气候变化对乌鲁木齐河流域水资源的影响分析

□谷 鑫 □金 兵（新疆乌鲁木齐水文水资源勘察局）

乌鲁木齐河是乌鲁木齐市的主要水源，近几十年来，由于气候的变化，乌鲁木齐河流域的水资源也发生了转变。因此，必须加强气候变化对河流域水资源影响的相关分析与研究。

1.近几十年来乌鲁木齐河流域的气候变化特点

1.1 气温变化

气温变化时气候变化的突出表现，气温不仅能够影响到河流流域的蒸发情况与散发情况，而且能够直接作用于冰川，实现对水域资源的影响。研究表明，乌鲁木齐河流域的气温自20世纪70年代以来就一直呈上升趋势，在1985年以后出现了非常明显的波动上升情况，1985年以后的年平均气温比1985年之前的平均气温大约高0.5℃，而夏季气温平均升高了1.6℃。

1.2 降水变化

在乌鲁木齐河流域，降水能够通过流域下垫面的作用补给给河流，因此，在进行乌鲁木齐河流域的降水研究时，要选择降水资料较多的水文站，比如英雄桥站、大西沟站等，对于流域内降水量的研究要以英雄桥站和大西沟站的资料进行研究，进而计算出平均的降水量。根据研究得知，在1986年之前，降水量呈现出减少的波动，多年的平均降水量大约为456 mm，在1987年以后，降水量开始出现上升的趋势，多年的平均降水量大约为472 mm，这两个阶段相差大约20多mm。

2.气候变化给水资源造成的影响

2.1 气候变化对冰川融水的影响

2.1.1 气温变化与冰川融水径流之间的关系

冰川融水径流主要包括冰川的冰融水径流，夏季消融区的融雪径流，以及冬季消融区的融雪水、冬春季节粒雪区的融水。在高山地区的主要降水形式就是降雪，有的降水在当年并不会融化，积雪融化与冰川融化都与热量有着密切的关系。某气象站夏季平均气温与流域内冰川融水之间关系见图1。

图1 某气象站夏季平均气温与流域内冰川融水关系图

2.1.2 冰川融水的径流量变化

从图1中可以看出，冰川融水的径流量总体呈上升趋势，在冰川融水的径流量中，降水产生的融雪水占有很大一部分，因此说高山地区的降水量增加是对冰川区径流有贡献作用的，但是起主导作用的还是气候。气温的增高不仅融化了大量当年的降雪，而且也将大量的冰川消融了。如果以当前气温与冰川融水的关系为根据，那么冰川的面积会持续减少，与此同时冰川融水径流量也会跟着相应的减少。

2.2 降水变化对径流的影响

2.2.1 降水与高山区径流之间的关系

降水产流区多位于中高山地区，英雄桥站为例，英雄桥站在位于海拔将近2 km的中高山区，在出山口以上地区正是降水径流的形成区域，在这个地区地下水的补给比较稳定，没有特别大的波动，因此将其忽略不计。英雄桥站的流域降水和降水的径流关系，以及相关的线性方程之间的关系如图2所示，由图2可知，降水与径流的变化趋势基本是一致的，降水径流量随着降雨量的增加而增加。

图2 英雄桥站流域降水与降水径流关系图

2.2.2 降水的径流量变化

据相关资料，流域内的降水径流量在近40年间总体呈上升趋势，尽管有个别几年没有上升，或者呈下降趋势。与冰川的融水相比较，基本上呈一样的变化状态，当时与增加的百分比相比较，则增加幅度相对较小，只有2%而已，如图3所示。

图3 某流域降水径流逐渐变化图

2.3 乌鲁木齐河流域内的水资源变化

乌鲁木齐河流域的水资源变化是通过英雄桥站的径流量来反映的，根据相关资料显示，乌鲁木齐河流域的水资源径流量呈增加的趋势，而整年的径流量与时序的相关系数通过了信度的检验。与此同时，根据英雄桥站的径流量变化资料，对乌鲁木齐河流域水资源年度、季度等的变化进行深入分析，研究表明乌鲁木齐河流域的径流量主要在冬天和秋天增加较快，特别是1987年以来，径流量的增加尤为明显。尽管夏季的冰川融水径流量也在增加，但是在总的径流量增加上所占比例相对较小，夏季乌鲁木齐河流域的径流量只是略有增加而已。

3.水资源保护策略

尽管乌鲁木齐河流域的冰川面积不大，但是对河流径流起到了很大的调节和稳定作用。在最近几年里，冰川的消融量不断增加，就眼前利益而看，对河流径流起到了一定的补给作用，促进了工农业的正常生产，提供了城市用水；就长远利益而看，冰川消融很有可能导致冰川面积缩小，甚至出现冰川消亡，这样河流便没有了冰川的调节，河流径流大大减少的同时，增加了发生丰水期和枯水期的机会。尤其是气候变化敏感的小冰川，气温升高势必会加快冰川消融的速度。与此同时，人类对于冰川区域环境的破坏也导致了冰川融化速度的加快，特别是在近些年来，后峡一带的人口增多，工厂和排放物也增多，特别是水泥厂、采矿厂等的发展，都加剧了冰川消融。因此，必须要采取一定的措施将人为环境污染程度降低，减慢冰川融化的速度，促进冰川水资源的可持续利用。

保护冰川水资源，首先要加强对流域内生态的保育，适当增加植被的覆盖率，起到调蓄洪水的作用。近几十年来，尽管流域内降水量增加并不多，但高强度降水的次数增加了，大中型洪水发生的频率也有所增加。在最近的30年里，洪水产生的次数增加了很多，这不仅与降水强度和降水量相关，而且与中低山开发旅游业有着密切的关系。随着旅游业的发展，人为对生态环境的破坏程度也提高了，这在很大程度上导致了流域的调蓄洪水能力减弱，一旦出现大暴雨，便非常容易发生洪水灾害。因此，必须要控制住旅游景点的开发数量，提高对当地旅游业的管理力度，在保护生态环境的同时，尽量将洪水转化为可利用的水资源。

有效保护水资源，就需要新建山区水库。山区水库不仅能够起到拦蓄洪水的作用，而且能够拦蓄夏季的冰雪融水，降低蒸发量，减少损失，同时能够对流域内的气候起到一定的调节作用，进而促进水循环的正常进行，实现对水资源的高效利用。

4.结语

气候变化虽然在很大程度上取决于自然环境的变化，但是也受到人类对生态破坏的影响。文章就气候变化对乌鲁木齐河流域水资源的影响进行了各方面综合的分析，并提出了相关的保护策略，为日后的水资源保护提供很好的范例。同时，还需要继续加强气候变化对水资源影响的分析，不断提出科学合理的保护策略，实现水资源的可持续利用和发展。

[1]李忠勤.天山乌鲁木齐河源1号冰川东支顶部出现冰面湖[J].冰川冻土，2005.27(01).

[2]吴素芬，刘志辉，韩萍，朱冶超.气候变化对乌鲁木齐河流域水资源的影响[J].冰川冻土，2006，28(05).

[3]姚玉璧，张秀云，王润元，蔡广珍.洮河流域气候变化及其对水资源的影响[J].水土保持学报，2008，22(01).

[4]韩添丁，李忠勤，叶柏生.乌鲁木齐河源空冰斗径流增大的原因分析[J].冰川冻土，2003，25(04).

[5]蓝永超，钟英君，吴素芬，沈永平，王国亚.天山南、北坡河流出山径流对气候变化的敏感性分析——以开都河与乌鲁木齐河出山径流为例[J].山地学报，2009，27(06).