在重庆将长江截流，四川会是地球最大淡水湖吗？

来源：知乎网友@叶山Shan Ye

链接：https://www.zhihu.com/question/32287092/answer/227847543

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这是个严重脑洞的问题，就不要太严谨了。

如果要认真分析，需要考虑的因素太多了，比如长江的水量和水源、湖泊水体的重量对湖底产生的沉降等影响、周围山体及截流水坝的抗压能力、地质活动对湖泊的长期影响、泥沙淤积和流水侵蚀、甚至因为局部气候及生态变化而引发的各种连锁反应等等一大堆。

换成人话就是：不可能。

要知道，地球是一个动态的非常复杂的系统，要造这么大一个湖泊，并不是简简单单截个流就可以的。

别的不说，这么多水从哪来？

四川盆地大约23万平方千米，哪怕它是个平底锅，覆盖1米的水，那也是230立方千米，这可是两个巴尔喀什湖的水呀...

但这个问题并不是完全无聊，我以前带GIS课的时候就出过类似的脑洞问题，用来训练栅格数据的使用和处理方法（只不过淹的是犹他盆地及咸海233）。

如果只考虑地形因素，完全不考虑别的因素（甚至不考虑水源以及需要注水的时间），我们就可以用DEM高程数据来模拟一下这个“四川湖”的最大面积。

虽然说这个问题本身没什么实际意义，纯属脑洞，但类似的方法可以用在很多方面，特别是根据地形来做自然灾害分析，以及在石油工业里寻找构造油藏等。

网上流行的“海平面升高xx米之后，xx会被淹没”一系列的地图，大部分都是通过这个方法来做的。

现在，我们假设有一个站在上帝视角的人，截断了长江三峡，然后往四川盆地里倒水，并设湖底及周围地形不改变，求形成的湖泊能达到的最大面积。

四川的同学们不要瑟瑟发抖也不要生气了，这只是个技术型脑洞，况且我们重庆比你们先被淹，233333...

02

首先我们需要DEM数据。

以下是USGS公开免费提供的GTOPO30的DEM高程数据，水平方向分辨率大约在1km左右，并不是很高，所以这里只能做一个大概的分析。

更高一些分辨率的数据USGS也有提供，但是处理起来很费时间，有兴趣的可以自己去试试。

拼接并调整好DEM，进行统一尺度的着色渲染，四川盆地的范围很明显：

如果在长江三峡“关门”，形成一个湖泊在理论上是肯定没问题的。

问题就是这个湖泊到底能有多大。

在这里，限制湖泊大小的就是由附近几座山组成的“湖岸”了。

我们改变一下四川盆地及周围的着色分布，可以更清楚地看一下周围的地形：

很显然，西边的青藏高原、南边的云贵高原，作为湖岸问题不大。

主要的悬念在北部那条四川盆地和汉中平原之间的大巴山脉，以及盆地东南侧的大娄山。

这两座山脉上的山谷会形成让湖水外泄的出水口，所以它们的高程决定了四川盆地这个湖泊到底能有多大。

这就是和“木桶效应”一样的原理。

（该图来自网络）

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所以，接下来的工作就是对四川盆地的高程数据进行Reclassify了。

如果不想用Reclassify，也可以偷懒，直接根据高程的分类对DEM进行分色渲染。

对于这个问题，具体做法就是先找最低海拔，然后向上加水。

按这个数据，最低海拔为53米（在AOI最下游的三峡那里），我就向上按50米的梯度加水，比如第一次+50米，就是找海拔103米以下的区域，设为淹没区，以此类推。

这是涨水前的四川盆地（重新着色并添加Hillshade和Curvature，以突出地形）：

涨水50米后，变化不明显，差不多开始淹没现在的三峡库区：

涨水100米，继续变化不明显，万州、涪陵等地的沿江地带可能被淹没：

涨水150米，重庆市区开始受到影响，可能朝天门码头外的一些阶梯没了；

广阳岛珊瑚坝这些肯定没了：

涨水200米，开始发生明显变化，重庆市区基本全部淹没，乌江、渠江、涪江甚至沱江、赤水河沿岸也开始大规模淹水：

涨水250米，盆地东南部开始大范围积水，长寿湖和淹没区连成一片，沱江、渠江和涪江沿岸严重积水，宜宾开始受影响：

涨水300米，淹没区增加的速度明显变快，遂宁、南充、广安、内江、自贡等地淹没，岳池县附近形成岛屿：

涨水350米，四川盆地淹没过半，水面抵达简阳、乐山：

涨水400米，川东岭谷逐渐形成岛屿，资阳、乐山等地完全淹没，水面抵达眉山一带，逼近成都：

涨水450米，成都被淹，华蓥山和内江丘陵形成孤岛，龙泉山形成半岛，赤水河水位上升明显：

淹水500米，湖面继续向盆地西侧边缘的龙门山靠拢，成都平原（包括广汉、德阳）几乎完全淹没：

涨水550米，龙泉山成为岛屿，水面抵达都江堰，嘉陵江上游开始明显涨水：

涨水600米，内江附近的丘陵几乎全灭，金沙江水位上升，水面在乌江两岸开始急速扩张，但还不能漫过大娄山：

涨水650米，各岛屿继续缩小：

涨水700米，淹没区深入大巴山和大娄山，但还不能漫过山去：

涨水750米，东南方向的淹没区面积明显增大，湖泊已经达到极限：

涨水800米，终于漏了，洪水倾泻而出，至少产生三个出水口：

一个在北部，通过大巴山联通汉中平原，

另两个都在东南，通过一系列山谷联通湖北的平原地区：

因此，湖泊的最高水位应该介于涨水750米和800米之间，这里我就不去详细寻找那个临界点了。

考虑到DEM数据的分辨率其实并不算太高，因此我就选择涨水750米时的湖面作为最终的面积，放在中国及亚洲的地图上看，就是这样的：

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现在，就可以将这个湖泊和世界一些主要湖泊的面积进行对比了。

注意：下面这些地图，湖泊的轮廓都有一些变化，原因是，如果要直接对比位于世界不同地区的湖泊的面积，就要改变投影，保证地图是等面积的。

世界最大湖：里海。

面积还是明显大于“四川湖”的：

世界最深的湖：贝加尔湖。

面积明显小于“四川湖”，至于水量，有兴趣的同学可以根据DEM数据来计算一下“四川湖”的水量：

“淡水地中海”，北美五大湖，加起来还是比“四川湖”大许多的：

如果单看五大湖中的苏必利尔湖（也是有一点点争议的世界最大淡水湖），就不及“四川湖”大了：

插播一个冷知识：为什么说苏必利尔湖是世界最大淡水湖这个说法有一点点争议？

因为按照严格的对湖泊的定义，五大湖中的密歇根湖及休伦湖其实是一个湖，它们之间水位落差为0，连接它们的麦基纳克水道并非河流，而是和这两个湖结为一体的湖峡。这两个湖加起来，面积就超过苏必利尔湖了。不过因为约定俗成，而且麦基纳克水道实在太窄，因此一般来说，密歇根湖和休伦湖被算成了两个湖。

非洲最大湖，维多利亚湖，基本上能被“四川湖”吃下去：

维多利亚湖加上非洲的老二和老三（坦噶尼客湖、马拉维湖）才能超过：

加拿大的一对大湖（大奴湖、大熊湖）：

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再对比几个国家吧。

白俄罗斯：

朝韩：

英国：

新西兰的北岛：