長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)研究現(xiàn)狀及問題思考

(長(zhǎng)江科學(xué)院 水資源綜合利用研究所，武漢 430010)

1 研究背景

長(zhǎng)江是我國(guó)第一大、世界第三大河流，其源頭水資源與生態(tài)環(huán)境不僅與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)密切相關(guān)，而且對(duì)其下游乃至全流域都有影響。長(zhǎng)江源一般指玉樹直門達(dá)水文站以上區(qū)域，由正源沱沱河、南源當(dāng)曲、北源楚瑪爾河和通天河組成，干流全長(zhǎng)1 174 km，面積約14萬km2(含巴塘河)[1]。長(zhǎng)江源區(qū)位于青藏高原中部，海拔高、緯度低、太陽輻射強(qiáng)、日照時(shí)間長(zhǎng)，具有夏季溫濕、冬季干冷、溫差大等特點(diǎn)[2]。低氣溫為冰川凍土發(fā)育提供了良好的自然條件，長(zhǎng)江源區(qū)是冰川凍土集中分布區(qū)域[3-4]。由于高原地勢(shì)平緩，排水不暢，加上永久凍土不透水層的阻隔，低洼處形成大片沼澤濕地[2]，地面植被稀疏且生長(zhǎng)期較短[5]，生態(tài)環(huán)境脆弱。

長(zhǎng)江源區(qū)所在的青藏高原被譽(yù)為“地球第三極”，對(duì)氣候變化異常敏感[6-7]，是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障[8]，在全球氣候變化、水資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等重大研究中處于十分重要的地位。冰雪融化、凍土凍融和蒸散發(fā)比例大等特點(diǎn)使其水循環(huán)過程與低海拔地區(qū)明顯不同。由于長(zhǎng)江源區(qū)地處高原腹地，自然環(huán)境惡劣、社會(huì)經(jīng)濟(jì)落后，故水文氣象監(jiān)測(cè)站很少，基礎(chǔ)資料缺乏，水循環(huán)研究相對(duì)較少。本文從原位觀測(cè)、水循環(huán)機(jī)理、流域模擬等方面對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)研究中存在的問題進(jìn)行探討，以期為長(zhǎng)江源區(qū)的水資源研究提供思路。

2 研究現(xiàn)狀

2.1 原位觀測(cè)

由于位置偏僻、人煙稀少、發(fā)展落后、自然條件惡劣等原因，長(zhǎng)江源區(qū)內(nèi)水文氣象監(jiān)測(cè)和調(diào)查非常缺乏。在14萬km2的廣袤區(qū)域里，僅有五道梁、沱沱河、治多、曲麻萊、玉樹5個(gè)氣象站；歷史上長(zhǎng)江源區(qū)內(nèi)曾設(shè)有7處水文站，但目前僅沱沱河、直門達(dá)和巴塘河上的新寨水文站仍在監(jiān)測(cè)運(yùn)行，其余各水文站均已撤銷[1]。

中國(guó)科學(xué)院等單位在青藏高原設(shè)立科研性質(zhì)的觀測(cè)站，對(duì)冰川、凍土、湖泊等特定對(duì)象進(jìn)行定期或不定期觀測(cè)。中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院(原寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所，簡(jiǎn)稱“寒旱所”)于1989年在唐古拉山口設(shè)立冬克瑪?shù)妆ㄓ^測(cè)站，1993年增加地表過程、氣候過程、降水氣象、水文測(cè)流等內(nèi)容[9]。2001年又與中國(guó)科學(xué)院青藏高原所和西藏大學(xué)聯(lián)合建立那曲高寒氣候環(huán)境觀測(cè)研究站，觀測(cè)地表輻射、降水、土壤溫度和水分、大氣物理過程等，開展高寒氣候環(huán)境研究。長(zhǎng)江科學(xué)院野外觀測(cè)中心江源分站自2016年起與寒旱所合作，以典型流域?yàn)閷?duì)象，全方位開展冰川、積雪、凍土、水文、生態(tài)等觀測(cè)，進(jìn)行水循環(huán)與生態(tài)環(huán)境研究，該分站2019年被認(rèn)定為水利部首批野外科學(xué)觀測(cè)研究站。此外，在青藏鐵路、青藏公路和青康公路等沿線，交通建設(shè)管理和設(shè)計(jì)研究單位為工程建設(shè)和維護(hù)需要進(jìn)行了凍土鉆孔和相應(yīng)觀測(cè)。

