瑪納斯河流域冰川變化及水資源研究進(jìn)展

張正勇, 李忠勤, 何新林, 劉 琳, 王璞玉

(1.石河子大學(xué), 新疆 石河子 832000; 2.中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境工程研究所 冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州 730000)

瑪納斯河流域冰川變化及水資源研究進(jìn)展

張正勇1, 李忠勤2, 何新林1, 劉 琳1, 王璞玉2

(1.石河子大學(xué), 新疆 石河子 832000; 2.中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境工程研究所 冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州 730000)

瑪納斯河流域地處西北內(nèi)陸干旱區(qū)，由于水資源制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)，近年來(lái)也取得了很多高水平的研究成果。按流域上游產(chǎn)流區(qū)和中下游消耗區(qū)對(duì)以往研究進(jìn)行總結(jié)，以期對(duì)流域冰川變化及水資源方面有更清晰的認(rèn)知，主要從冰雪覆蓋變化、河川徑流變化特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)、徑流變化的模擬預(yù)測(cè)、地下水、同位素、水資源的開發(fā)利用等方面綜合概述了研究區(qū)水資源的研究進(jìn)展。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，瑪河流域上游區(qū)開展了一些冰川野外考察工作，對(duì)流域冰川的形成、作用有了初步的認(rèn)識(shí)，但缺少冰川變化方面的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。在全球變暖的影響下，研究區(qū)冰川面積出現(xiàn)了不同程度的縮減，并導(dǎo)致冰川生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值下降；近60年來(lái)研究區(qū)氣溫和降水都呈遞增趨勢(shì)，流域年徑流變化受水文年降水量、夏季溫度、永久性冰川雪地面積變化等綜合影響，其中徑流量波動(dòng)上升與氣溫和降水呈正相關(guān)，流域主要依賴冰雪消融和地下水補(bǔ)給；流域水資源承載力呈現(xiàn)良性發(fā)展的態(tài)勢(shì)，能夠維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。但研究區(qū)由于資源性缺水和生產(chǎn)生活用水不斷加劇，水資源日益成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素，眾多學(xué)者從不同層面提出了水資源開發(fā)利用和管理方面的對(duì)策和建議。但目前的研究中仍存在一些問(wèn)題和不足，重點(diǎn)可以在流域冰川水資源的系統(tǒng)研究、建立冰川變化的定位觀測(cè)體系和開展詳細(xì)的流域冰川模擬預(yù)測(cè)研究，要在中下游區(qū)加強(qiáng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)用水的科學(xué)調(diào)配等方面展開進(jìn)一步研究。

