青海湖水位下降原因分析与趋势.doc

青海湖水位下降原因分析及趋势摘要：青海湖位于青藏高原东北部，位于东经993610016之间，北纬36323715之间。地势西北高东南低，形成四面环山的封闭式内陆盆地，南傍青海南山，东靠日月山，西临阿木尼尼库山，北依大通山，湖水面海拔3194m，附近山地最高海拔5174m。10年前青海湖水面面积4 349km2，湖水平均深1615m，最大水深27m，总蓄水量约778亿立方米。而现在的湖水面积为4 293196km2，10年间湖面积萎缩55104km2，平均年萎缩5km2。青海湖水位自全新世以来持续下降，近些年来下降趋势有所减缓。关键词：咸水湖 入湖流量 湖面降水 湖面蒸发 干涸模型 正文： 青海湖是中国最大的内陆湖泊，也是中国最大的咸水湖。青海湖是构造断陷湖，湖盆边缘多以断裂与周围山相接。距今20200万年前成湖初期，原是一个大的淡水湖泊，与黄河水系相通，当时气候温和多雨，湖水通过东南部的倒淌河泄入黄河，是一个外流湖。至13万年前，由于新构造运动，周围山地强烈隆起，从上新世末，湖东部的日月山、野牛山迅速上升隆起，使原来注入黄河的倒淌河被堵塞，迫使它由东向西流入青海湖，出现了尕海、耳海，后又分离出海晏湖、沙岛湖等子湖。由于外泄通道堵塞，青海湖遂演变成了闭塞湖。加上气候变干，青海湖也由淡水湖逐渐变成咸水湖。 青海湖湖面东西长，南北窄，略呈椭圆形。青海湖每年获得径流补给主要是布哈河、沙柳河、乌哈阿兰河和哈尔盖河，这4条大河的年径流量达16.12亿立方米，占入湖径流量的86%。是鱼类回游产卵和鸟类较集中地区。青海湖每年入湖河补给13.35亿立方米，降水补给15.57亿立方米，地下水补给4.01亿立方米，总补给为34.93亿立方米，湖区风大蒸发快，每年湖水蒸发量39.3亿立方米，年均损4.37亿立方米。 青海湖的水面面积和水位一直处于一种缩减的趋势。导致这种趋势的原因是多方面的，简单来讲，有自然的也有人为的。自然因素主要是暖干气候，根据1995一2000年42年的资料分析，在暖干的背景下，青海湖多年的平均亏水量为3.6亿立方m。气候偏干年都是亏水的，其中暖干年平均亏水量达到15.08亿立方m，使当年的湖水位下降22.5cm，下一年的湖水位下降20.3cm；冷干年亏水量平均达到6.56亿m3，使当年的湖水位下降8.7cm，下一年的湖水位下降13.2cm。而人为因素主要指人类活动，自20世纪50一60年代以来，青海湖流域人口的不断增长，人类活动增多，过度的农垦和放牧，导致植被退化，加速了土地沙漠化的进程，使土壤涵养水份的功能和流域的产流能力明显下降。农田灌溉量的增加及灌溉方式的落后，使入湖地表径流量减少，土壤蒸发量增加，对青海湖水位下降过程和加剧起到了推波助澜的作用。下面将从入湖流量，湖面降水和湖面蒸发三个方面来具体分析青海湖水位下降的原因。 首先是入湖流量对青海湖水位的影响。通常而言，入湖流量和水位升降值的变化规律是非常接近的,水位上升阶段与流量偏丰的阶段是一致的,水位下降阶段与流量偏枯的阶段也是一致的。同时,流量最大的年也恰好是水位上升最多的年。所以入湖流量的多少直接决定了湖泊的水量水位。 青海湖湖水的主要补给来源是河水，其次是降水和地下水。湖周大小河流有70余条，呈明显的不对称分布。湖北岸、西北岸和西南岸河流多，流域面积大，支流多；湖东南岸和南岸河流少，流域面积少。