隨著科技進(jìn)步和新技術(shù)應(yīng)用，長(zhǎng)江源監(jiān)測(cè)正逐步由人工觀測(cè)轉(zhuǎn)向自動(dòng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)對(duì)象從冰川、湖泊等特定對(duì)象向水文水資源和生態(tài)環(huán)境全要素轉(zhuǎn)變，參與監(jiān)測(cè)的單位逐漸增多，監(jiān)測(cè)內(nèi)容開始豐富起來。但是，相較于其他地區(qū)，長(zhǎng)江源區(qū)內(nèi)的監(jiān)測(cè)成果仍然非常稀少。

2.2 水文水資源變化特征分析

由于長(zhǎng)江源的重要性，其水文水資源特征及時(shí)空變化受到人們高度重視。青海省水文局掌握資料相對(duì)較多，該單位王勤宜等[10-13]利用相關(guān)資料，研究了長(zhǎng)江源區(qū)降水特征及變化趨勢(shì)，徑流年內(nèi)分配變化規(guī)律及其不均勻系數(shù)、集中度、變化幅度等參數(shù)指標(biāo)，蒸發(fā)量的特征值、年內(nèi)年際變化規(guī)律及變化趨勢(shì)。河海大學(xué)王冰冰等[14]研究了長(zhǎng)江源區(qū)和黃河源區(qū)降水量變化。四川大學(xué)梁川等[15]采用差積曲線方法分析了長(zhǎng)江源區(qū)降水和徑流的空間分布以及年內(nèi)、年際和年代際多尺度時(shí)間變化規(guī)律。中國(guó)科學(xué)院青藏高原所游慶龍等[16]分析了三江源地區(qū)氣溫極端事件變化，長(zhǎng)江科學(xué)院褚茜茜等[17]、朱延龍等[18]分析了長(zhǎng)江源區(qū)徑流及其極值的變化趨勢(shì)。研究表明，受全球氣候變化影響，長(zhǎng)江源區(qū)的氣溫將會(huì)升高，極端水文事件將會(huì)增加，水資源量是否增減則沒有明確定論，在長(zhǎng)江源區(qū)內(nèi)不同區(qū)域有增有減各有不同，年內(nèi)各季節(jié)也各有不同的表現(xiàn)。

2.3 水循環(huán)機(jī)理研究

水循環(huán)是水資源研究的核心，是研究水資源特征及其變化規(guī)律的基礎(chǔ)。寒旱所和青藏高原所等單位多年從事冰凍圈研究，在長(zhǎng)江源區(qū)較早設(shè)立觀測(cè)站并開展相關(guān)研究，蘭州大學(xué)等高校對(duì)此也有所研究，氣象部門則開展過大氣水分循環(huán)相關(guān)研究。