瑪納斯河流域; 冰川; 水資源; 研究進(jìn)展

瑪納斯河流域(以下簡(jiǎn)稱瑪河流域)是新疆典型的內(nèi)陸河流域，現(xiàn)已被開墾為我國(guó)最大人工綠洲區(qū)和第四大灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)[1-2]，也是天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)域之一，水資源是該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)等最主要限制因子。然而在全球變暖影響下，主要靠冰雪融水補(bǔ)給的瑪河流域冰川面積急劇退縮，減少了淡水資源儲(chǔ)備，對(duì)區(qū)域的綠洲發(fā)展模式有十分重要而深遠(yuǎn)的影響[3]?，敽恿饔蛭挥谛陆焐奖甭粗卸危靥帨?zhǔn)噶爾盆地南緣，地理位置為84°43′—86°35′E，43°21′—45°20′N，遠(yuǎn)離海洋，干旱少雨，蒸發(fā)量大，多荒漠，屬典型的大陸性干旱氣候區(qū)。經(jīng)過(guò)新生代以來(lái)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、氣候變化等作用，流域內(nèi)形成了具有明顯分帶性的地貌格局，劃分為山地帶、山前褶皺丘陵帶、串珠狀沖積扇帶、平原曲流帶、瑪納斯河尾閭湖泊和沙漠帶5個(gè)地貌帶[4]。其上游的天山支脈喀拉烏成山依連哈比爾尕山及比依克山等海拔為5 000～5 500 m，是僅次于天山主峰托木爾峰(海拔7 435.3 m)地區(qū)的天山第二大高山帶山結(jié)，其冰川總面積僅次于托木爾峰地區(qū)[3,5]。徑流補(bǔ)給具有顯著的垂直地帶性，冰雪融水對(duì)河流的補(bǔ)給可以占到河水徑流量的35.3%[6-7]，地下水補(bǔ)給量占45%左右[8]。流域內(nèi)自東向西分布塔西河、瑪納斯河、寧家河、金溝河、大南溝、巴音溝河6條內(nèi)陸河流，其中瑪納斯河是準(zhǔn)噶爾盆地南緣最大的一條融雪型山溪河流，河流由南向北，全長(zhǎng)324 km，多年平均徑流量為11.9億m3[3]。上游海拔3 600 m以上山區(qū)大部分面積為冰川及永久性積雪覆蓋，平均雪線為3 970 m；海拔1 500～3 600 m屬降水豐沛區(qū)[4]，夏季蒸發(fā)較少，土地終年保持濕潤(rùn)狀態(tài)，為瑪納斯河主要產(chǎn)流、匯流區(qū)；海拔1 500 m以下至出山口紅山嘴為瑪納斯河徑流運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)，出山口以下為徑流散失區(qū)[7-8]。瑪納斯河上游設(shè)有紅溝煤窯、清水河子、肯斯瓦特和紅山嘴站水文站。肯斯瓦特為瑪納斯河干、支流匯合后的控制站，海拔910 m，控制面積為4 637 km2；紅山嘴站為瑪納斯河出山口控制站，海拔610 m，下游300 m處為瑪納斯河紅山嘴引水樞紐[7]。近幾十年來(lái)眾多學(xué)者對(duì)流域水資源和生態(tài)環(huán)境方面開展了大量研究，取得了很大進(jìn)展，本文按流域上游產(chǎn)流區(qū)和中下游消耗區(qū)對(duì)以往研究進(jìn)行總結(jié)，主要從冰雪覆蓋變化、水資源與氣候的響應(yīng)、水資源承載力、水資源開發(fā)利用與管理措施等方面概述流域水資源研究進(jìn)展，通過(guò)對(duì)以往研究成果的梳理，以期對(duì)流域水資源方面有更清晰的認(rèn)知，并提出問(wèn)題與展望。

1 冰川及冰雪覆蓋變化研究

自20世紀(jì)中期以來(lái)，就已經(jīng)在瑪河流域上游區(qū)開展了一些冰川野外考察工作，對(duì)流域冰川的形成、作用有了初步的認(rèn)識(shí)，但就目前的冰川研究成果來(lái)看，瑪河流域比塔里木河、烏魯木齊河等流域有明顯的缺失，沒(méi)有中長(zhǎng)期冰川變化方面的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，甚至短期的野外考察也是屈指可數(shù)。1961—1963年，中科院新疆分院冰雪隊(duì)對(duì)流域現(xiàn)代冰川和古冰川進(jìn)行了流動(dòng)考察和半定位觀測(cè)[9]；1979年，新疆地質(zhì)局水文地質(zhì)大隊(duì)在瑪納斯河、寧家河和金溝河的整個(gè)中上游地區(qū)進(jìn)行區(qū)域水文地質(zhì)普查，并對(duì)流域的第四紀(jì)古冰川作用進(jìn)行了研究和探討[10]，認(rèn)為該區(qū)至少有五次大規(guī)模的古冰川活動(dòng)期，自老至新依次稱為大南溝冰期、紅山咀冰期、哈熊溝冰期、呼斯臺(tái)冰期和烏達(dá)特冰期，其間相應(yīng)地存在著4個(gè)間冰期，表明該區(qū)從早更新世到晚更新世末期至少經(jīng)歷了5次長(zhǎng)時(shí)期的寒暖氣候交替變化。2002年、2003年，鞠遠(yuǎn)江等在流域內(nèi)的鹿角灣冰川區(qū)40 km2的范圍進(jìn)行了野外考察，初步對(duì)該冰川地貌進(jìn)行了研究[11]，按冰川斗底高度的不同將18個(gè)冰斗劃分為3個(gè)不同高度等級(jí)，冰斗朝向以偏北為主，說(shuō)明水熱條件對(duì)冰斗發(fā)育是限制因素，有2個(gè)冰斗朝向偏南，說(shuō)明其所代表的冰進(jìn)階段水熱條件組合有利于冰川的長(zhǎng)期存在，從而發(fā)育了大規(guī)模的向陽(yáng)冰斗，共發(fā)育了10道冰磧壟，對(duì)其測(cè)年分析發(fā)現(xiàn)冰磧丘陵組地層屬于小冰期和新冰期沉積。

