平原也有“堰塞湖”？唐洪武院士領銜研究成果為治淮提供新視角！

近日，由中國工程院院士、華南理工大學教授唐洪武領銜，河海大學、美國愛荷華大學、加拿大渥太華大學多位學者共同參與，在平原水動力學與河湖治理工程領域取得重要科研突破。該團隊首次提出了洪澤湖是“平原堰塞湖”的科學設想，并基于沉積學、水沙運動力學、河床演變學等多學科交叉視角，使用大量沉積鉆孔巖芯數據與水沙機理模型進行系統論證，建立了河流奪襲型堰塞湖的理論體系，進而為淮河流域水災害治理、水資源高效利用、水生態保護等實踐活動提供有力指導。

相關成果以“Fate of barrier lakes on the plain from sediment-laden river capture”為題，發表在Nature旗下知名綜合期刊Communications Earth & Environment上。

論文網頁截圖

大膽設想

平原上的湖泊，也是堰塞湖？

洪澤湖地處我國淮河流域中下游結合處，是中國五大淡水湖之一，是淮河流域防洪安全的重要控制節點，曾被譽為“400年前的三峽工程”。

那么，它究竟從何而來？

該研究團隊通過長期觀測，發現洪澤湖與黃淮下游平原上的南四湖、東平湖等一系列大型湖泊，其結構特征與堰塞湖極為相似。于是，團隊大膽提出了一個科學設想——這些平原湖泊，本質上就是一類特殊的堰塞湖。

黃河奪淮過程及洪澤湖地貌

堰塞湖，通常出現在山區，由滑坡、泥石流等突發地質過程堵塞山谷河道而成，形成過程往往僅需數天甚至數小時，結構不穩定、極易潰決，對下游構成重大威脅。

洪澤湖會是堰塞湖嗎？如果是，那么本該屬于山區的堰塞湖，又如何在黃淮平原上形成？

系統論證

千年沉積巖芯，“復原”洪澤湖前世今生

為還原洪澤湖的“前世今生”，研究團隊利用洪澤湖區域112個沉積鉆孔巖芯數據，重建了古地貌格局，結果與淮河流域古地圖中記錄的河道、洼地和湖泊分布特征高度吻合。

在此基礎上，團隊在湖中9個代表性點位分別鉆取約10米長的巖芯，開展詳細分析。分析結果顯示，湖心區域約在公元1209-1424年間由河流或洼地環境轉變為湖泊環境，洪澤湖成湖歷時約三百年。

水沙運動機理模型模擬進一步表明，黃淮兩河輸沙能力的顯著差異，是洪澤湖形成的關鍵條件：黃河攜帶的大量泥沙在下游河段持續淤積，使淮河下游難以及時輸送泥沙，導致河床和水位不斷抬升，從而阻礙淮河出流，推動早期堰塞湖的形成。

河流襲奪型堰塞湖的形成與演變過程示意圖

團隊據此提出了一種全新的堰塞湖類型——河流襲奪型堰塞湖，并構建了“河流襲奪—泥沙阻塞—上游回水/下游倒灌—湖泊形成—懸湖演化”的完整過程鏈條。

與山區堰塞湖截然不同，這類平原堰塞湖并非一朝一夕形成，而是經歷了長達數百年的緩慢孕育過程，并已穩定存續近千年。這其中，筑堤修壩等人類活動進一步擴大了湖泊范圍，也加速了堰塞湖向“懸湖”演變的沉積過程。

比如，1578年高家堰修建后，湖泊水位被進一步抬高，湖面范圍擴大，湖區泥沙沉積增強，洪澤湖由早期堰塞湖逐步演化為現代懸湖。1855年黃河北歸后，洪澤湖仍在淮河來沙和工程調控作用下繼續演化，最終形成如今湖盆高懸的格局。

這些懸湖的湖底高程可比周邊平原高出數米，猶如“一盆水”懸在人們頭頂，洪水風險極大。

指導實踐

從“知險”到“善治”，防洪與發展可兼得

“禍兮福所倚，福兮禍所伏。”

該研究同時指出，在合理管控下，這類堰塞湖能為平原地區的水資源儲存與優化配置提供重要條件。懸湖具有明顯的社會經濟雙重屬性——既是懸在百姓頭頂的“水災隱患”，也是區域蓄水、供水、防洪、灌溉、生態和水資源調配的“救命甘露”。

因此，對洪澤湖這類懸湖的認識，既不能只停留在災害視角，也不能只強調其資源價值，而是要在長期水沙調控、洪水風險防御和水資源綜合利用之間尋求合理的動態平衡。

在這一認識的基礎上，該研究提出了入湖泥沙控制、河湖系統水動力格局重構、多目標水力調控等環洪澤湖區域綜合管理策略，對區域防洪安全、供水保障、水資源優化調配和水生態保護給予有力指導。

整體來看，該研究拓展了對堰塞湖的傳統認識，也為理解淮河-洪澤湖系統水沙演變、懸湖洪水風險和區域水資源調控提供了全新視角。科學認識洪澤湖作為平原堰塞湖的形成機制與長期演化過程，有助于重新審視淮河-洪澤湖系統水沙關系、河湖聯通格局與區域水安全之間的內在聯系，為淮河流域水災害治理、水資源高效利用、水生態保護等水安全保障提供全新思路。

該研究由中國工程院唐洪武院士領銜，河海大學袁賽瑜、高明、蔣晟、張匯明、林佳威、連炎清，美國愛荷華大學喬治·康斯坦丁內斯庫和加拿大渥太華大學科林·雷尼等學者共同完成。研究得到了國家重點研發計劃國家自然科學基金、高等學校學科創新引智計劃等多個項目的資助，并獲得了河海大學水災害防御全國重點實驗室和水利部水循環與水動力系統重點實驗室的大力支持。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s43247-026-03615-8

新聞延伸

當前，華南理工大學正加快布局水利科學與技術交叉學科，并籌劃建設未來水利及海洋交叉研究院，著力打破傳統學科邊界，推動水利工程與人工智能、計算機科學與工程、機械電子、自動化科學與工程、人文社科等領域的深度融合，探索形成“水利+X”協同創新范式，打造以新工科引領傳統水利轉型升級、以有組織科研推動原始創新的重要載體。

近期，該學科建設成果不斷：其研發的“香港智慧水浸預測及預警系統”正式上線運行，該項目還榮獲第51屆日內瓦國際發明展展會金獎，彰顯了我國在智慧水務與城市洪澇防控領域的國際領先水平；由華南理工大學牽頭的3個項目獲批2025年水利部重大科技項目；未來水利交叉團隊創新性地提出了“復合事件對累積碳排放的瞬時響應（TCoRE）”指標，研究成果發表于Nature；此外還在頂級期刊Nature Communications發表論文，對全球熱帶氣旋失速現象及其氣候變暖響應特征開展了系統性綜合分析。

黨委宣傳部（融媒體中心）

信息來源：河海大學官微，華南理工大學科學技術研究院

微信編輯：楊曉霓

初審：冀早早

復審：盧慶雷

終審：夏正林

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