文章信息：Jiang, R., Lu, H., Chen, D., Yang, K., Yamazaki, D., Cho, H., Zhao, G., Wei, J., Tian, F.    , & Guan, D. (2026). Future flood risk concentration for residents near small rivers across the USA. Nature Sustainability. Advance online publication. https://doi.org/10.1038/s41893-026-01896-7

整理人：徐嘉苗，2025级硕士研究生

整理时间：2026年7月13日

Abstract: Climate change and socioeconomic development are projected to increase global fluvial flood risk. Most studies have focused on large rivers or aggregated regional assessments, leaving limited understanding of how flood risk varies across river sizes. By integrating high-resolution hydrodynamic simulations, demographic projections and current flood defence levels across the contiguous USA, our projections suggest that smaller rivers tend to exhibit greater sensitivity to climate change-induced increases in flood intensity by 2050. Meanwhile, flood defences along small rivers are currently the weakest, potentially placing nearby populations at disproportionately higher risk. Restoring future flood risk along small rivers to historical levels would require the highest flood defence investments among all river sizes—up to ~US$4 million (2005) per kilometre. The elevated flood risk for residents along small rivers appears to be primarily driven by increasing climate-related hazard severity and low defence levels, whereas flood risk along larger rivers is dominated by rising exposure. Together, these results indicate a potential mismatch between future flood defence needs and existing defence levels across river sizes, highlighting the urgent need to prioritize investments for communities along small rivers.

摘要：气候变化和社会经济发展预计将增加全球河流洪水风险。大多数研究集中在大型河流或区域综合评估上，导致对洪水风险在不同河流大小间的变化理解有限。通过整合高分辨率水动力学模拟、人口预测以及美国本土当前防洪水平，我们的预测表明，到2050年，较小的河流对气候变化引发的洪水强度增加表现出更高的敏感性。与此同时，沿小河流的防洪防御目前最为薄弱，可能使附近人口面临不成比例的高风险。将小河流沿线的未来洪水风险恢复到历史水平，需要所有河流规模中最高的防洪投资——每公里最高400万美元（2005年）。沿小河流沿岸居民洪水风险升高的主要原因似乎是气候相关危害严重度的加剧和防御水平降低，而大河流沿岸的洪水风险则主要由暴露风险增加所主导。综合来看，这些结果表明未来防洪需求与各河流规模现有防御水平可能存在不匹配，凸显了优先投资小河流沿岸社区的紧迫性。

1. 研究背景

• 气候变化与社会经济发展预计将在全球范围内加剧河流洪水风险。然而，现有的大尺度洪水风险评估大多聚焦于大河流域或进行整体区域评估，未明确区分不同规模河流沿线居民面临的差异化风险。尽管大量人口居住在小河流沿岸且小河流洪水事件累积影响巨大，但针对小河流未来洪水风险变化及其驱动机制的研究仍然十分有限。同时，历史上防洪投资优先集中于大河流，导致小河流防洪标准相对较低。在气候变化可能对小河流洪水强度产生更大相对增幅的背景下，当前防洪体系能否有效保护小河流沿线人口成为一个亟待解答的问题。

2. 研究意义

• 本研究首次在美国本土范围内，系统地比较了不同规模河流沿线居民的未来洪水风险，并特别关注了长期以来在大型评估中被忽视的小河流。研究通过耦合高分辨率水文水动力模拟、人口预估与防洪标准数据，揭示了未来洪水风险在不同河流规模间的潜在不平等分布格局。研究指出，小河流沿线居民面临的洪水风险尤为突出，且其风险增长主要由气候变化驱动，而大河风险则更多由人口增长驱动。这一发现为美国乃至全球的防洪规划、气候适应投资和社会公平性政策提供了重要的科学依据。

3. 研究方法

• 研究采用级联建模框架，利用五个全球气候模式在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的降尺度数据驱动可变入渗能力水文模型生成径流，再以径流驱动CaMa-Flood水动力模型模拟日径流和洪水淹没范围。研究根据上游集水面积将河流分为小、中、大和特大四类。基于现有防洪堤数据，研究评估了防洪效能，并估算了将未来洪水暴露水平恢复至历史水平所需的防洪工程建造成本。最后，通过情景分解法定量分离了气候变化与人口增长对未来洪水风险的相对贡献。

4. 主要结论

• 研究预测，相较于大河流，小河流的洪水强度对气候变化表现出更高的敏感性，其未来洪水增幅更为显著。与此同时，小河流当前的防洪标准在所有河流中是最低的，导致其防洪效能下降最为明显。因此，小河流沿线居民面临的未来洪水风险最高。为将小河流的未来洪水风险降至历史水平，每公里所需平均防洪建造成本最高，在SSP5-8.5情景下接近440万美元。驱动机制分析表明，气候变化是小河流洪水风险增加的主要驱动因素，贡献了超过60%的风险增量，而人口增长则是大河流洪水风险增长的主导因素。

5. 研究展望

• 研究明确指出，加强小河流的防洪设施建设应成为未来气候适应规划中的优先事项。然而，研究存在若干局限性，例如因数据和模型分辨率限制，未纳入集水面积小于500平方公里的更小河流；对部分干旱地区的洪水频率分析存在较大不确定性；以及未来泥沙淤积、土地利用变化和防洪设施老化等因素未被考虑。未来研究需要进一步发展高时空分辨率的气候与水文模型以覆盖更小的河流，并整合社会经济数据以进行更全面的风险评估和适应策略优化。

6. 研究主要图表

01 美国本土不同河流沿岸居民在基线SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的洪水风险

02 当前防洪设施在保护不同大小河流沿岸居民方面的有效性

03 在现有防洪设施的电网点，为将未来洪水暴露降至历史水平，所需的平均防洪工程成本

04 在拥有防洪水位数据的地区，相对于历史时期不同大小河流洪水规模相对变化的分布

05 气候变化对不同大小河流未来洪水风险增加的相对贡献

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41893-026-01896-7                              

原文转引：https://mp.weixin.qq.com/s/s31c7-1FjQxK8Db9JG762g