氣候變化對(duì)烏魯木齊河流域水資源的影響分析

□谷 鑫 □金 兵（新疆烏魯木齊水文水資源勘察局）

烏魯木齊河是烏魯木齊市的主要水源，近幾十年來(lái)，由于氣候的變化，烏魯木齊河流域的水資源也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。因此，必須加強(qiáng)氣候變化對(duì)河流域水資源影響的相關(guān)分析與研究。

1.近幾十年來(lái)烏魯木齊河流域的氣候變化特點(diǎn)

1.1 氣溫變化

氣溫變化時(shí)氣候變化的突出表現(xiàn)，氣溫不僅能夠影響到河流流域的蒸發(fā)情況與散發(fā)情況，而且能夠直接作用于冰川，實(shí)現(xiàn)對(duì)水域資源的影響。研究表明，烏魯木齊河流域的氣溫自20世紀(jì)70年代以來(lái)就一直呈上升趨勢(shì)，在1985年以后出現(xiàn)了非常明顯的波動(dòng)上升情況，1985年以后的年平均氣溫比1985年之前的平均氣溫大約高0.5℃，而夏季氣溫平均升高了1.6℃。

1.2 降水變化

在烏魯木齊河流域，降水能夠通過(guò)流域下墊面的作用補(bǔ)給給河流，因此，在進(jìn)行烏魯木齊河流域的降水研究時(shí)，要選擇降水資料較多的水文站，比如英雄橋站、大西溝站等，對(duì)于流域內(nèi)降水量的研究要以英雄橋站和大西溝站的資料進(jìn)行研究，進(jìn)而計(jì)算出平均的降水量。根據(jù)研究得知，在1986年之前，降水量呈現(xiàn)出減少的波動(dòng)，多年的平均降水量大約為456 mm，在1987年以后，降水量開(kāi)始出現(xiàn)上升的趨勢(shì)，多年的平均降水量大約為472 mm，這兩個(gè)階段相差大約20多mm。

2.氣候變化給水資源造成的影響

2.1 氣候變化對(duì)冰川融水的影響

2.1.1 氣溫變化與冰川融水徑流之間的關(guān)系

冰川融水徑流主要包括冰川的冰融水徑流，夏季消融區(qū)的融雪徑流，以及冬季消融區(qū)的融雪水、冬春季節(jié)粒雪區(qū)的融水。在高山地區(qū)的主要降水形式就是降雪，有的降水在當(dāng)年并不會(huì)融化，積雪融化與冰川融化都與熱量有著密切的關(guān)系。某氣象站夏季平均氣溫與流域內(nèi)冰川融水之間關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1 某氣象站夏季平均氣溫與流域內(nèi)冰川融水關(guān)系圖

2.1.2 冰川融水的徑流量變化

從圖1中可以看出，冰川融水的徑流量總體呈上升趨勢(shì)，在冰川融水的徑流量中，降水產(chǎn)生的融雪水占有很大一部分，因此說(shuō)高山地區(qū)的降水量增加是對(duì)冰川區(qū)徑流有貢獻(xiàn)作用的，但是起主導(dǎo)作用的還是氣候。氣溫的增高不僅融化了大量當(dāng)年的降雪，而且也將大量的冰川消融了。如果以當(dāng)前氣溫與冰川融水的關(guān)系為根據(jù)，那么冰川的面積會(huì)持續(xù)減少，與此同時(shí)冰川融水徑流量也會(huì)跟著相應(yīng)的減少。

2.2 降水變化對(duì)徑流的影響

2.2.1 降水與高山區(qū)徑流之間的關(guān)系

降水產(chǎn)流區(qū)多位于中高山地區(qū)，英雄橋站為例，英雄橋站在位于海拔將近2 km的中高山區(qū)，在出山口以上地區(qū)正是降水徑流的形成區(qū)域，在這個(gè)地區(qū)地下水的補(bǔ)給比較穩(wěn)定，沒(méi)有特別大的波動(dòng)，因此將其忽略不計(jì)。英雄橋站的流域降水和降水的徑流關(guān)系，以及相關(guān)的線(xiàn)性方程之間的關(guān)系如圖2所示，由圖2可知，降水與徑流的變化趨勢(shì)基本是一致的，降水徑流量隨著降雨量的增加而增加。

圖2 英雄橋站流域降水與降水徑流關(guān)系圖

2.2.2 降水的徑流量變化

據(jù)相關(guān)資料，流域內(nèi)的降水徑流量在近40年間總體呈上升趨勢(shì)，盡管有個(gè)別幾年沒(méi)有上升，或者呈下降趨勢(shì)。與冰川的融水相比較，基本上呈一樣的變化狀態(tài)，當(dāng)時(shí)與增加的百分比相比較，則增加幅度相對(duì)較小，只有2%而已，如圖3所示。