在全球變暖的影響下，近年來(lái)瑪河流域冰川面積出現(xiàn)了不同程度的縮減，張宏峰等[3]研究顯示1964—2006年間流域冰川面積減少了16.7%；低海拔冰川面積與高海拔呈現(xiàn)出相反的變化趨勢(shì)。劉志輝等[12]對(duì)流域冰川的消融率進(jìn)行了計(jì)算和分析，得出瑪河上游1983—2004年間冰川面積減少了38.1 km2，1964—1983年冰川面積消融了8.41%，1983—2000年消融了27.18%；塔西河上游冰川面積1983—2004年間由48.01 km2減少為38.1 km2，年消融率為0.009；劉海隆、馬金玲等[13-14]基于多源、多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)分析了流域1989—2008年的冰川積雪覆蓋變化特征，結(jié)果顯示年際冰川積雪覆蓋區(qū)域的平均海拔高度在2002年以前表現(xiàn)為下降過(guò)程，在2002年后表現(xiàn)為上升過(guò)程；自2001年以后，出現(xiàn)了年均8 km左右穩(wěn)步減小的過(guò)程；其中減少的區(qū)域主要在源流區(qū)古仁郭勒、夏格孜郭勒，這里已無(wú)大面積的冰川存在，而流域西部的支流呼斯臺(tái)郭勒上游仍有大面積冰川覆蓋。另外，該流域冰川積雪面積與平均溫度、 降水分別呈顯著負(fù)相關(guān)和正相關(guān)關(guān)系，這說(shuō)明氣候變暖對(duì)瑪納斯河流域山區(qū)冰川積雪的消融有明顯促進(jìn)作用。張宏峰等[3]研究表明流域冰川服務(wù)功能總價(jià)值急劇下降，由1964年的1 228.5億元下降到2006年的960.1億元。冰川退縮改變了流域的水資源分布特征，導(dǎo)致冰川生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值下降。

2 氣候變化及其對(duì)水資源影響研究

2.1 氣候變化特征

學(xué)者們對(duì)瑪河流域氣候變化特征開展了大量的研究，基于近60 a來(lái)氣候觀測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和時(shí)間序列分析等方法[15-19]，對(duì)流域氣候變化(氣溫、降水和蒸發(fā)量等)趨勢(shì)進(jìn)行了研究，結(jié)合Mann-Kendall[17]和小波分析[18-19]等方法分析了流域氣候變化的周期和突變檢測(cè)，并結(jié)合R/S[20-22]、灰色關(guān)聯(lián)[23]和模糊數(shù)學(xué)[24-25]等方法預(yù)測(cè)了氣候變化趨勢(shì)。

