(本文發(fā)表于2021年第3期)
> 潭面無風(fēng)鏡未磨
第一作者簡介
賀鵬,工程師,主要從事環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害遙感研究工作。
這一年,卓乃湖畔的青草長了一季又一季,岸邊的藏羚羊撫育了幼崽一批又一批,廣闊浩瀚的可可西里帶著她的神秘與純凈,在壯美的中國西部閃耀,可可西里自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的湖泊群,猶如珍珠般鑲嵌在這無人之境,如夢(mèng)似幻讓人神往。而這里的寧靜,在2011年9月的一天被打破……
2011年9月14日,受持續(xù)強(qiáng)降雨天氣影響,卓乃湖湖水蓄滿外溢,湖區(qū)東岸被沖塌,十幾億立方米水體猶如脫韁野馬奔流而下,沿著古河道一路奔襲近200千米,將下游庫賽湖、海丁諾爾湖、鹽湖連通在一起。潰決發(fā)生后,卓乃湖的水域面積在短時(shí)間內(nèi)縮減了約114平方千米,進(jìn)而造成湖底沉積物出露、古河道水位上漲、下游湖泊水域面積擴(kuò)張,隨之而來的是藏羚羊產(chǎn)羔路線受阻、小流域氣候調(diào)節(jié)功能失衡、裸露湖底區(qū)沙化等一系列亟需解決的生態(tài)環(huán)境問題。正當(dāng)政府相關(guān)職能部門協(xié)同有關(guān)專家進(jìn)行積極應(yīng)對(duì)、研討開展人工干預(yù)修復(fù)生態(tài)環(huán)境可能性之時(shí),一場(chǎng)更大的危機(jī)正悄然降臨。
作為整個(gè)流域水量的最終“接收者”,可可西里鹽湖承受了來自卓乃湖潰決后的大部分外泄湖水,隨著時(shí)間推移,其規(guī)模在這些年悄然壯大。當(dāng)人們開始察覺到它的威脅時(shí),鹽湖已從一個(gè)面積不足50平方千米(2011年)的小湖,發(fā)展成為面積接近160平方千米(2017年)的中等湖泊。此后,由于暴雨頻發(fā)、降水量顯著增加,鹽湖水位上漲速度進(jìn)一步加快,僅在2018年就暴漲了4米。按此速度推算,鹽湖將在2019年下半年發(fā)生漫溢,距其下游僅8千米處的青藏鐵路(公路)、蘭西拉(蘭州—西寧—拉薩)光纜以及輸油管線等重大工程岌岌可危,長江源區(qū)生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重威脅。
至此,這場(chǎng)由卓乃湖潰決所引發(fā)的危機(jī)才向世人展示出它的全貌??煽晌骼稃}湖漫溢險(xiǎn)情以一種情理之中、意料之外的方式出現(xiàn)在我們面前,前后歷經(jīng)卓乃湖潰決(2011年9月)、被外界知曉(2011年年底)、針對(duì)卓乃湖展開調(diào)查(2012—2014年)、持續(xù)監(jiān)測(cè)整個(gè)流域(2015—2016年)、暴雨多發(fā)(2017—2018年)、啟動(dòng)災(zāi)害應(yīng)急措施(2019年年初)等不同階段。由于時(shí)間緊迫,必須爭分奪秒化解鹽湖漫溢危機(jī),一場(chǎng)在青藏高原上與時(shí)間的賽跑就此拉開了序幕。
那么,究竟是什么原因?qū)е铝诉@一系列事件的發(fā)生呢?
