氣候變化對新疆地區水文水資源系統的影響分析

也爾盼·烏爾克西

（新疆維吾爾自治區烏魯木齊水文勘測局，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

近些年隨著人類一些行為對自然環境的破壞，全球氣候變暖現象日益加劇，這一現象引發了許多環境問題和生態問題。而水文水資源系統是受氣候變化影響最大的環節之一，氣候變化引起水循環系統的變化，一方面導致水資源在空間、時間上的分布產生變化，另一方面引發水資源數量多少的變化，對降水、蒸發、徑流、土壤濕度等方面都具有重要影響。

就新疆當地形式而言，新疆的地理位置和自然條件比較特殊，其三山夾二川的地形地勢條件和它遠離海洋的地理位置決定了其水資源的相對匱乏，且水資源分配無論從空間角度還是時間角度都具有極大的不均勻性特征[1]。從空間分布上看，新疆水資源北多南少、西多東少，從時間分布上看，全年降水量主要集中于夏季，春秋季節降水量僅占全年降水量10%到20%左右，冬季降水量更是基本僅占不到10%。這樣不均勻的水資源的分布嚴重影響了農業灌溉活動，從而限制了新疆地區農業的發展。過度的開發利用等人為活動導致了新疆地區的資源平衡被破壞，從而引發了土地沙漠化、河道斷流等一系列環境問題的頻繁出現，水文環境的變化又進一步反作用于區域氣候變化，形成惡性循環。

1 氣候變化對徑流系統的影響

從河流的補給來源來分析氣候變化對徑流的影響，新疆地區河流的主要補給來自于冰雪融水和山區降水，因此氣候變化中的溫度提高和降水量、蒸發量的變化都對新疆地區河流補給影響巨大，進而影響當地河流的徑流狀況。受目前氣候條件影響，近幾年新疆地區各地區徑流變化也存在差異。年徑流量大體變化趨勢見圖1。

圖1 各區域年徑流量變化

1.1 氣候變暖對徑流的影響

近年來隨著社會經濟不斷發展，新疆地區開發進程迅速加快步伐，受本身自然因素影響和人為條件干涉，氣候變暖問題愈加嚴重。最近幾十年，新疆各區域氣溫總體保持上升趨勢，大體情況如圖2所示，平均每年上升大約0.02℃。

圖2 近幾十年的新疆各區域氣溫狀況

新疆區域海拔較高，冰川數量很多，這些冰川具備極大的儲水量，據資料顯示新疆冬季的冰雪貯量居全國首位，占全國冬季平均積雪量的1/3左右[2]。但由于氣候變暖，氣溫的升高造成了當地冰雪加速融化，冰雪融水注入河流，增大了新疆區域徑流量。以昆馬力克河、葉爾羌河等為代表的主要補給方式為積雪、冰川融水的河流，其徑流量則更容易受到氣候變暖這種氣候變化條件的影響。

氣候變暖除了會造成新疆地區的冰山融化外，還可能帶來蒸發量增大的影響，從而改變河流徑流量。對于一些氣候干旱的地區，氣候變暖使其河流蒸發量進一步加大，河流徑流量因此減少。以壓普湖綠洲地區為例，壓普湖綠洲地區地處內陸，氣候極其干旱，常年降水稀少，對比其年均只有51.7 mm的降水量，其蒸發量卻高達2651 mm，比降雨量高50倍以上[3]。這種狀況導致其河流徑流量日趨減少，干旱缺水程度進一步加劇。

1.2 降水量因素對徑流的影響

資料顯示，自20世紀80年代中期以來，雖然有個別地區如壓普湖綠洲等地，受地形和氣候條件限制，年降水量有所減少，但新疆地區整體降水趨勢與我國西部地區年降水量的變動趨勢相同，表現出了顯著的提升。大體情況如圖3所示。

