自然災害：極端な河川の洪水によって明らかになった潜在的な浸食リスク

気候変動は、河川の洪水の頻度と規模を増大させると予想されている。洪水は、氾濫による損害と人的被害を起こすだけでなく、土手の崩壊過程や河床の浸食過程に起因してインフラを危険にさらすが、これらの過程については理解が進んでいない。一般的な洪水安全計画には堤防の強化と河川拡幅が含まれる。2021年のマース川流域の洪水では、43人の死者とインフラに対する数十億ドルの損害が生じた。今回我々は、マース川の洪水の解析に基づいて、河川の不均一な拡幅と河底への堆積物の不均質な堆積が大規模な浸食をどのように引き起こす可能性があるかを示す。最近の洪水安全計画によって河川が拡幅されたが、拡幅がインフラに妨げられた箇所やまだ実施されていなかった箇所にボトルネックが生じていた。河床の浸食はテクトニック隆起により悪化し、細粒堆積物の上に薄い砂礫層が形成された。流速が大幅に増大すると、谷を持つ砂丘が水面下に生成され、ボトルネック部において防御層として働く砂礫層が破壊されて浸食されやすい砂が露出し、15 m以上もの深さのある極端な洗掘孔が形成された。我々の調査は、気候変動、洪水リスクの増大、河川の拡幅スペースを巡る競争に直面する中で河川の再設計を行う上での課題を強調するとともに、水面下の理解を深めることの必要性を示している。

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