01
湖泊擴(kuò)張之背景
> 青海省可可西里鹽湖流域立體圖
卓乃湖潰決及鹽湖漫溢險(xiǎn)情的出現(xiàn)并非孤立事件,與近年來青藏高原氣候變化密切相關(guān)。青藏高原作為全球海拔最高、年齡最輕而水平地帶性和垂直地帶性結(jié)合最緊密的自然地理單元,是地球“第三極”,同時(shí)也是“全球氣候變化的指針”。近年來,位于青藏高原東北部的可可西里鹽湖流域內(nèi)發(fā)生的潰湖事件,正是目前青藏高原經(jīng)歷一系列重大自然變遷的信號(hào),更是全球氣候變暖的直接證據(jù)。
青藏高原被稱為“世界屋脊”,是我國湖泊分布數(shù)量最多、面積最大的地區(qū),湖泊面積占全國湖泊總面積50% 以上,是“亞洲水塔”重要組成部分。因特殊的地理及水文環(huán)境,青藏高原內(nèi)湖泊特別是閉流湖對(duì)氣候變化反應(yīng)敏感。近50年來,在氣候暖濕化背景下,青藏高原湖泊在數(shù)量和面積上均有顯著增長。
據(jù)筆者研究,青藏高原(中國境內(nèi)部分)面積大于1平方千米的湖泊數(shù)量,已從20世紀(jì)70年代的1026個(gè)增加到2020年的1352個(gè),湖泊總面積從4萬平方千米增至5萬平方千米,相當(dāng)于多出2個(gè)青海湖。青藏高原湖泊的整體擴(kuò)張趨勢(shì)受氣候變化驅(qū)動(dòng)明顯,近10年來,青藏高原湖泊擴(kuò)張速度呈加劇態(tài)勢(shì),其間,擴(kuò)張湖泊數(shù)量超七成,其中約66%的擴(kuò)張湖泊位于暖濕化氣候區(qū)內(nèi),降水量增長與冰雪融水量增加是湖泊擴(kuò)張的主要補(bǔ)給來源。青藏高原不同流域單元中擴(kuò)張湖泊數(shù)量差異明顯,其中分布于青藏高原內(nèi)河流域的最多,約占總體的70%;長江流域次之,約占總體的11%。本次出現(xiàn)漫溢險(xiǎn)情的可可西里鹽湖,恰好是位于上述兩個(gè)流域的交界區(qū)域。由此可見,在青藏高原氣候暖濕化背景下,降水增加和冰雪融化導(dǎo)致湖泊的總體擴(kuò)張是這次險(xiǎn)情出現(xiàn)的直接原因。
> 閑庭信步 圖片來源:www.flickr.com
02
卓乃湖之潰決
> 冰川融化后形成的河流
卓乃湖地處青藏高原腹地——三江源國家公園可可西里自然保護(hù)區(qū)內(nèi),區(qū)內(nèi)總體地勢(shì)西高東低,海拔為4460 ~ 4800米,自西向東依次分布卓乃湖、庫賽湖、海丁諾爾湖和鹽湖四個(gè)湖泊,相鄰間距分別為75千米、10千米、6千米,四個(gè)湖泊常態(tài)下均為閉流湖。卓乃湖湖面海拔4760米,潰決前水域面積為274平方千米,是藏羚羊集中產(chǎn)羔的主要地區(qū)。
隨著青藏高原氣候變暖、冰川積雪融化加速、降水增多,作為“高原精靈”——藏羚羊搖籃的卓乃湖水量卻不斷增加,水域面積持續(xù)擴(kuò)大。2011年8月中下旬至9月上旬,由于持續(xù)較強(qiáng)的降雨天氣,卓乃湖水面出現(xiàn)快速上漲,湖水蓄滿外溢,于2011年9月14日在湖東岸發(fā)生潰決。潰決后卓乃湖涌出的水量十分驚人,多達(dá)十幾億立方米的湖水沿古河道向東奔流而下,在藏羚羊千百年來?xiàng)⒎毖艿目煽晌骼锱璧厣蟿澇鲆坏馈傍櫆稀?短時(shí)間內(nèi)在卓乃湖與庫賽湖間形成一條大河,被灌入大量湖水的庫賽湖水位隨之抬升,于2011年9月20—30日期間外溢,與東邊的海丁諾爾湖相連通,進(jìn)而流入鹽湖,實(shí)現(xiàn)四湖全部貫通。
