1957-2006年天山萨雷扎兹-库玛拉克河流域冰川物质平衡变化及其对河流水资源的影响

天山南坡的萨雷扎兹-库玛拉克河流域在中国阿克苏河协合拉水文站以上面积为12816km2,发育有冰川3195.41km2,冰川覆盖率25%.根据1957—2006年流域站点观测的降水、气温及其径流资料,通过最大熵方法计算了流域冰川物质平衡的逐年变化.结果表明:流域冰川径流深约为895mm,全流域河川径流深为381.3mm,冰川融水占协合拉站控制流量的58.65%,冰川融水变化对流域水资源量的影响非常明显.1957—2006年平均年径流量为48.64×108m3,径流在1993年后急剧增加,1994—2006年的平均年径流量比1957—1993年的增加了10.56×108m3,即增加了23%.由于负物质平衡消耗了大量过去积累的冰川冰,冰川融化对河流额外补给.初步计算,在过去50a由于气温升高引起的冰川净消融额外补给河流的径流量达309.47×108m3,相当于每年径流增加达6.19×108m3,约为年径流量的13%.1957—1993年流域冰川消融对河流的额外净补给量为5.3×108m3,占河流总径流量的11%;1994—2006年流域冰川消融对河流的额外净补给量为8.8×108m3,占河流总径流量的18%.随着气候变暖,虽然降水量增加,但冰川对气温的敏感性更大,冰川消融量加快,冰川融水量持续增加.到21世纪末,随着气温上升和降水增加,年均径流相对1991—2006年将增加11.75×108m3,增幅为22%.

百年来天山阿克苏河流域麦茨巴赫冰湖演化与冰川洪水灾害

阿克苏河源区的冰川融水和冰湖溃决洪水,对我国境内阿克苏河乃至整个塔里木河的径流补给及下游的防洪安全都有着举足轻重的作用.萨雷扎兹-库玛拉克河的麦茨巴赫冰川湖(Merzbacher Lake)为众多冰川湖中最大的一个,同时又是频繁发生突发性溃决洪水的冰湖,在1932-2008年的67a内发生溃决突发性洪水62次,其频率高达92.5%以上.随着气温的变暖,冰川减薄后退,冰川融水增多、冰湖库容增加,洪水总量在不断增大.冰川洪水的总量已经由1960-1970年代的1×108m3左右,增加到1990年以来的3×108～4×108m3,最高达5×108m3多;年最大流量1990年代较1950年代增多37%,洪水频率也在不断增加.库玛拉克河流域冰川物质平衡变化也对冰湖溃决洪水影响很大,冰川消融的越多,产生的冰川洪水洪峰也越大.随着全球气候进一步变暖,将会加大下游的防洪压力.所以,要加强冰川消融观测及冰湖水位的监测,建立预警系统,进行冰湖溃决洪水预报,为下游的防洪安全和水电安全运行提供科技支持.