圖3 某流域降水徑流逐漸變化圖

2.3 烏魯木齊河流域內(nèi)的水資源變化

烏魯木齊河流域的水資源變化是通過(guò)英雄橋站的徑流量來(lái)反映的，根據(jù)相關(guān)資料顯示，烏魯木齊河流域的水資源徑流量呈增加的趨勢(shì)，而整年的徑流量與時(shí)序的相關(guān)系數(shù)通過(guò)了信度的檢驗(yàn)。與此同時(shí)，根據(jù)英雄橋站的徑流量變化資料，對(duì)烏魯木齊河流域水資源年度、季度等的變化進(jìn)行深入分析，研究表明烏魯木齊河流域的徑流量主要在冬天和秋天增加較快，特別是1987年以來(lái)，徑流量的增加尤為明顯。盡管夏季的冰川融水徑流量也在增加，但是在總的徑流量增加上所占比例相對(duì)較小，夏季烏魯木齊河流域的徑流量只是略有增加而已。

3.水資源保護(hù)策略

盡管烏魯木齊河流域的冰川面積不大，但是對(duì)河流徑流起到了很大的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定作用。在最近幾年里，冰川的消融量不斷增加，就眼前利益而看，對(duì)河流徑流起到了一定的補(bǔ)給作用，促進(jìn)了工農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)，提供了城市用水；就長(zhǎng)遠(yuǎn)利益而看，冰川消融很有可能導(dǎo)致冰川面積縮小，甚至出現(xiàn)冰川消亡，這樣河流便沒(méi)有了冰川的調(diào)節(jié)，河流徑流大大減少的同時(shí)，增加了發(fā)生豐水期和枯水期的機(jī)會(huì)。尤其是氣候變化敏感的小冰川，氣溫升高勢(shì)必會(huì)加快冰川消融的速度。與此同時(shí)，人類(lèi)對(duì)于冰川區(qū)域環(huán)境的破壞也導(dǎo)致了冰川融化速度的加快，特別是在近些年來(lái)，后峽一帶的人口增多，工廠和排放物也增多，特別是水泥廠、采礦廠等的發(fā)展，都加劇了冰川消融。因此，必須要采取一定的措施將人為環(huán)境污染程度降低，減慢冰川融化的速度，促進(jìn)冰川水資源的可持續(xù)利用。

保護(hù)冰川水資源，首先要加強(qiáng)對(duì)流域內(nèi)生態(tài)的保育，適當(dāng)增加植被的覆蓋率，起到調(diào)蓄洪水的作用。近幾十年來(lái)，盡管流域內(nèi)降水量增加并不多，但高強(qiáng)度降水的次數(shù)增加了，大中型洪水發(fā)生的頻率也有所增加。在最近的30年里，洪水產(chǎn)生的次數(shù)增加了很多，這不僅與降水強(qiáng)度和降水量相關(guān)，而且與中低山開(kāi)發(fā)旅游業(yè)有著密切的關(guān)系。隨著旅游業(yè)的發(fā)展，人為對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞程度也提高了，這在很大程度上導(dǎo)致了流域的調(diào)蓄洪水能力減弱，一旦出現(xiàn)大暴雨，便非常容易發(fā)生洪水災(zāi)害。因此，必須要控制住旅游景點(diǎn)的開(kāi)發(fā)數(shù)量，提高對(duì)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的管理力度，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，盡量將洪水轉(zhuǎn)化為可利用的水資源。

有效保護(hù)水資源，就需要新建山區(qū)水庫(kù)。山區(qū)水庫(kù)不僅能夠起到攔蓄洪水的作用，而且能夠攔蓄夏季的冰雪融水，降低蒸發(fā)量，減少損失，同時(shí)能夠?qū)α饔騼?nèi)的氣候起到一定的調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而促進(jìn)水循環(huán)的正常進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的高效利用。

4.結(jié)語(yǔ)

氣候變化雖然在很大程度上取決于自然環(huán)境的變化，但是也受到人類(lèi)對(duì)生態(tài)破壞的影響。文章就氣候變化對(duì)烏魯木齊河流域水資源的影響進(jìn)行了各方面綜合的分析，并提出了相關(guān)的保護(hù)策略，為日后的水資源保護(hù)提供很好的范例。同時(shí)，還需要繼續(xù)加強(qiáng)氣候變化對(duì)水資源影響的分析，不斷提出科學(xué)合理的保護(hù)策略，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和發(fā)展。

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