布哈河是流入湖中最大一条河，发源于祁连山支脉的阿木尼尼库山，长约300公里，干流长92公里，支流有几十条，较大支流有10多条，下游河面宽约50100米，深达13米，PH88.2，流域面积16570平方公里，约占湖区各河流流域面各1/2。年径流量112亿立方米，占入湖径流的60%左右。尽管看似青海湖周围水系多杂，补给量充足，但事实并非如此，就补给河流自身来讲，补给河流也受气象条件和季节性气候变化的影响，河流也需要众多的水量补给来源，例如降水，融水，湖泊湿地水及地下水等；补给不足和气候要素导致补给河流自身水量也在丧失，这也就是为什么研究发现近年来青海湖流域年平均入湖流量呈减少趋势。入湖流量作为青海湖湖水的主要补给来源，入湖流量的减少直接导致青海湖水位和水面面积的骤减。 其次是湖面降水对青海湖水位的影响。在入湖流量补给的同时，湖面降水也是青海湖湖水的又一重要补给源，所以说，影响降水的一切因素也成为影响水位变化的间接或直接因素。首先是地理位置对降水的影响，一般来说，由于低纬度地区气温高，蒸发大，空气中水汽含量多，故降水多，以赤道最多，逐渐向两极递减，沿海多于内陆。就整个青海省而言，地处西北内陆地区，远离海洋，气候干燥，区域蒸发量较其他地区要低很多，导致青海湖湖面降水量补给也处于一般水平。其次是地形对降水的影响，地形强迫抬升气流，使降水量增加，而抬升作用的大小，取决于地形变化的程度，地形坡度越陡，对气流的抬升作用越强，降水也增加。当达到某一高程后，降水达到最大值，不在随高程增加，甚至当高程继续增加时，降水出现反而减少的趋势。青海湖流域独特的气候和地理地形因素，导致降水补给一直处于较低状态，并且随着全球气候的变暖，青海湖流域气候以更快的速度变暖，季节性风沙，使水量平衡遭到影响，水量入不敷出，最终导致湖面面积和水位急剧缩小，并且在持续缩减。 同时，青海湖作为青藏高原的重要组成部分,是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体，是国际重要湿地。近几十年来由于气候变化、过度放牧及人类活动的影响，流域内的植被出现了不同程度的退化。河流是青海湖流域重要湿地类型，但河岸植被严重退化影响了河流生态系统健康，进而对流域整体生态环境产生十分不利的影响。例如，流域的蓄水保水性降低，水分流失强度加大。 最后是湖面蒸发对青海湖水位的影响。水分子从物体表面即蒸发面，向大气逸散的现象称为蒸发。由于水体中的水分子总是处于不断的运动之中，当水面上的一些水分子获得的能量大于水分子之间的内聚力时，水分子就会突破水面而进入空气中，这就是蒸发现象；另一方面，也会有一些水汽分子同时空气中返回水面，这就是 凝结现象；蒸发现象与凝结现象总是相伴进行。蒸发必须消耗能量，称之为蒸发潜热。通常来讲，蒸发过程的发生与持续需要满足三个条件。一是蒸发面上储存的水分量，这是蒸发的供水条件；二是蒸发面上水分子获得的能量多少，这是水分子脱离蒸发面向大气逸散的能量条件；三是蒸发面上空水汽输送的速度，这是保证向大气逸散的水分子数大于从大气返回蒸发面的水分子数的动力条件。蒸发的供水条件主要取决于蒸发面的类型和含水量，像青海湖的话，具有足够大的蒸发面积和含水量用以供给蒸发；而蒸发的能量通常来自太阳能，因此蒸发的能量和动力条件均与气象因素，例如与日照时间，气温，饱和差，风速等有关。