高原“地下儲備水庫”知多少？——跟隨江源科考隊(duì)揭開地下水循環(huán)的奧秘

三江源地區(qū)是黃河、長江及瀾滄江的發(fā)源地，素有“中華水塔”之稱。記者跟隨2023年江源綜合科考隊(duì)考察發(fā)現(xiàn)，受氣候變化影響，江源地區(qū)地下水循環(huán)路徑正逐漸發(fā)生演化，或?qū)⒂绊戇@一地區(qū)水資源分布格局。

位于青藏高原腹地的三江源地區(qū)水系密布，河湖縱橫，持續(xù)穩(wěn)定地向下游地區(qū)輸送大量淡水。除了有豐富的地表水資源，三江源還是一座巨大的地下淡水資源庫，其大部分地下水資源分布于地下含水層與凍土中。

在近年開展的江源綜合科考中，“90后”科考隊(duì)員、長江科學(xué)院范越博士把江源地下水循環(huán)過程作為重點(diǎn)考察方向。

7月23日，范越（右）和董士琦在瀾滄江源區(qū)檢測地下水天然露頭形成的瀑布。新華社記者 李勁峰 攝

“快過來，這里有一眼泉水！”每當(dāng)在科考沿線發(fā)現(xiàn)地下水天然露頭形成的泉水和瀑布，范越和同事董士琦會快速組裝好多要素監(jiān)測探頭，采集地下水的水位、溫度和電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)。

據(jù)了解，江源地區(qū)地下水在水平方向上整體從西向東流動，與地表水流向一致。而垂直方向上由于地表水與地下水之間受到凍土阻隔，形成了其獨(dú)特的地下水循環(huán)模式。

7月25日，范越（前左）和董士琦在長江上游干流通天河畔開展地質(zhì)雷達(dá)探測。（受訪者供圖）

相關(guān)資料顯示，青藏高原凍土中儲存的水資源總量超過9萬億立方米，對區(qū)域乃至全球的水文、生態(tài)和氣候系統(tǒng)具有重要影響。

作為隔水層，凍土層在地下水的補(bǔ)給、徑流和水力傳導(dǎo)過程中有抑制作用。范越介紹，隨著全球持續(xù)變暖，凍土層的隔水作用不斷弱化，改變了地下水的循環(huán)路徑，“凍土層在融穿后，凍土層之下的承壓水向上補(bǔ)給湖泊，可能會加劇可可西里地區(qū)的湖泊擴(kuò)張。”

三江源區(qū)的地下水在保持區(qū)域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用。范越說，地下水不僅是植物生長的水源之一，還相當(dāng)于一個巨大的調(diào)蓄水池，在豐水期吸收地表水的補(bǔ)給，減少汛期徑流量。在枯水期能夠補(bǔ)給地表水，維持河流基流。

7月27日，范越（左一）和董士琦（左二）在長江源區(qū)的冬克瑪?shù)妆ㄉ鲜褂玫刭|(zhì)雷達(dá)探測冰川厚度（無人機(jī)照片）。新華社記者 陳杰 攝

在今年科考中，范越和董士琦圍繞長江源區(qū)查旦濕地的一處地下水長期觀測井，通過地質(zhì)雷達(dá)在水平和垂直兩個方向進(jìn)行測量。

“地質(zhì)雷達(dá)的原理是利用電磁波的反射來探測地層結(jié)構(gòu)?！狈对秸f，通過對地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測，能識別潛水和凍土界面位置，可為解譯氣候變化對長江源區(qū)“地下水—凍土循環(huán)演變”的影響機(jī)制提供原始數(shù)據(jù)。

“研究三江源地區(qū)的地下水資源對于維護(hù)高原水生態(tài)平衡，保障長江、黃河、瀾滄江上游的生態(tài)環(huán)境具有重要意義。”范越說，不斷深入研究地下水的循化演化機(jī)制，才能更好地保護(hù)江源地區(qū)的地下水資源。