圖3 近幾十年的新疆各區域降水狀況

降水普遍偏多的北疆地區降水量進一步增大，特別是北疆地區的環準噶爾盆地周邊、天山北坡西段伊犁河谷區等地區，降水增多十分明顯，其次是阿勒泰地區塔城地區和瑪納斯河流域；南疆地區自20世紀80年代中期以后也迎來了降水的顯著增多，平均年降水量達到了136 mm，比上一五十年的測量數據增長27.1%，而南疆地區這種降水的增多在一定程度上也緩和了氣溫升高蒸發量增強導致的干旱加劇現象，對環境的進一步惡化起到了阻礙和改善的作用；東疆地區雖然降水量相對其他地區而言較少，但其增長率也非常顯著，降水線性增長率達到了9.02%/10a。

1.3 氣候變化所引發的洪水

作為河流徑流量突然大幅度增加的極端情況下形成的自然災害，洪水的形成也與氣候變化有著密不可分的的關系。根據相關數據進行分析，自20世紀80年代中期以來，隨著溫度升高、降水量增大，布爾津河、特克斯河、昆馬力克河等多條河流都多次爆發洪水災害。對新疆區域各河流的徑流量進行檢測，幾乎所有河流的洪峰流量都在增加。

以葉爾羌河為例，其主要補給來源為喇昆侖山喬戈里峰的冰雪融水，20世紀80年代中期以來，隨著氣候變暖，冰雪融化速度隨之加快，大量冰雪融水注入河流引發河流水量的急劇增多，打破了原本的水文條件平衡，該河流域多次爆發洪水災害。這樣的洪水災害是對周邊地區居民生命財產安全的嚴重威脅，也是自然予以不合理氣候變化發出的警告，需要我們引起重視

2 氣候變化對資源供需系統的影響

新疆地區水資源存在嚴重供需不足問題，其區域分布懸殊，且與社會經濟發展布局不匹配，經濟高速發展對水資源存在大量需求地區往往正是水資源極度缺乏地區。新疆水資源呈北多南少，西多東少的分布格局，以天山山脊為界，北部地區單位面積水量是南部地區的2.6倍。作為我國西部最具發展潛力的區域之一，天山北坡經濟帶GDP占全疆的56%，東疆地區是石油、天然氣、煤炭資源的富集區，但這些地區的水資源卻極度匱乏。對各地區供水量和供水來源進行統計，具體情況如表1所示。

表1 各地區工水量和供水來源

由表1可見，在新疆各地區，主要供水來源都是地表水資源，而氣候變化對地表水的影響程度要遠遠大于對地下水的影響程度，氣候變化會通過改變蒸發量和降水量影響徑流狀況，從而嚴重影響整個新疆地區的水資源供給狀況。

雖然科學研究顯示，因氣候變化所引起的缺水問題遠不及因人口增長和經濟發展引起的缺水問題嚴重，但不能因此就停止經濟發展的步伐，而是應該積極尋找相應舉措解決問題。據調查分析，農業灌溉用水受氣候變暖的影響程度，遠遠大于工業用水和生活用水等，而新疆地區的農業用水量占總用水量的95%以上，因此氣候變化會嚴重影響新疆地區的水資源需求狀況。具體各領域平均年用水量和所占比例見表2。

表2 各領域年均用水量及比例

面對水資源時間空間上分配的極度不均，想要對天然徑流在季節分配上存在的差異進行合理高效利用，解決水資源的合理配置問題，發展社會經濟，應當積極建設水利基礎設施。目前新疆已建的500余座大中小型水庫中，平原水庫占90%左右，而需要進行控制的山區地帶則普遍缺乏相應措施。最大用水量的農業方面，其水利設施不完善，不合理不科學的灌溉方法不僅使農業灌溉耗水量巨大，還導致了對土壤狀況的破壞，這不僅是對水資源的浪費，還可能進一步影響氣候條件，形成惡性循環。

3 結語

從氣候變暖和降水量因素兩方面對氣候變化對徑流的影響進行分析，并進一步論證了氣候變化對資源供需的影響。希望研究能夠為分析新疆地區氣候變化對水文水資源系統的影響提供理論依據。