流域水循環(huán)包括降水、蒸散發(fā)、下滲、地下水和徑流等過程。長(zhǎng)江源區(qū)獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候條件，使水循環(huán)過程有其獨(dú)特性。高原大地形動(dòng)力和熱力作用使其與亞洲乃至全球大氣水分循環(huán)關(guān)系密切[19]，降水和氣溫主要受東亞和印度季風(fēng)暖濕氣流影響，并受西邊中東氣流影響[20]。當(dāng)?shù)毓虘B(tài)、液態(tài)和固液混合3種降水形態(tài)對(duì)流域影響較大[21]。由于海拔高、太陽輻射強(qiáng)、日照時(shí)間長(zhǎng)，蒸發(fā)量占降水量的比例高達(dá)64%～96%，對(duì)水量平衡影響很大，而蒸散發(fā)又受下墊面土壤凍融狀態(tài)和植被的影響[22]。入滲對(duì)降水有再分配作用，植被覆蓋、表層積雪、凍結(jié)不透水層都會(huì)影響水分入滲過程[23-24]。完全凍結(jié)的多年凍土層具有隔水作用，只有完全融通土壤中的水分才能下滲到地下水，地下水也為凍土發(fā)育提供了必要的水分條件[25]。徑流過程包括產(chǎn)流和匯流，長(zhǎng)江源區(qū)部分河流冬季凍結(jié)，基本不產(chǎn)流，凍土不透水層和未凍結(jié)土壤的蓄水能力隨季節(jié)變化影響徑流特性[26]。冰雪消融的能量主要來自太陽輻射，與氣溫密切相關(guān)，還受海拔、坡度、朝向、風(fēng)吹雪等因素影響，常用能量平衡模型和度日因子法推求消融量[27]。觀測(cè)結(jié)果表明長(zhǎng)江源區(qū)冰川面積總體處于退縮趨勢(shì)[28]，冰雪覆蓋率呈小幅度減少趨勢(shì)[29]。冰川凍土中的水分運(yùn)動(dòng)是一個(gè)非穩(wěn)定過程，土水勢(shì)梯度是水分運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，溫度是水分相變、未凍水含量及相應(yīng)土水勢(shì)的最重要影響因素[30]。溫度對(duì)高寒地區(qū)水循環(huán)影響巨大，是水分變化的主導(dǎo)因素，水熱變化及其耦合是其研究重點(diǎn)[31-32]。大汽水、固態(tài)水、液態(tài)水“三水”之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系及其變化規(guī)律也值得研究[2]。

長(zhǎng)江源區(qū)地處高原，同時(shí)存在冰川、凍土、積雪、湖泊、沼澤，兼具地球南極和高山流域的特征，氣候干燥但儲(chǔ)水量豐富，年內(nèi)四季變化的凍土凍融和冰雪融化是其典型特征過程。

2.4 流域模擬研究

水文模擬是水資源研究的重要手段，國(guó)內(nèi)外關(guān)于寒區(qū)水文模型的研究多以經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)的概念性模型居多[33]，在非寒區(qū)水文模型中考慮凍融因素而加以應(yīng)用。近年來一些水文模型如PRMS、SHE、SRM、CRHM、改進(jìn)的SWAT和新安江模型等被應(yīng)用到長(zhǎng)江源區(qū)進(jìn)行模擬研究[34-37]。分布式水文模型的應(yīng)用效果較好，但所需資料較多，大規(guī)模應(yīng)用較為困難。目前長(zhǎng)江源區(qū)水文模擬只是一些嘗試性應(yīng)用，沒有深入到高寒水循環(huán)過程特征。

2.5 氣候變化影響研究

全球氣候變化對(duì)青藏高原的影響引起學(xué)界高度關(guān)注。對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)的影響包括不同時(shí)空尺度的氣溫變化及植被覆蓋變化，流域水循環(huán)過程及汽、固、液三水轉(zhuǎn)換關(guān)系[38]。隨著氣溫升高，冰川消融可能引起短期徑流增加；凍土退化，隔水作用減弱影響地下水，可能導(dǎo)致冬季徑流加大、退水過程減緩[39]。降水量變化、液/固態(tài)降水比例改變、地下水和湖泊沼澤儲(chǔ)水量增減，影響當(dāng)?shù)厮科胶?。凍土持續(xù)退化使植被發(fā)生更替，出現(xiàn)沼澤化-草甸-沙化[40]，生物量呈遞減趨勢(shì)[41]，凍土退化還可能引起熱融滑塌、熱融沉陷等災(zāi)害[42]。長(zhǎng)江源區(qū)對(duì)氣候變化異常敏感，氣溫升高、極端水文事件增多將會(huì)影響徑流過程及形成機(jī)制和流域水量平衡，可能導(dǎo)致災(zāi)害事件增多、生態(tài)環(huán)境惡化。

