青藏高原水資源演變與趨勢分析

討論

青藏高原五大主要河流源區的徑流量除黃河源區有微弱下降外，其余河流源區徑流量都呈現不同程度的上升趨勢，其中長江源區的上升趨勢較顯著，其他河流上升趨勢均不明顯。徑流量上升速率范圍為0．26×10⁸—0．73×10⁸m3／（10⁴km2?·10?a），處于同一量級，其中單位流域面積徑流量上升最快的是怒江源區。從月徑流變化來看，徑流量呈現上升趨勢的長江、瀾滄江、怒江、雅魯藏布江?4?個流域春季、秋季和冬季徑流量增長趨勢更為明顯，而夏季徑流量變化趨勢較小且部分出現下降趨勢，這與全球變暖背景下冬季最低溫度升高顯著和春秋冰川雪蓋融化量增加等密切相關。

青藏高原地下水的變化

青藏高原地下水資源豐富，區域內主要涉及的西藏自治區、青海省、四川省地下水資源總量分別為1105．7×10⁸m³、424．2×10⁸m³和?635．1×10⁸m^3①。青藏高原地下水儲存對區域牧業、種植業、制造業和生態系統保護恢復至關重要，也關系著雅魯藏布江、長江、黃河、怒江等重要江河的補給，對保障區域經濟社會發展具有重要意義。

地下水儲量分布與變化特征

目前，分析大尺度地下水資源儲量的主要方法多為基于?GRACE?重力衛星數據并結合大尺度水文模型、地面觀測、航空遙感等數據進行評估計算。

青藏高原水資源在?2003—2012?年總體上經歷了儲存量增加過程，年增長率為?9．7?mm／a，而喜馬拉雅山脈則經歷了冰川急劇退縮過程，冰川雪水當量以20．2?mm／a?的速率在損失。青藏高原的?8?個主要區域地下水儲量在?2003—2009?年均呈現增加的變化，包括金沙江流域 （24．6±22．4）×10⁸m³／a、怒江—瀾滄江源區 （17．7±20．9）×10⁸m³／a、長江源區 （18．6±16．9）×10⁸m³／a、黃河源區 （11．4±13．9）×10⁸m³／a、柴達木盆地 （15．2±9．5）×10⁸m³／a、羌塘自然保護區 （13．6±15．2）×10⁸m³／a、印度河上游 （53．7±21．7）×10⁸m³／a?以及阿克蘇河流域 （27．7±9．9）×10⁸m³／a，其主要原因是喜馬拉雅山脈不斷加劇的冰川融化、凍土消融以及中國在三江源區的生態保護與建設項目等行政行為。但同樣受“亞洲水塔”影響的中國西南周邊的阿富汗、巴基斯坦、印度（北部）和孟加拉國等國家，則因地下水的無節制開采導致了地下水存儲量的損失，其中印度最為嚴重。2002?年?4?月—2008年?6?月，印度以 （540±90）×10⁸m³／a?的速率損失地下水，年地下水損失量相當于印度最大地表水庫蓄水量的?2?倍，這可能是地球上任何類似規模的地區中地下水流失率最大的。

地下水徑流特征與影響

青藏高原山地冰川大幅度退縮和湖泊體量增加的趨勢明顯。湖泊面積增加主要原因可能是冰川積雪消融水、凍土融水和降水的流入，地下水在此過程中具有不可忽視的推動作用。地下水從補給區以降水、冰雪融水的形式補給，最終在高原山谷和鄰近盆地以泉水、側向補給河水與湖泊的形式排放。

高原地區的地下水流動由地形梯度驅動，其循環深度可達?1—2?km，并可能攜帶地熱能出露地表形成溫泉水，這可能是破壞永久凍土并在高原上形成多年凍土消融區域的重要機制。多年凍土消融形成的水資源量十分可觀，這不僅使得區域地下水儲量增加，凍土層隔水效應的削弱也加劇了地下水與地表水體間的交換。因此，地下水徑流量的增加也是間接導致高原湖泊數量與體量增加的因素。

地下水資源的演變趨勢

大量研究成果表明，由于氣候變暖，喜馬拉雅山大部分冰川、積雪、永久性凍土在近年間經歷了加速融化。在此條件下，未來地下水在高海拔源區補給充分，加之在青藏高原地下水具有非常特殊的深儲存和深循環特征，使得地下水可攜帶更多的熱能沖擊地表多年凍土層，這進一步加劇多年凍土的消融速度。凍土層的消融使得地表水和地下水之間的隔斷逐漸消失，地下水與地表水的交換將更為頻繁。由此預見，高海拔區域的地下水補給與相對低海拔區域的地下水自然排泄都將增大。在不擴大開采的條件下，未來青藏高原的地下水資源量及儲量都將呈現增加的趨勢。

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