決口的湖水不斷侵蝕著潰口處兩岸松軟的湖底沉積物,原有的湖埂不時(shí)發(fā)生垮塌,導(dǎo)致卓乃湖外泄水量增大,湖面在短期內(nèi)出現(xiàn)持續(xù)萎縮。隨著水位下降、湖水變淺,卓乃湖周邊(特別是西側(cè))有大片湖底露出,大量的湖相沉積物及白色鹽堿帶被暴露在可可西里的風(fēng)雨之中,藏羚羊宜居的“大產(chǎn)房”已不復(fù)存在。
由于卓乃湖距青藏線有上百千米,而可可西里自然保護(hù)區(qū)內(nèi)人煙稀少,因此并沒有在潰決出現(xiàn)的第一時(shí)間被人發(fā)現(xiàn)。直到2011年10月,當(dāng)可可西里自然保護(hù)區(qū)的巡護(hù)員經(jīng)卓乃湖方向進(jìn)入可可西里腹地時(shí),才驚奇地注意到以往的巡邏路線已被暴漲的河水淹沒,進(jìn)而才發(fā)現(xiàn)卓乃湖有湖水溢出的情況,此后,這一事件才經(jīng)由相關(guān)部門和新聞媒體報(bào)道被外界知曉。關(guān)于卓乃湖潰決的相關(guān)報(bào)道引起國內(nèi)部分學(xué)者的關(guān)注,期間,陸續(xù)有科研人員對(duì)卓乃湖潰決的成因展開調(diào)查研究。但由于前往卓乃湖的路途艱險(xiǎn)、人跡罕至,此時(shí)的研究工作多是基于遙感手段開展的。
同時(shí),卓乃湖潰決事件也引起了當(dāng)?shù)卣母叨戎匾?在可可西里自然保護(hù)區(qū)相關(guān)管理部門的組織和支持下,陸續(xù)有科考隊(duì)進(jìn)入保護(hù)區(qū)內(nèi),向決口后的卓乃湖進(jìn)發(fā),以查明湖泊潰決的原因。
2014年年中,通過長達(dá)數(shù)月的科考工作,卓乃湖潰決的成災(zāi)過程及致災(zāi)誘因逐步明朗,主要是古河道中季節(jié)河流的溯源侵蝕所致,而潰決后的卓乃湖也由原來的閉流湖變?yōu)榱思竟?jié)性外溢湖泊。與此同時(shí),科考隊(duì)對(duì)可可西里鹽湖流域提出了他們新的擔(dān)憂:一是卓乃湖潰決后裸露的河床成為了當(dāng)?shù)匦碌娘L(fēng)沙源,他們發(fā)現(xiàn)即使在風(fēng)力不強(qiáng)的天氣,空中的揚(yáng)沙依然較多,導(dǎo)致環(huán)湖地帶沙化較為嚴(yán)重,未來可能引發(fā)較為嚴(yán)重的沙漠化問題;二是科考隊(duì)在前往卓乃湖的途中發(fā)現(xiàn),卓乃湖潰決后在南岸形成了一條寬230米、深16米的泄洪溝,使藏羚羊以往的產(chǎn)羔路線受阻,以至于部分藏羚羊被迫改向下游的庫賽湖產(chǎn)羔。
為了應(yīng)對(duì)由卓乃湖潰決所引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題,國內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)職能部門在2014—2016年對(duì)卓乃湖及周邊地區(qū)開展了持續(xù)調(diào)查與監(jiān)測(cè)。有專家認(rèn)為,目前卓乃湖沙化問題影響范圍有限,隨著湖泊潰決出露的湖底細(xì)顆粒沉積物被大風(fēng)逐年吹走,預(yù)計(jì)在未來3 ~ 5年內(nèi),被暴露出的湖底區(qū)域會(huì)趨于穩(wěn)定,產(chǎn)沙量持續(xù)降低,地表形態(tài)逐漸與非湖底區(qū)相接近。但有人也提出不同判斷,認(rèn)為目前卓乃湖沙塵影響范圍雖為局部,但隨著潰口進(jìn)一步擴(kuò)大,湖水面積減小,湖泊本身對(duì)局部氣候的調(diào)節(jié)功能退化,導(dǎo)致小區(qū)域氣候更加干燥,從而會(huì)產(chǎn)生更多的沙源,未來影響仍然不容忽視。此外,據(jù)保護(hù)區(qū)工作人員調(diào)查,在卓乃湖潰決后,經(jīng)由109國道前往可可西里核心保育區(qū)內(nèi)產(chǎn)羔的藏羚羊數(shù)量并未減少,卓乃湖西南側(cè)仍是藏羚羊的主要產(chǎn)羔地,但未來隨著卓乃湖沙化面積的擴(kuò)張,可能會(huì)讓藏羚羊徹底失去這一關(guān)鍵性棲息地。