目前長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)研究還處在初步探索階段，現(xiàn)有成果大多為基于高山冰川和高緯度低海拔多年凍土區(qū)的研究，對(duì)于長(zhǎng)江源地區(qū)的直接研究成果相對(duì)較少。

3 存在的問題

3.1 原位觀測(cè)中存在的問題

3.1.1 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)少且布設(shè)不合理

觀測(cè)試驗(yàn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是進(jìn)行相關(guān)研究的前提，受當(dāng)?shù)貤l件所限，目前長(zhǎng)江源區(qū)關(guān)于水循環(huán)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)非常缺乏。目前，在14萬km2的廣大區(qū)域內(nèi)僅設(shè)有5個(gè)氣象站和3處水文站，一些科研單位設(shè)立的科研觀測(cè)站零散而不成系統(tǒng)。在青藏線之外的大片區(qū)域，相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料十分缺乏，特別是具有較長(zhǎng)序列的系統(tǒng)觀測(cè)資料幾乎沒有。在長(zhǎng)江源區(qū)內(nèi)冰川凍土廣泛分布，河流、湖泊、沼澤眾多，且海拔跨度大、水循環(huán)要素時(shí)空特征差異大，現(xiàn)有站點(diǎn)難以滿足水資源研究和流域水資源管理的要求。

3.1.2 儀器設(shè)備運(yùn)行維護(hù)困難

惡劣的條件、高海拔和低氣溫對(duì)長(zhǎng)江源地區(qū)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定可靠性形成了巨大挑戰(zhàn)。高寒、高海拔、高輻射、低氣壓對(duì)設(shè)備元器件靈敏度、壽命、性能造成影響，使傳統(tǒng)設(shè)備難以滿足需求。當(dāng)?shù)厝藷熛∩?，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備大多采用太陽能供電，能源持續(xù)穩(wěn)定性不足，通訊條件很差，遠(yuǎn)程信息傳輸不暢；加上當(dāng)?shù)胤拍梁鸵吧鷦?dòng)物破壞，儀器設(shè)備經(jīng)常發(fā)生破壞失盜等現(xiàn)象，且及時(shí)修復(fù)困難，監(jiān)測(cè)連續(xù)性得不到保證。此外，冰川積雪有時(shí)需要人工觀測(cè)，而觀測(cè)位置偏僻，遇上大雪封山等惡劣天氣，觀測(cè)人員無法到達(dá)觀測(cè)地點(diǎn)，且海拔高空氣稀薄，人工操作困難，影響到冰川積雪觀測(cè)資料的獲取。

3.1.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性有待驗(yàn)證

由于上述原因，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、連續(xù)性和可靠性面臨挑戰(zhàn)，代表性和完整性達(dá)不到相關(guān)要求。此外，由于缺少歷史數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)工作難以開展，這也影響到了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2 水循環(huán)機(jī)理研究中存在的問題

3.2.1 水資源變化趨勢(shì)不明確

長(zhǎng)江源區(qū)水資源及其變化趨勢(shì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)和長(zhǎng)江流域水資源管理意義重大。受全球變暖影響，長(zhǎng)江源區(qū)氣溫升高是明確的，但是水資源的變化趨勢(shì)則沒有明確定論，水資源量是否增減還存在不同的意見。全球氣候變化對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)水資源的影響，對(duì)當(dāng)?shù)啬酥琳麄€(gè)長(zhǎng)江流域的發(fā)展變化趨勢(shì)至關(guān)重要。如何在有限的條件下取得更為準(zhǔn)確詳實(shí)的資料并應(yīng)用更加合理的方法預(yù)測(cè)未來長(zhǎng)江源區(qū)降水量和徑流量的變化趨勢(shì)還需進(jìn)一步研究。

