西爪哇Citarum Majalaya河后标准化沉积：动态模式、生态影响与综合治理策略

针对印度尼西亚西爪哇省Citarum Majalaya河因极端天气、土地利用变化和沉积物淤积导致的频繁洪灾问题，Joko Nugroho团队采用HEC-RAS 2D模型结合SWAT+水文数据与实地沉积观测，量化了河道标准化后沉积物再积累速率。研究发现，2020年河道疏浚后仅两年内沉积量即恢复至疏浚前11年总量的50%，导致河流容量减少23%，5年重现期洪水淹没面积增加279.72%。该研究为热带城市河流的沉积治理与洪灾防控提供了关键数据支撑，成果发表于《Results in Engineering》。

　　

印度尼西亚西爪哇省的Citarum Majalaya河是当地重要的社会经济命脉，却长期饱受洪灾困扰。极端降雨、上游土地利用变化（如森林转农业）以及河道沉积物淤积共同导致该区域年均至少发生6次洪水，2018年2月的特大洪水更造成人员伤亡。尽管2020年4月完成的河道标准化工程（包括5.4公里河段疏浚4米深）短期内缓解了灾情，但2023年沉积物快速回淤再次引发洪水，暴露出单一工程措施的局限性。

为揭示沉积物再积累机制，印度尼西亚理工学院水资源研究组的Joko Nugroho团队选取1.3公里典型河段，采用多学科交叉方法开展研究。通过整合历史河道地形数据（2009-2022年）、SWAT+模拟的日径流量数据、MERIT数字高程模型以及现场沉积物粒度分析数据，建立HEC-RAS 2D水沙耦合模型。研究特别关注Yang-Van Rijn输沙公式与沉降速度计算方法的组合优化，模型验证显示模拟沉积体积（17,627.43 m³）与实测数据（17,081.08 m³）误差仅3.20%。

沉积动态与河道演变

沉积物粒度分析显示，河道物质87.30%为砂粒，证实泥沙主要来源于上游侵蚀而非河床本身。标准化工程虽在11年间清除了38,009 m³沉积物（平均厚度2.36米），但后续两年内即回淤17,081 m³（1.06米），平均沉积速率达1.9厘米/月。模型模拟揭示沉积呈现空间异质性，河道弯道处因二次流作用堆积最显著（最大厚度2.84米），导致2020-2022年间河道容量下降23%（从76,963.75 m³降至59,336.33 m³）。

洪水风险倍增效应

基于不同重现期流量的模拟显示，沉积导致5年一遇洪水（Q5=121.83 m³/s）淹没面积增加279.72%。随着重现期延长至20年（Q20=274.57 m³/s）和100年（Q100=380.98 m³/s），洪水深度与范围进一步扩大，居民区受灾风险急剧升高。

综合治理策略

研究提出三重应对方案：1）每两年实施针对性疏浚，优先处理弯道沉积热点；2）推行流域综合管理（IWM），通过植被恢复与梯田建设控制上游侵蚀；3）建立河道地形动态监测系统，将实时沉积数据纳入洪水预警模型。

该研究首次量化了热带城市河流后标准化阶段的沉积动力学特征，揭示短周期内沉积回淤与洪水风险的指数级增长关系。成果为东南亚类似河流的可持续管理提供了范式，强调工程措施需与生态治理相结合。未来研究可进一步耦合气候变化情景与土地利用模型，优化沉积控制设施（如沉砂池）的时空布局。