自1950s以來(lái)，瑪河流域年均溫總體呈增加趨勢(shì)[17-20](圖1)，年均溫變化傾向率為0.33～0.47℃/10 a，其中20世紀(jì)90年代升溫最明顯，季均溫亦呈現(xiàn)波段上升趨勢(shì)，尤其春冬兩季增溫趨勢(shì)最明顯，變化傾向率分別達(dá) 0.28℃/10 a，0.48℃/10 a[17-20]；侯麗娜等[21]運(yùn)用近30年逐日數(shù)據(jù)分析得出，1月最低氣溫和7月最高氣溫的線性增加率分別為為0.8和1.3℃/10 a，其結(jié)果導(dǎo)致氣溫日較差減少。流域氣溫變化與全國(guó)和新疆變化趨勢(shì)一致，且略高于新疆平均氣溫升高的幅度[22]。李慧，馬金玲，唐湘玲等[15-17]對(duì)流域近60 a來(lái)降水量變化研究顯示，降水量總體在波動(dòng)中呈不明顯的增多趨勢(shì)，和新疆降水的整體變化趨勢(shì)一致。多年平均降水量為335.4 mm，線性變化傾向率為1.04 mm/10 a，春、冬兩季降水量呈增多趨勢(shì)，夏季和秋季降水量呈減少趨勢(shì)。降水量與氣溫變化呈顯著正相關(guān)[17,22-23]。多年平均蒸發(fā)皿蒸發(fā)量為1 682.6 mm?？傮w來(lái)看，冬季蒸發(fā)增加幅度較大，其次為秋季，春季變化不大，而夏季蒸發(fā)有小幅下降[15-16]。從空間變化特征來(lái)看，流域上游氣溫增幅略高于中下游，而年降水量變化率上游略低[15-24]。

圖1 瑪納斯河流域氣溫、降水變化趨勢(shì)

凌紅波、唐湘玲等[17，18-20]對(duì)流域氣溫和降水變化周期和突變特征研究表明：流域年平均氣溫有著明顯的9，10 a主周期和4 a，2.7 a左右次周期震蕩，其周期與太陽(yáng)黑子和南方濤動(dòng)周期具有一致性；全年降水存在明顯的3.6 a和6 a顯著周期和5.7 a的次周期震蕩。氣溫突變節(jié)點(diǎn)為1975年、1995年并發(fā)生了由低到高的突變；降水突變節(jié)點(diǎn)為1983年、1998年并發(fā)生了由少到多的突變；蒸發(fā)量的突變節(jié)點(diǎn)在1988年。高培、凌紅波等[18,24-25]模擬預(yù)測(cè)未來(lái)50 a，流域溫度和降水量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，而蒸發(fā)量持續(xù)減少。

2.2 徑流變化

從20世紀(jì)50年代以來(lái)建立的煤窯、肯斯瓦特、紅山嘴三個(gè)水文站的水文資料統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看(圖2)，瑪納斯河徑流量大體分為5個(gè)階段：1954—1957年徑流量偏少，為枯水期；1958—1971年徑流量大體呈水平波動(dòng)上升，為豐水期；1972—1976年下降趨勢(shì)明顯，為平水期；1977—1996年為枯水期；1996年開始出現(xiàn)明顯的增加趨勢(shì)[6,14,20]。徑流量多集中于夏季(6—8月)，約占全年平均徑流量的65%～70%，僅7月就占28.7%，主要來(lái)自于高山區(qū)的冰川和積雪消融，充分顯示了夏汛河流的特點(diǎn)。冬季為枯水期，徑流量穩(wěn)定，主要依賴于地下水回歸補(bǔ)給。年均流量存在 8～10 a、12 a左右和16 a左右的變化周期，并且在20世紀(jì)90年代初期周期發(fā)生了突變[17,26]。

圖2 瑪納斯河年徑流量變化趨勢(shì)

袁玉江等[27]使用5個(gè)樹輪年表序列較好地重建出肯斯瓦特水文站355 a來(lái)的年徑流總量，研究結(jié)果顯示瑪納斯河樹輪年表序列與該河肯斯瓦特水文站年徑流總量相關(guān)顯著，年徑流總量355 a來(lái)大致經(jīng)歷了11個(gè)偏枯水期和10個(gè)偏豐水期，出現(xiàn)了最顯著的兩個(gè)百年流量變枯段；在1711—1712年、1872年流量發(fā)生過(guò)兩次突變；最豐水的年代為17世紀(jì)80—90年代，比現(xiàn)今偏多17.19%～18.11%，最枯水的年代為19世紀(jì)60年代，比現(xiàn)今偏少16.17%。根據(jù)50 a來(lái)瑪納斯河水文氣候周期的演變規(guī)律和國(guó)際氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)的預(yù)測(cè)報(bào)告，預(yù)計(jì)21世紀(jì)前20 年瑪納斯河來(lái)水仍屬偏豐年份，這會(huì)對(duì)瑪納斯河流域的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和布局產(chǎn)生重大影響[28-29]。

