科学通报|藏东南地区的河流水文研究: 进展与挑战

藏东南地区是青藏高原的降水、产流和产输沙高值区，也是高原气候变化的敏感区。这一区域水能和水量资源丰沛，区位优势独特，是未来10~20年我国多项重大战略工程的施工建设和运行区。同时，由于构造隆升与地震活动强烈、山高谷深坡陡，冰崩、滑坡、泥石流、山洪等自然地质灾害易发多发。因而，藏东南地区是一个具有突出战略价值, 但自然环境脆弱、复杂、多变, 灾害易发频发的“矛盾”体，其河流水文过程不仅受气候变化影响，还与区域冰川/冰湖动态、偶发自然地质灾害事件等密切相关。深入认识区域河流水文特征、径流/泥沙产输机制和主要影响因素，明晰全球气候变化大背景下水文情势变化和未来趋势对于藏东南地区水能水资源合理开发利用，工程安全和长期运行，以及泥石流、山洪等自然灾害的科学防控有重要科学价值和实践意义。

新中国成立以来(尤其近50年来)，通过青藏科考等野外综合科学考察和几代科学工作者的不懈努力，对藏东南地区的自然地理、地质地貌、冰川分布、河流水系分布/组成、水文特征等开展了较为系统的调查分析和研究，基本摸清了藏东南地区气候和水文特点，初步阐述了区域水文径流时空分异与补给来源等。正在进行的第二次青藏高原综合科学考察研究和近年立项的“西南河流源区径流变化和适应性利用”国家自然科学基金重大研究计划等重要研究项目也将此区域作为关注的典型区域之一，产出了系列重要成果。

本文系统梳理总结藏东南河流水文研究的主要进展，并探讨目前面临的主要挑战和未来应加强的若干方面，以期推动藏东南河流水文研究进一步深入，服务区域水电水资源开发和工程安全等国家需求。

本文工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究“重大山洪灾害及风险(2019QZKK0903)”和国家自然科学基金项目“雅鲁藏布江大拐弯地区河流地貌过程及负反馈响应机制研究(41971010)”资助。

图1 藏东南地区位置和水系分布. 雅江下游: 大峡谷及主要支流

图2 藏东南河流水文过程的主要影响因素和逻辑关系

图3 近60年藏东南典型气象站点年降雨/年均温变化

图4 雅江奴下站近60年实测径流和悬移质输沙量变化

图5 藏东南雅江下游主要支流组成、多年平均年径流和输沙规模

图6 藏东南地区河流水文研究应力图明晰的科学问题

图7 雅江大峡谷帮辛河段水位/水温变化及异动(2021年3月12日15:00:00~2022年3月12日12:00:00). 数据来自HOBO-U20L-02水位计监测结果, 采集频率为 1 h. (a) 帮辛河段2021年3月1日~2022年3月12日逐小时水位和水温变化, 显示年内非汛期-汛期-非汛期的水位/水温波动过程, 自2021年3月12日15:00:00开始采集数据, 横轴主刻度为720 h(30 d). (b) 2021年3月1~30日水位/水温变化, 显示3月23日水位强烈波动的过程, 横轴主刻度为120 h(5 d). 水位采用相对水深, 即相对于水位计安装位置的水深, 正值表示水位计没于水下, 负值则表示水位计出露水面. 需要指出, 3月23日水位波动过程大致自凌晨3时开始(其时水位为~0.5 m), 4时水位陡涨至6.2 m后开始回落, 7时水位回落至1 m, 13时水位接近于0 m(即接近水位计安装位置), 14~22时雅江水位低于水位计安装位置, 这一时段监测的温度是气温而非水温. 由于雅江河谷气温变化大, 水位计监测温度相应飙升/陡降

图8 藏东南河流水沙过程受自然和人类活动引发的强输沙过程的强烈扰动. (a) 大峡谷色东普沟泥石流进入雅江; (b) 大峡谷帮辛-林多段山体开挖产生大量砂石成为雅江泥沙重要来源

表1 20世纪50年代以来藏东南地区典型地质灾害事件及其成因

• 余国安*, 岳蓬胜, 张晨笛, 李志威, 侯伟鹏. 藏东南地区的河流水文研究: 进展与挑战. 科学通报, 2024, 69 (3): 394-413

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