2016年末,多數(shù)人目光都聚焦在卓乃湖區(qū)出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題上,論證開展人工干預(yù)、修復(fù)生態(tài)環(huán)境的必要性和可行性,而由自然保護(hù)區(qū)管理部門及科考隊(duì)研究人員在流域下游建立的監(jiān)測(cè)裝置此刻發(fā)出了新的預(yù)警——可可西里鹽湖漫溢險(xiǎn)情出現(xiàn)了。
> 卓乃湖連通河道下游 付昌昌 / 攝
03
鹽湖險(xiǎn)情之出現(xiàn)
在卓乃湖潰決導(dǎo)致4湖連通后,位于可可西里盆地東側(cè)的鹽湖成為整個(gè)流域水量的“接收者”,卓乃湖涌出的水體大多匯入其中,導(dǎo)致鹽湖規(guī)模迅速擴(kuò)張。自2011年9月卓乃湖發(fā)生潰決至2012年年初,鹽湖水域面積由原來的50.8平方千米迅速增長至95.8 平方千米,年內(nèi)面積增長率高達(dá)88.5%,水域范圍幾乎擴(kuò)大一倍。
此后,在降水量持續(xù)增多情況下,鹽湖面積逐年擴(kuò)大、水位不斷攀升。特別是在2017年及2018年兩年內(nèi),在連續(xù)強(qiáng)降雨作用下,鹽湖面積由2016年年底的147.6平方千米迅速攀升至2018年年底的194.5平方千米,年均面積增長率高達(dá)15.9%。照此發(fā)展,鹽湖在2019年雨季極有可能發(fā)生外溢。
一旦漫溢災(zāi)害發(fā)生,將直接威脅鹽湖下游8千米處的青藏鐵路(公路)、蘭西拉(蘭州—西寧—拉薩)光纜以及輸油管線等重大工程,對(duì)長江源區(qū)的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)實(shí)地調(diào)查,由于鹽湖至青藏鐵路(公路)間地形平緩,溢出水體將以漫流為主,專家判斷不會(huì)出現(xiàn)卓乃湖式的嚴(yán)重潰決。青藏鐵路受威脅路段為清水河特大橋,漫流將逐漸下切地表淺層松散土層,短期內(nèi)雖不會(huì)對(duì)青藏鐵路橋墩基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞性影響,但鹽湖水體含鹽量高、腐蝕性強(qiáng),長期浸泡會(huì)破壞多年凍土結(jié)構(gòu),并對(duì)大橋橋墩產(chǎn)生影響。青藏公路受威脅路段橋涵少、過水?dāng)嗝嫘?外溢湖水將造成此處橋涵過水面積增加、流速增大,嚴(yán)重威脅公路安全。此外,鹽湖為高鹽度水體,外溢后水體將通過清水河匯入長江北源楚瑪爾河,會(huì)對(duì)其水質(zhì)及流經(jīng)區(qū)段的生態(tài)環(huán)境、生物多樣性等產(chǎn)生影響。
> 青藏鐵路清水河段
04
漫溢險(xiǎn)情的及時(shí)化解