例如，当刮风的时候，空气发生紊乱，风速越大，紊动作用也越强，紊动作用将使蒸发面上空的空气混合作用大大加快，将空气中的水汽含量冲淡，从而大大促进了蒸发作用。就青海湖而言，青海湖具有高原大陆性气候，光照充足，日照强烈；冬寒夏凉，暖季短暂，冷季漫长，春季多大风和沙暴；雨量偏少，雨热同季，干湿季分明。湖区全年日照时数大部分都在3000小时以上，较青海以东同纬度地区高出700小时左右；年日照百分率达6869%。年辐射总量在171.461106.693千卡/平方厘米年，较同纬度的华北平原、黄土高原高1040千卡/平方厘米年。湖区东部和南部气温稍高，年均温在1.10.3之间；西部和北部稍低，年均温在-0.80.6之间，平均最高气温6.78.7之间，平均最低气温-6.74.9之间，极端最高气温25和24.4，极端最低气温-31-33.4。由于自身的气候特征及所处的地理方位，干燥少雨的高原大陆性气候和充足的日照时间，以及季节性的风沙，使得蒸发作用成为青海湖水量丧失的一个重要途径，但我们前面也提到，蒸发作用与凝结作用是相伴发生的，的确，青海湖在蒸发作用的同时，也由凝结作用得到了一部分补充，但就总体而言，青海湖的水面面积和水位都处于不断的减少阶段。所以，除了蒸发作用导致的水分丧失之外，还有很多导致青海湖日渐干涸的因素。总体来看入湖流量作为湖泊水量的输入项，对湖泊水位的变化有着显著性的影响，上年入湖流量对当年湖泊水位的影响明显大于当年入湖流量的影响，夏季入湖流量对湖泊水位升降的影响最为明显。湖面蒸发量和降水量对湖泊水位影响存在季节性差异，冬季湖面封冻，使蒸发量和降水量对湖泊水位的影响不甚显著。根据青海湖水位下降的趋势，部分研究者认为青海湖最终的命运是干涸。若按目前湖水水位下降速率计算，再有194年青海湖有可能不存在。计算的依据是青海湖水体的平均水深1615m，近年来青海湖水面的平均下降速率为815cm；若按湖水最大水深27m计算，干涸时间是318年后。若按19731997年青海湖面积缩减退率计算，青海湖干涸时间是在412年后。研究者推测，青海湖干涸发展的模式可能有柴达木型(茶卡型)和共和盆地型(沙珠玉型)。柴达木型是大量盐分顺河流向下游湖泊湿地累积，强烈的水面蒸腾作用使湖泊盐分或矿物质逐渐浓缩，最后发育形成具有一个或几个盐湖的闭塞盆地，或者形成众多盐湖的荒漠盆地。共和盆地型则是形成一个具有一些有河流相连的湖泊的半荒漠盆地，土壤盐分含量程度较低，淡水湖和咸水湖相伴而生。 但也有专家预言青海湖在1万年内，不会迅速干涸，因为在历史上本区曾经历过比当前更干旱的气候环境。研究者在共和盆地的考察过程中，发现青海湖水下有古风成沙沉积，说明青海湖有过面积比现在更小的历史。在青海湖的干涸发展过程中，不排除反常现象的存在，有可能在未来出现丰雨时段，使青海湖干涸逆转或干涸趋势发展的时间延长，应验专家的预言。但是，如果本区干旱频发,或因农牧业生产的需要，对天然水源大量截流，使青海湖水位下降趋势得不到逆转或抑止，那么青海湖干涸的命运将不可避免。结语：青海湖作为青藏高原的巨大水体，它的扩大和缩小或消失产生的营力变化将对本区环境产生重要影响。青海湖干涸趋势的发展是自然界内外营力发展过程的结果，是本区地史演化过程新的一幕，并与气候，特别是降水的多寡以及蒸发量和河流补给量直接有关。青海湖的逐渐干涸造成的地球营力变化，有可能诱发其他某些自然灾害，也会对本区的地貌景观和气候产生重要影响。