浅析气候变化及人类活动对西北干旱区水资源的影响

2020-12-18张明贵

农业科技与信息 2020年4期

张明贵

（甘肃省临泽县平川水利管理所，甘肃临泽734205）

西北部的干旱地区属于青藏高原的北部西风地带，是全球范围内同纬度地区干旱最为严重的区域。该地区远离海洋，降水少，日照蒸发强烈，海拔高，风多风大，水源短缺且分布不均，因此对水资源调配及治理方面提出的要求更高。为了今后更好地开展资源调配与治理等各项实际工作，深入研究人类活动与气候环境变化对西北干旱地区水资源的相关影响，有着一定的现实意义与价值。

1 径流方面

径流变化通常会受到人类活动与气候变化的双重影响，相关研究者通过对径流与降水、温度等各项系数的计算分析，再配合水文基础模型来分析人类活动、气候变化对于西北干旱地区水资源径流的相关影响。经研究发现疏勒河的径流与当期降水及气温、塔里木河的径流与当地气温均处于正相关状态；石羊河、黑河的径流与降水之间正相关的关系较为明显，这就证明了这两条河流的合理径流补给来源以降水为主。近50 年内黑河流域的径流量与当地降水也呈正相关关系，相关系数约为0.557。20 世纪80年代受气候变化的影响，疏勒河的上游区域径流量增加明显，季节与年际变化特征类似于降水变化，秋冬季的径流变化影响因素以地下水为主，春夏季径流的变化因素以降水、冰雪融化等为主。疏勒河流域的径流与当地山区气温及降水量实际变化之间正相关的关系显著，20 世纪90 年代后期，随着山区气温及降水量上升幅度的逐渐增加，其径流也处于逐渐增加状态。但石羊河5 个子流域的流量却处于降低状态，气候变化对年径流减少的实际贡献值为64%左右，是受当地降水量逐渐减少的影响。

不仅气候变化会直接影响河川径流量，人类的各种活动也会对河川实际径流量产生影响。研究发现黑河流域上游区域径流量明显增加，人类活动与气候变化的实际贡献率分别为40.28%、59.70%；中游的张掖地区径流量明显降低，人类活动与气候变化对径流量逐渐减少的实际贡献率分别为74.76%、25.22%。石羊河流域下游的河川实际径流量波动在1968 年前以气候变化的影响为主，在1968 年后其径流量实际变化属于土地利用与气候变化双重作用的结果，在近30 年以来气候变化实际贡献率为4.0%左右，耕地面积变化的实际贡献率为88.7%左右。研究发现气候变化属于引起新疆开都河出口区域径流量逐步增加的基本因素，但人类活动却促使径流量逐渐减少。1960—1993 年开都河的径流主要依托于自然过程，1994—2009 年人类活动的影响力逐渐提升，1994—2009 年气候变化对径流量增加的实际贡献值为90.4%左右，人类活动的实际贡献值为9.4%左右。相关研究发现1981 年之前水文过程以自然发展过程为主，1981—2008 年人类活动对径流减少的实际贡献值为85.6%左右，气候变化的实际贡献值为14.2%，山区融雪对径流的影响相对较大。西北干旱山区河流径流量对融雪期气候环境变化的实际敏感度较为强烈，降水增长、气温上升所引发的年径流量增长约为14.14%、7.68%。

2 湖泊面积与水位方面

湖泊面积是反映湖泊流域实际生态状态的基本指标，受不合理的人类活动及气候环境变化的影响，西北干旱地区湖泊实际面积变化明显，逐步引发了生态环境恶化的问题，阻碍了当地社会经济的发展。

1972—2000 年新疆艾比湖的总面积减少了约2 867 km2，人类活动是主要影响因素。1956—2010年博斯腾湖水位受人类活动与气候变化双重因素的影响历经了3 次变化，1956—1987 年呈下降趋势（湖面蒸发明显增加）、1988—2002 年呈上升趋势（出湖流量受人为控制、入湖流量明显增加）、2002—2010 年呈大幅度下降趋势（向塔里木河输水、降水明显减少）。随着冰川持续退缩，积雪逐渐减少，入湖流量明显减少，水位逐步降低，湖泊面积逐步减少。

20 世纪60 年代，黑河中上游区域拦蓄河流水源、工农业用水量逐渐增长、区域内土地与水资源利用不合理等促使上游来水大幅度减少，下游区域生态环境恶化严重、绿洲大面积萎缩，内蒙古额济纳生态系统严重失衡，草场处于逐步沙化状态。为扭转黑河流域环境恶化的局面，恢复额济纳旗所在荒漠绿洲的自然生态，2000 年8 月份首次实施了黑河分水方案，但因河床干涸时间久、地下水位低，2000—2001 年黑河中上游区域调水达居延海前便已消失于河床中。1960—2002 年随着气温升高和正义峡径流量的逐渐减少，东居延海面积大幅度减少，表明东居延海面积与当地气候变化呈负相关关系，气温每升高1℃，东居延海面积减少约18 km2。2002 年后黑河干流逐渐流入到下游，2012 年其面积增加了40.2 km2，说明正义峡的径流量对东居延海实际面积的影响比气候变化的影响大。