2018年年底,自卓乃湖潰決后,該流域內(nèi)鹽湖的水位暴漲。再度引起黨和政府高度關(guān)注。為及時(shí)化解鹽湖漫溢隱患,自然資源部第一時(shí)間召開專題研討會(huì)議,會(huì)同有關(guān)部門加強(qiáng)與青海省溝通,形成完善的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制。2019年上半年,中國地質(zhì)調(diào)查局在短時(shí)間內(nèi)組織完成了鹽湖應(yīng)急地質(zhì)調(diào)查工作,提出解決方案。2019年7—10月,青海省組織實(shí)施了可可西里鹽湖引流疏導(dǎo)應(yīng)急工程:I期工程在鹽湖推測(cè)外溢部位新建護(hù)坦,護(hù)坦上游為引流渠,下游為疏導(dǎo)槽,通水運(yùn)行后成功實(shí)現(xiàn)了人工引流疏導(dǎo);II期工程通過對(duì)疏導(dǎo)槽擴(kuò)挖,進(jìn)一步提高下泄流量。此外,鐵路、公路等相關(guān)部門同時(shí)采取了配套應(yīng)急措施,包括青藏公路架、高鐵路橋墩防沖防腐等。
> 漲水后的可可西里鹽湖近景 付昌昌 / 攝
隨著可可西里鹽湖引流疏導(dǎo)應(yīng)急工程的及時(shí)開展,鹽湖水位上漲趨勢(shì)得以有效遏制。對(duì)比2016—2018年鹽湖水位上漲趨勢(shì),2019年人工泄流后,8月以來鹽湖水位上漲速度相對(duì)前3年放緩,10月中旬后鹽湖水位開始持續(xù)下降,水域面積也明顯減小。
截至2020年年底,引流疏導(dǎo)工程已發(fā)揮顯著作用,鹽湖水位下降、水面縮小的局面已經(jīng)形成,鹽湖水患已得到化解。
05
后 記
可可西里鹽湖漫溢隱患雖然得以排除,我們暫時(shí)贏得了這場(chǎng)在青藏高原上與時(shí)間的“賽跑”,但由卓乃湖潰決和鹽湖人工泄流后對(duì)未來生態(tài)環(huán)境造成的影響還猶未可知,依然有很多問題亟待解答:藏羚羊何以為家?卓乃湖潰決后形成的風(fēng)沙源區(qū)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境影響有多大?鹽湖人工泄流后對(duì)下游水體水質(zhì)是否會(huì)造成影響?
從可可西里鹽湖流域放眼整個(gè)青藏高原,在當(dāng)前氣候暖濕化背景下,我國的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作可謂機(jī)遇與挑戰(zhàn)并重。隨著20世紀(jì)80年代以來青藏高原的升溫加劇、凍土融合、冰川退縮、湖泊和濕地面積擴(kuò)大,使得區(qū)域內(nèi)水循環(huán)加劇,為植被生長創(chuàng)造了有利條件,整體的碳匯水平也得以提升。然而,與此同時(shí),由于水循環(huán)過程的范圍和周期擴(kuò)大,不同氣候區(qū)差異特征進(jìn)一步增加,如暖干化氣候區(qū)地表水分的損耗不能及時(shí)補(bǔ)充造成局部沙化,暖濕化氣候區(qū)部分閉流湖過度接受補(bǔ)給等形成決口,都將給青藏高原本就脆弱的生態(tài)環(huán)境帶來災(zāi)難性后果。
為了更好地應(yīng)對(duì)上述問題,及時(shí)排查和化解隱患,我們必須透過錯(cuò)綜復(fù)雜表象,清晰探明青藏高原氣候變化內(nèi)在機(jī)制和影響,清楚了解未來我們可能面對(duì)的困難,針對(duì)全球氣候變暖背景下出現(xiàn)的冰川消融加劇、雪線持續(xù)升高、極端氣候增多、潰決災(zāi)害頻發(fā)、局部荒漠化加劇等一系列鏈?zhǔn)缴鷳B(tài)環(huán)境問題提出相應(yīng)的對(duì)策。
> 青藏高原上的藏羚羊 圖片來源:www.unsplash.com
作者: 賀 鵬 童立強(qiáng) 涂杰楠 郭兆成
編輯: 張佳楠
排版: 何陳臨秋
審核: 刁淑娟
官網(wǎng): https://kpwhbjb.cgl.org.cn
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.