第三次新疆科考：如何开展塔里木河流域水资源调查研究？

作为“丝绸之路经济带”建设核心区，新疆塔里木河流域水资源本底及利用情况、存在问题与未来趋势等一直备受关注。正在推进的第三次新疆综合科学考察（新疆科考）任务中，就专门设置“塔里木河流域产/需水要素变化与水安全格局调查”项目及相关水资源课题，开展针对性调查和科学研究。 

第三次新疆科考为何设置塔里木河流域水资源专项？其科考调研工作如何开展？最新取得哪些进展和成果？后续有何规划安排？中国科学院新疆生态与地理研究所研究员、第三次新疆科考塔里木河流域水资源项目负责人段伟利近日在塔里木河干流源头——新疆阿拉尔市肖夹克接受记者采访，对这些话题进行深度剖析和全面解读。

为何设置塔里木河流域水资源科考专项？

段伟利研究员介绍说，塔里木河流域水资源包含阿克苏河、喀什噶尔河、叶尔羌河、和田河、开都-孔雀河、迪那河、渭干-库车河、克里雅河、车尔臣河等九大水系144条河流，干流（从肖夹克三源汇流处到台特玛湖）长1321千米，是全球典型和中国最大的内陆河流域（流域面积102万平方千米）、最长的内陆河，也是南疆五地州市1200余万人口的“母亲河”。 

作为山地-绿洲-荒漠复合生态系统，塔里木河流域降水稀少且蒸发强烈，2020年，塔里木河流域南疆区域水资源总量420.69亿方，水源主要由高山区冰川积雪融水、中山带森林降水和低山带基岩裂隙水组成，冰川融水是和田河、叶尔羌河、阿克苏河等源流河川径流的重要水源。

段伟利指出，水资源是塔里木河流域经济社会发展和生态环境保护的命脉与主导制约因素，塔里木河流域面临的水安全问题主要是气候变化和人类活动加剧了水资源不确定性与供需矛盾，成为塔里木河流域可持续发展和高质量发展的“瓶颈”。

同时，塔里木河流域当前水资源监测与数据也存在一些问题，包括监测站点较少，尤其是高海拔地区；水文站点分布在九大支流和塔河干流，其他支流较少；高寒区冰川积雪冻土评估不确定性大等。塔里木河流域现有数据资料与成果难以满足新时期经济社会发展和国家重大战略布局的水资源安全需求。因此，第三次新疆科考专门设置塔里木河流域水资调查专项，以建立该流域近30年水资源基础数据、阐明流域水资源变化及未来预估的变化格局，为“丝绸之路经济带”核心区建设和水资源优化、高效利用，以及服务当地绿色高质量发展提供决策支持。

塔里木河流域水资源科考聚焦哪些内容？

段伟利认为，基于塔里木河流域水资源科考的迫切性和特殊性，其科考内容主要聚焦解决产水、耗水和需水评估等核心问题：一是产水，山区来水不确定性；二是耗水，农业用水超90%；三是需水，生态用水合理评估；四是流域可持续发展，水资源未来利用战略。

他说，根据上述核心问题，塔里木河流域水资源科考主要分解成以下几项任务：科考查明山区冰川、冻土等水文水资源要素变化，解析评估对区域水系统安全的影响；科考查明流域河流变迁以及湖泊湿地变化，解析评估对区域生态环境的影响；科考查明变化环境下流域地表和地下水资源演变，解析区域水资源安全状况；科考查明水利工程现状和运行效率，解析评估水利工程战略性布局方案；科考查明“三生”（生产、生活、生态）用水与水资源承载力，解析评估水资源优化与高效利用，并解析评估塔里木河流域未来水资源利用战略及其路线图等。 

依据任务，塔里木河流域水资源科考共设置以下主要课题：通过点-线-面监测和空-天-地一体化调查，在水资源、水环境、水生态、水循环方面，包括“流域山区关键水文水资源要素调查及影响评估”“流域水系、湖泊湿地、洪旱灾害调查及生态环境影响”“流域水文水资源调查及水资源安全评估”等课题；通过人水关系调查与评估、关键区域调查与评估，在水利用、水影响、水潜力、水配置方面，包括“流域水利工程调查及供水安全评估”“流域水资源承载能力与生态需水调查评估”等课题；根据战略需求与发展、未来发展路线图，在水未来、水战略、水路径方面设置“变化环境下流域水资源可持续利用调查评估与水安全战略路径”课题。 