2.3 氣候與徑流變化關(guān)系

流域年徑流變化受水文年降水量、夏季溫度、永久性冰川雪地面積變化等綜合影響[6,14,26,29-31]。徑流的變化主要取決于降水的變化，氣溫的變化影響次之；但是在溫度的相對(duì)極值時(shí)，氣溫的變化則起到主導(dǎo)作用，如1990年的相對(duì)高溫以及1992年的相對(duì)低溫都體現(xiàn)了這一影響。夏季溫度的變化對(duì)于瑪納斯河徑流量的變化作用較大，如1996年夏季溫度增高明顯，持續(xù)高溫時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致徑流量急劇增加，形成“96·7”特大洪水災(zāi)害。另外氣溫和降水的負(fù)相關(guān)關(guān)系，使得冰雪融水補(bǔ)給和降水補(bǔ)給對(duì)年徑流出現(xiàn)互補(bǔ)特征，使得流域徑流變化比較穩(wěn)定。20世紀(jì)90年代以來(lái)，流量顯著增加，對(duì)降水和氣溫的變化有明顯的響應(yīng)[29-30]。

瑪河流域氣候與徑流變化關(guān)系已有模擬預(yù)測(cè)研究。唐湘玲等[17]模擬預(yù)測(cè)當(dāng)流域水文年降水量偏多或偏少10%～20%時(shí)，其年徑流量會(huì)出現(xiàn)偏多或偏少1.98%～5.93%的正響應(yīng)；當(dāng)流域5—9月平均氣溫增加1℃時(shí)，其年徑流量會(huì)增加或減少1.3%；當(dāng)5—9月出現(xiàn)±2℃(或±3℃)的氣溫變化時(shí)，其年徑流量會(huì)做出±2.68%(或±4.0%)的正響應(yīng)。王曉杰等[32]利用度日因子算法的SRM融雪徑流模型模擬了溫度和降水變化對(duì)徑流量的影響，認(rèn)為隨著溫度和降水的增加，徑流量也會(huì)增加，并會(huì)使融雪徑流提前，假定降水量不發(fā)生大的變化，溫度增高1℃，徑流量增大13%～16%；趙麗、李慧等[33-34]結(jié)合流域水文規(guī)律，分別建立了適合于該區(qū)域的隨機(jī)模型和SWAT 分布式流域水文模型。

3 地下水與同位素方面研究

就瑪河流域地下水與同位素方面的研究相對(duì)較少。其中，史興民等[4]認(rèn)為流域地下水分布范圍受地貌單元控制，由南向北呈明顯帶狀分布著不同類型的地下水。按區(qū)域分主要包括：① 中高山區(qū)和山前褶皺分布有基巖孔隙、裂隙水。② 流域沖積扇及沖積平原區(qū)分布有松散堆積層孔隙水。③ 低山丘陵之間的向斜盆地分布有零星含水區(qū)，冰川及其周邊的多年凍土地區(qū)分布開發(fā)利用價(jià)值不大的地下水。劉志明等[35]對(duì)流域平原區(qū)地表水、地下水同位素組分D，18O，T和14C特征進(jìn)行了分析，運(yùn)用同位素混合模型開展了水資源組成和水循環(huán)研究。研究表明，從上游至下游，地表水、淺層水和深層水的δD-δ18O，T-δ18O和14C-T關(guān)系呈現(xiàn)出明顯的分布規(guī)律，并在14C-T圖上，可明顯識(shí)別出古水。水資源主要來(lái)源于南部山區(qū)大氣降水補(bǔ)給，上游是地下水的主要補(bǔ)給區(qū)。