3.2.2 不同下墊面的徑流效應(yīng)不確定

降水降落到地面會(huì)發(fā)生蒸散發(fā)、下滲、地下水和徑流等多個(gè)過程。由于冰川、凍土、積雪、草地等下墊面的不同，長(zhǎng)江源區(qū)的水循環(huán)過程異常復(fù)雜，不同下墊面的蒸散發(fā)和下滲及產(chǎn)匯流具有不同的規(guī)律特征，如冰川凍土的下滲與一般的土壤巖石下滲明顯不同，風(fēng)吹雪使固態(tài)降水在下滲之前被空間再分配，冬季河道凍結(jié)不產(chǎn)流影響徑流過程等。冰川退縮和凍土退化究竟如何影響徑流的大小及過程，對(duì)河流和湖泊形態(tài)又會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響，也是今后需要重點(diǎn)關(guān)注的研究?jī)?nèi)容。

3.2.3 水循環(huán)機(jī)制不清楚

冰川凍土的存在使長(zhǎng)江源區(qū)的水資源及其徑流形成受溫度的影響很大。溫度是水發(fā)生相變和水分運(yùn)移的主導(dǎo)因素，冰川、積雪、凍土的凍融過程與溫度的時(shí)空變化密切相關(guān)。目前關(guān)于長(zhǎng)江源區(qū)的水熱變化及其耦合的研究很少，需要關(guān)注能量的傳導(dǎo)，進(jìn)行水熱耦合研究。此外，長(zhǎng)江源地區(qū)“三水”轉(zhuǎn)換的過程和機(jī)理也不是很清楚，由于獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候特征，“三水”的內(nèi)部循環(huán)比外部循環(huán)作用更加顯著，但是對(duì)氣候變化又異常敏感，需要關(guān)注當(dāng)?shù)亍叭鞭D(zhuǎn)換與亞洲乃至全球大氣水分循環(huán)的聯(lián)系。這些都需要進(jìn)行大量的調(diào)查分析，有很多基礎(chǔ)性的科學(xué)問題值得研究[2]。

3.2.4 地下水研究困難

地下水是水循環(huán)過程的重要組成部分，但由于深處地下，加上當(dāng)?shù)貤l件惡劣發(fā)展落后，長(zhǎng)江源地區(qū)的地下水研究特別困難。首先是監(jiān)測(cè)困難，地下水監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的埋設(shè)需要?jiǎng)佑么笮蜋C(jī)械設(shè)備，高原缺氧人力施工困難;其次，凍土凍結(jié)層的阻隔及裂隙使地下水的補(bǔ)給和排泄路徑難以判斷，冬季河流凍結(jié)，地表水不產(chǎn)流，低海拔地區(qū)常用的基流方法較難應(yīng)用于當(dāng)?shù)兀蛔詈?，長(zhǎng)江源區(qū)所處的青藏高原地質(zhì)活動(dòng)活躍，當(dāng)?shù)販厝^多，地?zé)釋?duì)地下水影響很大，目前，對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)地下水特別是深層地下水的研究很少，基本處于空白狀態(tài)。

3.3 流域模擬及模型適用性問題

以往長(zhǎng)江源區(qū)的水文模擬大多根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源特點(diǎn)對(duì)已有成熟的水文模型進(jìn)行改造。由于長(zhǎng)江源區(qū)高寒水文過程具有特殊性、復(fù)雜性和不確定性，在水循環(huán)機(jī)理還不是很清楚的情況下，模型結(jié)構(gòu)和模型中涉及水循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)都有待完善，模型的適用性、通用性還有待驗(yàn)證。

在模型的適用性方面，需要考慮模型結(jié)構(gòu)的完整性、全面性和空間性。模型完整性要求涵蓋四季變化，注意凍結(jié)期和非凍結(jié)期之間過渡時(shí)段的銜接，徑流組分的構(gòu)成及其分割。模型全面性應(yīng)充分考慮將冰川、積雪、凍土、河湖冰等寒區(qū)水文要素全包括在內(nèi)。模型空間性則要求開發(fā)多尺度的水文模型，適應(yīng)不同地貌單元，并注重與大氣圈、生物圈、人類圈和巖石圈之間的相互影響及互饋關(guān)系，發(fā)展精細(xì)的寒區(qū)陸-氣-水耦合模型。