段伟利表示，全球变暖加剧水资源不确定性，加大经济社会发展（生产生活用水）和生态用水的矛盾。他希望通过第三次新疆科考塔里木河流域水资源专项实施，摸清流域水资源本底情况及其利用“基线”，探明流域水资源高效利用“上线”，评估预测流域未来水资源发展变化趋势，绘制服务当地可持续发展、高质量发展“路线图”。同时，通过这个项目，期待培养一批长期扎根边疆的青年科技人才队伍。

慕士塔格峰冰川野外科考有何进展？

段伟利说，慕士塔格峰是第三次新疆科考塔里木河流域水资源专项课题——“流域山区关键水文水资源要素调查及影响评估”当中的重点调查区域，2023年6月，对其开展的“帕米尔高原慕士塔格峰冰川野外科学考察”，由中国科学院西北生态环境资源研究院、中国科学院新疆生态与地理研究所和中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所组建综合科考队正式启动实施，科考队还联合新疆维吾尔自治区自然资源厅测绘科学研究院、慕士塔格峰所在地喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县气象局共同开展野外工作，科考内容覆盖冰川、测绘、气象及水资源等多个专业领域。

他指出，过去几十年来，全球山地冰川总体处于持续退缩状态，但由于区域气候与地形的差异，冰川退缩幅度具有区域差异性，其中，国外科学家研究发现近40年来慕士塔格峰冰川面积、物质等变化微小，基本处于准平衡状态，被学界称为“帕米尔高原（冰川）异常”现象。

不过，不同卫星遥感研究结果存在差异，当前帕米尔高原冰川研究多基于遥感数据，且不同数据源、不同研究者得出的结论并不一致，关键性的地面考察此前长期匮乏。因此，“帕米尔高原（冰川）异常”是否确有其事是当前冰川学研究亟待解决的热点问题，也是第三次新疆科考中塔里木河水资源专项需要明确的关键问题。

段伟利介绍说，海拔7509米的慕士塔格峰及其联袂而立的姊妹峰公格尔峰、公格尔九别峰是中国境内帕米尔高原的三座标志性高峰，也是叶尔羌河重要支流塔什库尔干河的关键水源。本次慕士塔格峰冰川科考选择该区域代表性冰川——慕士塔格峰16号冰川作为研究对象，其冰川面积5.8平方千米、冰川长度7720米、最高海拔6992米、最低海拔4650米。科考队在距离慕士塔格峰16号冰川约2千米多的旧游客中心建立考察营地，开展为期一个月的实地考察，考察任务主要包括冰川物质平衡观测、冰川厚度/储量观测、冰川表面地形扫描、冰川末端变化观测、冰川表面无人机航测、冰川区气象观测。

目前，慕士塔格峰冰川科考已收获多项初步进展：一是探地雷达厚度观测首次获取到帕米尔高原慕士塔格峰16号冰川的厚度及冰下地形信息，慕士塔格冰川主流线最深处约106米，横剖面最深处约110米，为评估冰川变化引发的水文水资源效应奠定基础；二是地基三维激光扫描获取冰川表面高精度地形信息，为开展大地测量法冰川物质平衡评估提供基础数据；三是冰川末端变化方面积累冰川末端到标志点距离，结合后续观测，可从实地给出慕士塔格冰川末端退缩信息。同时，也对冰川边界进行实地GPS打点定位，可用于卫星遥感解译的验证。

段伟利表示，慕士塔格峰冰川科考因野外考察刚刚完成不久，很多调查观测数据尚待后续处理，相关分析研究工作也将陆续展开。慕士塔格峰冰川科考的下一步计划，是在慕士塔格峰冰川建立野外观测研究基地，通过地面定期、持续的长时间实地观测，查明新疆帕米尔高原冰川物质平衡变化过程及其驱动机制，并为塔里木河源头研究和印证“帕米尔高原（冰川）异常”现象提供高分辨率地面观测资料。（记者 孙自法）

来源：中新网