4 水資源承載力研究

對(duì)于內(nèi)陸干旱綠洲區(qū)的瑪河流域來(lái)說(shuō)，開展水資源承載力、水文生態(tài)質(zhì)量、生態(tài)需水等研究尤為重要。為此，學(xué)者們利用模型對(duì)以上科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)。楊廣等[36]通過(guò)建立模糊綜合評(píng)判模型，對(duì)流域不同水平年水資源承載力狀況進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，分析表明流域水資源承載力呈現(xiàn)良性發(fā)展的態(tài)勢(shì)，且通過(guò)節(jié)水技術(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等綜合措施，瑪納斯河流域未來(lái)20年水資源承載力狀況將逐步改善。喬長(zhǎng)錄等[37]研究結(jié)果表明，流域水文生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量較差，其中水文氣象要素和生態(tài)環(huán)境要素對(duì)瑪納斯河流域水文生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量影響較大，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素相對(duì)較好。凌紅波等[38]利用AHP(層次分析)和模糊綜合評(píng)判法等研究表明，2006年流域水資源生態(tài)安全指數(shù)和供需狀況指數(shù)分別處于基本安全和比較安全水平，水資源量指數(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)指數(shù)皆處于不安全水平狀態(tài)。劉浩等[39]從降水—徑流的發(fā)生與演變出發(fā)，分層次計(jì)算了流域生態(tài)需水量，結(jié)果顯示流域生態(tài)可利用水量和平原徑流性生態(tài)需水量幾乎相等，說(shuō)明瑪河流域生態(tài)需水基本得到滿足，能夠維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。

5 水資源開發(fā)利用及管理研究

瑪河流域是新疆開發(fā)治理較早，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益較高的典范灌區(qū)[10]。但進(jìn)入田間被利用的山區(qū)來(lái)水只有13億m3，利用率僅57%，重復(fù)利用水僅9.1億m3，年調(diào)節(jié)蓄水量只占年徑流量的17.4%[39]。流域常規(guī)水資源開發(fā)利用程度已達(dá)95%以上，開發(fā)利用非常規(guī)水資源用于農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)已開始引起重視，另外由于缺乏科學(xué)指導(dǎo)和合理開發(fā)，既造成地下水位下降[40]。水資源開發(fā)利用中還存在一些問(wèn)題[41]，如上下游用水、城市與農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)布局與水資源狀況等關(guān)系不夠協(xié)調(diào)，相關(guān)部門缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和調(diào)配管理；流域內(nèi)水資源的置換、補(bǔ)償、調(diào)控等水利經(jīng)濟(jì)問(wèn)題突顯，流域水權(quán)與水市場(chǎng)的研究工作亟待加強(qiáng)；地下水監(jiān)測(cè)、信息數(shù)據(jù)庫(kù)、預(yù)防系統(tǒng)不完備；流域內(nèi)水質(zhì)監(jiān)管治理不利污染嚴(yán)重。

瑪河流域由于資源性缺水和生產(chǎn)生活用水不斷加劇，水資源日益成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素。為此，眾多學(xué)者從不同層面提出了水資源開發(fā)利用和管理方面的對(duì)策和建議，主要包括以下幾個(gè)方面[40-44]：① 政府管理職能方面。要充分發(fā)揮政府的管理作用，加強(qiáng)水資源的開發(fā)利用和保護(hù)，做好流域內(nèi)各項(xiàng)規(guī)劃和調(diào)配工作，實(shí)行水資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度；加強(qiáng)法制建設(shè)和宣傳工作,提高依法用水，保護(hù)水資源的意識(shí)；② 建立健全水市場(chǎng)方面。重視水資源的優(yōu)化配置，科學(xué)調(diào)配水資源，建立和完善水市場(chǎng)，建立水資源的轉(zhuǎn)移補(bǔ)償機(jī)制，維護(hù)各方利益，提高水資源效益；③ 技術(shù)手段方面。加強(qiáng)對(duì)水資源利用的科學(xué)技術(shù)研究和投入，采用合理的節(jié)水灌溉措施，建立污水處理設(shè)施，防治水污染，合理開發(fā)利用非常規(guī)水資源，防治水土流失和土壤鹽漬化，解決好灌區(qū)水利工程存在的問(wèn)題，統(tǒng)籌利用地表水和地下水等。