在模型的通用性方面，需要在對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)規(guī)律充分理解的基礎(chǔ)上構(gòu)建模型，模型結(jié)構(gòu)能夠適合當(dāng)?shù)厮h(huán)的特點(diǎn)，反映其獨(dú)特性，考慮模型的空間性及其尺度效應(yīng)。此外，也應(yīng)充分關(guān)注模型參數(shù)的設(shè)置和率定，參數(shù)應(yīng)盡可能具有相應(yīng)的物理意義，每個(gè)參數(shù)都能夠反映當(dāng)?shù)厮h(huán)特性的某個(gè)方面?？紤]到當(dāng)?shù)刭Y料較少，參數(shù)的數(shù)量應(yīng)盡可能精煉。建立的模型需要在長(zhǎng)江源區(qū)的不同區(qū)域、不同類型的典型流域進(jìn)行充分驗(yàn)證。

4 研究對(duì)策

針對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)研究中存在的問題，借鑒國(guó)內(nèi)外高寒地區(qū)觀測(cè)研究先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)[43]，長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)研究應(yīng)以科學(xué)為驅(qū)動(dòng)，多部門多學(xué)科聯(lián)合，通過增設(shè)觀測(cè)站點(diǎn)和合理布局，構(gòu)建長(zhǎng)江源高寒水循環(huán)觀測(cè)站網(wǎng)和數(shù)據(jù)平臺(tái)，開展科學(xué)研究與合作，從觀測(cè)、科學(xué)理解、信息服務(wù)和社會(huì)效益等方面促進(jìn)相關(guān)研究。

(1)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。從學(xué)科發(fā)展和站網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，編制長(zhǎng)江源區(qū)生態(tài)水文站網(wǎng)建設(shè)、水資源與生態(tài)環(huán)境等相關(guān)研究及學(xué)科發(fā)展規(guī)劃。

(2)加強(qiáng)觀測(cè)能力建設(shè)。通過加大投入，增加原位觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)量和觀測(cè)內(nèi)容，并對(duì)站點(diǎn)布設(shè)進(jìn)行空間布局，滿足水循環(huán)研究和水資源管理的要求。在站網(wǎng)建設(shè)中要注重新技術(shù)的應(yīng)用，采用遠(yuǎn)程自動(dòng)傳輸、衛(wèi)星遙感等新技術(shù)手段，建立無人值守站點(diǎn)等方式降低運(yùn)行成本和維護(hù)難度。要建立觀測(cè)數(shù)據(jù)共享機(jī)制，并加強(qiáng)與國(guó)際冰凍圈科學(xué)協(xié)會(huì)等國(guó)際組織之間的交流與合作。構(gòu)建多部門多學(xué)科、不同國(guó)家和地區(qū)合作的長(zhǎng)江源區(qū)高寒觀測(cè)站網(wǎng)和數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。

(3)加強(qiáng)科學(xué)研究創(chuàng)新。在長(zhǎng)江源區(qū)選擇典型流域，通過分析冰川凍土等寒區(qū)元素及水文氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究不同下墊面的徑流效應(yīng)；加強(qiáng)水循環(huán)機(jī)制、地下水運(yùn)移規(guī)律、大氣水分循環(huán)等基礎(chǔ)理論研究。在水循環(huán)機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)適合當(dāng)?shù)氐母吆饔蛩哪Ｐ?，并在不同地區(qū)、不同流域驗(yàn)證模型的適用性和通用性。開展氣候變化影響研究，揭示長(zhǎng)江源區(qū)水資源變化趨勢(shì)及其影響。要鼓勵(lì)各種研究單位包括高校、中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)、國(guó)土資源、水利、生態(tài)環(huán)境等部委所屬科研單位參與研究，加強(qiáng)國(guó)際合作與交流，借鑒國(guó)外先進(jìn)的研究方法和經(jīng)驗(yàn)，形成多層次、多部門參與的長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)研究體系。

