近日，中国工程院唐洪武院士与ds足球官网科研团队在平原水动力学与河湖治理工程领域取得重要科研突破，首次提出了洪泽湖是“平原堰塞湖”的科学设想，并基于沉积学、水沙运动力学、河床演变学等多学科交叉视角、使用大量沉积钻孔岩芯数据与水沙机理模型进行系统论证，该研究为淮河流域水灾害治理、水资源高效利用、水生态保护等水安全保障提供全新思路。相关成果以“Fate of barrier lakes on the plain from sediment-laden river capture”为题，发表在Nature旗下知名综合期刊《Communications Earth & Environment》。
研究团队通过长期观测，发现黄淮下游平原上的洪泽湖、南四湖、东平湖等一系列大型湖泊，其结构特征与堰塞湖极为相似。团队从沉积学、水沙运动力学、河床演变学等多学科交叉视角出发，基于大量沉积钻孔岩芯数据与水沙机理模型，系统证实了洪泽湖属于“平原堰塞湖”的科学设想，揭示其堰塞体源于黄河夺淮后长期输入并淤积的泥沙，拓展了对平原湖泊的科学认知。数百年来，洪泽湖在抵御洪水、保障区域水安全方面发挥着重要作用。人类在持续防护与治理洪泽湖的同时，也不断开发利用其水资源调节与水生态环境改善等功能，使其滋养了世世代代的沿湖人民，润泽着淮河流域的一方生态。该研究不仅建立了河流夺袭型堰塞湖的理论体系，也为淮河流域水灾害治理、水资源高效利用、水生态保护等水安全保障提供全新思路。
大胆设想：平原上的湖泊，也是堰塞湖？
堰塞湖通常出现在山区，由滑坡、泥石流等突发地质过程堵塞山谷河道而成，形成过程往往仅需数天甚至数小时，结构不稳定、极易溃决，对下游构成重大威胁。
然而，黄淮下游平原上的洪泽湖、南四湖、东平湖等一系列大型湖泊，却呈现出与堰塞湖惊人相似的结构特征。
这些湖泊，究竟从何而来？
研究团队大胆提出了一个科学设想——这些平原湖泊，本质上就是一类特殊的堰塞湖。随后通过大量沉积钻孔岩芯数据与水沙机理模型推演，对这一设想进行系统论证。
研究发现，这些湖泊起源于黄河改道后对输沙能力较弱的平原河流发生袭夺。黄河携带的巨量泥沙在被袭夺的河道中持续淤积，逐步阻塞出流通道，最终导致上游壅水成湖。据此，研究提出了一种全新的堰塞湖类型——河流袭夺型堰塞湖。
与山区堰塞湖截然不同，这类平原堰塞湖并非一朝一夕形成，而是经历了长达数百年的缓慢孕育过程，并已稳定存续近千年。此后，历史上人类筑堤等活动进一步扩大了湖泊范围，也加速了堰塞湖向“悬湖”演变的沉积过程。
这些悬湖的湖底高程可比周边平原高出数米，犹如“一盆水”悬在百姓头顶，洪水风险极大。
千年寻踪：千年沉积岩芯“复原”洪泽湖前世今生
公元1128年以前，黄河与淮河水系彼此独立、互不干扰。古淮河流域并无洪泽湖，淮河独流入海，两岸散布着安河洼、成子洼、富陵湖和破釜涧等若干洼地与小型湖泊。
1128年，黄河大堤决口后改道，在清口附近与淮河相接，开启了长达七百多年的黄河夺淮过程。直到1855年黄河北归，结束了对淮河的长期袭夺，但数百年的泥沙输入和河道演变已经在淮河流域留下了洪泽湖这一大型湖泊。
为还原洪泽湖的“前世今生”，研究团队利用洪泽湖区域112个沉积钻孔岩芯数据，重建了古地貌格局，结果与淮河流域古地图中记录的河道、洼地和湖泊分布特征高度吻合。
在此基础上，团队在湖中9个代表性点位（涵盖古湖泊、古河岸、黄河倒灌区等）分别钻取约10米长的岩芯，开展AMS ¹⁴C测年及Ca含量、Sr/Ca比值、磁化率等详细分析。
通过对河湖相转变界面处植物残体的AMS ¹⁴C测年，研究确定湖心区域约在1209—1424年间由河流或洼地环境转变为湖泊环境，洪泽湖成湖历时约三百年。
水沙运动机理模型模拟进一步表明，黄淮两河输沙能力的显著差异，是洪泽湖形成的关键条件：黄河携带的大量泥沙在下游河段持续淤积，使淮河下游难以及时输送泥沙，导致河床和水位不断抬升，从而阻碍淮河出流，推动早期堰塞湖的形成。
研究据此构建了“河流袭夺—泥沙阻塞—上游回水/下游倒灌—湖泊形成—悬湖演化”的完整过程链条。1578年高家堰修建后，湖泊水位被进一步抬高，湖面范围扩大，湖区泥沙沉积增强，洪泽湖由早期堰塞湖逐步演化为现代悬湖。1855年黄河北归后，洪泽湖仍在淮河来沙和工程调控作用下继续演化，最终形成如今湖盆高悬的格局。
从“知险”到“善治”：防洪与发展可兼得
研究同时指出，与多数山区堰塞湖相似，悬湖湖盆高悬阻碍了上游河道行洪，也对下游平原构成潜在洪水威胁。但在合理管控下，这类堰塞湖能为平原地区的水资源储存与优化配置提供重要条件。悬湖具有明显的社会经济双重属性——既是悬在百姓头顶的“一盆水”，也是区域蓄水、供水、防洪、灌溉、生态和水资源调配的重要载体。
因此，对洪泽湖这类悬湖的认识，既不能只停留在灾害视角，也不能只强调其资源价值，而需要在长期水沙调控、洪水风险防御和水资源综合利用之间寻求合理的动态平衡。研究提出了入湖泥沙控制、河湖系统水动力格局重构、多目标水力调控等环洪泽湖区域综合管理策略，可为区域防洪安全、供水保障和水资源优化调配提供科学支撑。
该研究拓展了对堰塞湖的传统认识，也为理解淮河-洪泽湖系统水沙演变、悬湖洪水风险和区域水资源调控提供了全新视角。洪泽湖是淮河流域防洪安全的重要控制节点，科学认识其作为平原堰塞湖的形成机制与长期演化过程，有助于重新审视淮河-洪泽湖系统水沙关系、河湖联通格局与区域水安全之间的内在联系，为淮河流域水灾害治理、水资源高效利用、水生态保护等水安全保障提供全新思路。
图1 黄河夺淮过程及洪泽湖地貌
图2 河流袭夺型堰塞湖的形成与演变过程示意图
该研究由中国工程院唐洪武院士领衔，联合ds足球官网袁赛瑜、高明、蒋晟、张汇明、林佳威、连炎清等科研人员以及美国爱荷华大学乔治·康斯坦丁内斯库（George Constantinescu）和加拿大渥太华大学科林·雷尼（Colin Rennie）等学者共同完成。研究得到了国家重点研发计划国家自然科学基金、高等学校学科创新引智计划等多个项目的资助，并获得了ds足球官网水灾害防御全国重点实验室和水利部水循环与水动力系统重点实验室的大力支持。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s43247-026-03615-8
地址：江苏省南京市西康路1号
邮编：210024
