洛桑联邦理工学院和合作组织的工程师开发了一种根据形态参数对湖泊三角洲进行分类的方法,以确定哪些被人类活动严重改变的三角洲最适合恢复到自然状态。

工程师促进湖泊三角洲的恢复

卢塞恩湖畔的罗伊斯三角洲再次成为自然爱好者的天堂,这里有砾石岛屿和大片浅水区,植物、动物和游泳者和谐共处。通过一系列的恢复项目,工程师们能够重建三角洲的自然生态系统,促进生物多样性并帮助保护海岸线。这与以前主宰景观的乱石相去甚远。

罗伊斯三角洲是 Alexandre Fourrier 作为洛桑联邦理工学院建筑、土木与环境工程学院 (ENAC) 环境工程专业学生时所研究的湖泊三角洲恢复工作的一个例子。在公司内部的硕士项目中,他研究了湖泊三角洲的形态过程。

他的研究由洛桑联邦理工学院水利建筑平台运营总监 Giovanni De Cesare、Gruner 工程公司的 Marina Launay 和沃州环境部门的 Stéphanie André 监督。

他们开发了一种新方法,可以大大简化工程师在修复工作之前进行的初步研究。该研究结果最近发表在《生态工程》杂志上。

2011年,瑞士通过了水保护法修正案,强制要求恢复河流和溪流等水道。这导致了该国罗纳河、罗伊斯河和阿尔河等大河的修复计划的实施。自 2014 年以来,沃州已经恢复了 40 多公里的水道。该法律还适用于湖岸和湖泊三角洲,这对日内瓦湖构成了特殊的挑战,该湖岸只有 3% 仍处于自然状态。

重新连接河流和湖泊

自 19 世纪末以来,人类化——人类活动对自然环境的改变——规模不断扩大。一个例子是修建水坝以防止洪水。通常,人类化涉及在河流三角洲建设农场、制造工厂和基础设施。

“今天,恢复这些三角洲意味着开放堤坝并为一系列栖息地的发展创造空间,以支持生物多样性,”傅里尔说。“这还意味着允许河流回流到湖泊三角洲,这些三角洲都有自己的动力。这将使河水中携带的沉积物沉积在河口,从而有助于防止波浪和湖流造成的侵蚀。 ”

他举了一个生动的例子:“罗伊斯三角洲的人类化导致海岸线后退了 100 多米。”

傅里叶和他的同事开发的方法具有特别易于使用的优点,因为它仅依赖于两个参数。“工程师可以利用它通过输入上游水道的坡度和三角洲的张开角度来评估三角洲的恢复潜力,”他说。

该方法还可以帮助确定水道实现其自然功能所需的空间。该方法生成的图表类似于根据河流形态对河流进行分类的图表。

“亚历山大的方法是一个真正的突破,因为以前从未对河流三角洲进行过这种类型的分类,”德切萨雷说。格鲁纳的专家根据他们与沃州合作开展的修复项目确定了采取这种方法的必要性。

穿越时空

工程师们部分通过文献检索,部分通过将他们的方法应用于世界各地约 200 个湖泊三角洲,确定了四种不同的形态类型。为此,他们使用了 Google 地球上提供的图像以及瑞士政府官员收集的 20 年代航空地形图像。

这些图像使工程师们能够回到过去,看到连续开发项目后河流三角洲的变化。例如,1850年罗伊斯三角洲的张角为85度,但随着堤坝的修建和其他形式的人类化的发生,三角洲变成了一条直线。初步修复工程于 20 世纪 90 年代完成,为河流提供了更多空间。

如今,三角洲的张角为 60 度。“这个案例研究向专家展示了如何将三角洲恢复到尽可能接近其原始状态,同时考虑到与人口增长、城市发展和河口附近农业相关的现代限制,”德塞萨尔说。