(4)推動(dòng)應(yīng)用服務(wù)。將觀測(cè)數(shù)據(jù)和研究成果應(yīng)用于流域管理、水資源開發(fā)利用和長(zhǎng)江源區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)中，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)，以此贏得更多的支持和投入，提高研究能力和水平，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江源水循環(huán)研究與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的良性循環(huán)。

5 研究展望

目前長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)研究還處于初步探索階段，需要研究的問題很多。展望未來，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

(1)加強(qiáng)原位觀測(cè)的技術(shù)創(chuàng)新。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步使物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、遙感觀測(cè)等新技術(shù)手段應(yīng)用于長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)觀測(cè)成為可能。同時(shí)，當(dāng)?shù)靥厥猸h(huán)境也需要觀測(cè)方法和手段的創(chuàng)新。如監(jiān)測(cè)設(shè)備的選取需要考慮當(dāng)?shù)馗吆?、高輻射、低氣壓?duì)設(shè)備元器件的影響，風(fēng)速對(duì)固態(tài)降水儀器捕捉能力的影響，設(shè)備供電、通訊、防護(hù)等方面的特殊要求和標(biāo)準(zhǔn)。要因地制宜研究一套適用于當(dāng)?shù)氐挠^測(cè)設(shè)備和方法體系。

(2)加強(qiáng)水循環(huán)機(jī)理機(jī)制等基礎(chǔ)理論研究。長(zhǎng)江源區(qū)在由降水、蒸發(fā)、下滲到徑流形成的整個(gè)水循環(huán)過程中，冰川凍土等寒區(qū)元素始終參與其中，積雪既影響下墊面的熱量平衡，又影響水分的下滲，日照長(zhǎng)、輻射強(qiáng)使蒸散發(fā)比例大，影響流域水量平衡，下滲和地?zé)嵊绊懙叵滤\(yùn)移并改變徑流時(shí)間分配。溫度和水分成為水循環(huán)過程中最重要的影響因素，是能量和水量相互作用的過程。長(zhǎng)江源區(qū)的三水轉(zhuǎn)換和水熱耦合等基礎(chǔ)性課題是水循環(huán)研究的主題。研究冰川、凍土、積雪等寒區(qū)元素對(duì)徑流的影響機(jī)制，溫度和水分對(duì)水循環(huán)過程及徑流的影響機(jī)制，下滲和地?zé)岬葘?duì)地下水運(yùn)移的影響機(jī)制；探討亞洲乃至全球大氣水分循環(huán)對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)降水氣溫的影響，開展冰川-凍土-水文-生態(tài)協(xié)同耦合模式等基礎(chǔ)理論研究。

(3)開展適合長(zhǎng)江源區(qū)的高寒水文模型研發(fā)。開發(fā)能夠針對(duì)我國(guó)高海拔低氣溫江源區(qū)的水文模型，重點(diǎn)發(fā)展適應(yīng)長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)特點(diǎn)的高寒流域分布式生態(tài)水文耦合模型。

(4)注重氣候變化對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)的影響。在分析長(zhǎng)江源區(qū)更多觀測(cè)數(shù)據(jù)資料和全球氣候變化研究成果的基礎(chǔ)上，定量分析氣候變化條件下長(zhǎng)江源區(qū)的冰川消融、凍土退化、植被演替對(duì)徑流和水循環(huán)的影響；系統(tǒng)分析氣候變化和人類活動(dòng)影響下江源區(qū)冰川-凍土-植被協(xié)同變化及其徑流效應(yīng)，模擬預(yù)測(cè)氣候變化情景下典型流域及整個(gè)源區(qū)生態(tài)水文變化，揭示長(zhǎng)江源區(qū)水循環(huán)演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和徑流變化規(guī)律及其對(duì)長(zhǎng)江中下游的影響。

致謝：感謝水利部長(zhǎng)江江源區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測(cè)研究站的同志給予的幫助。