6 總結(jié)與展望

瑪河流域地處西北內(nèi)陸干旱區(qū)，水資源是制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的主要因素。在近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)受到眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注，在冰雪覆蓋變化、河川徑流變化特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)、徑流變化的模擬預(yù)測(cè)、地下水、同位素、水資源的開發(fā)利用等方面取得了豐富的成果，為科學(xué)認(rèn)識(shí)和系統(tǒng)把握綠洲開發(fā)對(duì)流域水文循環(huán)及生態(tài)平衡的客觀影響提供理論指導(dǎo)和調(diào)控依據(jù)。

但目前的研究中仍存在一些問(wèn)題和不足，如缺少對(duì)流域冰川水資源的系統(tǒng)研究，對(duì)于依賴于冰雪融水補(bǔ)給的內(nèi)陸河流域，亟待建立冰川變化的定位觀測(cè)體系和開展詳細(xì)的流域冰川模擬預(yù)測(cè)研究；中下游區(qū)要加強(qiáng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)用水的科學(xué)調(diào)配；探究極端氣候變化及其對(duì)水資源的影響機(jī)制；建立健全地下水的監(jiān)測(cè)和信息數(shù)據(jù)庫(kù)，防治土壤鹽漬化；展開全流域尺度的水循環(huán)機(jī)理分析等。

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ProgressintheResearchonGlacialChangeandWaterResourcesinManasRiverBasin

ZHANG Zheng-yong1, LI zhong-qin2, HE Xin-lin1, LIU Lin1, WANG Pu-yu2

(1.ShiheziUniversity,Shihezi,Xinjiang832000,China; 2.StateKeyLaboratoryofCryosphereSciences,ColdandAridRegionsEnvironmentalandEngineeringResearchInstitute,CAS,Lanzhou730000,China)

Manas River Basin is located in the arid region of northwest China. Water resources of this region are the very important restriction factor of socio-economic development and eco-environmental construction. Manas River Basin has been taken as a typical region and hot spot for scientists to study hydrology and water resources. In this study, previous research was summarized according to the upstream watershed runoff downstream areas and in the consumption area in order to more clearly understand the valley glacier change and water resources from the views of the snow cover changes, change characteristics of runoff and its response to climate change, runoff simulation prediction, groundwater, isotope, the development and utilization of water resources. Nearly half a century, and the upper reaches of the River Basin to some ice field works was carried out, to understand the basin formation, effect of glacier, but measured data of glacier changes were not available. Under the effect of global warming, the glacier area in the study region appeared reduction at different degree, and resulted in the decreasing of ecosystem services; during the recent 60 years, the temperature and precipitation present increasing trend in the study area, runoff changes was influenced by hydrological year precipitation, the temperature in summer, the permanent ice and snow change, the runoff fluctuation increases were positively correlated with the temperature and precipitation, basin mainly relied on snow and ice melt and groundwater recharge; showed a benign development capacity of river basin water resources situation, to maintain the normal function of ecological system. But water resources have restricted the regional economic and social development in the study area because of shortage of water resources and the increase of production and living water. Many scholars put forward the development and utilization of water resources and management countermeasures and suggestions from different aspects. But the research still has deficiencies and faces some challenges. Further research can establish glacier changes in system research, glacier water resources locating observation system and carry out detailed study on simulation and prediction of glacier basin, strengthen social economic water use and ecological water use of scientific allocation etc in the middle and lower area.

Manas River Basin; glacial; water resources; advances

2013-12-13

：2014-01-02

石河子大學(xué)校級(jí)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新項(xiàng)目“全球氣候變化下瑪河流域山區(qū)近30年冰雪變化對(duì)氣候響應(yīng)的機(jī)制及應(yīng)對(duì)策略研究”(2011ZRKXTD-05);新疆聯(lián)合基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目“節(jié)水灌溉條件下瑪納斯河流域綠洲化鹽漠化響應(yīng)機(jī)理研究”(U1203282)

張正勇(1978—),男,甘肅景泰人,副教授,博士研究生,主要從事水文水資源方面研究。E-mail:zyz0815@163.com

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：1005-3409(2014)05-0332-06