喀喇昆侖山地區地表水資源特征及飲用條件

付菊平 米維軍 賈海鋒 李舟

摘? ? 要：通過資料匯總、現場調查、取樣試驗、類比分析等手段，對區域內冰川雪水、河流水、湖泊水等地表水資源分布特征、水質條件進行研究。該區域地表水資源主要以降雪或融雪補給為主，冰川雪水水質狀況較好，河水水質狀況相對較差，湖泊水水質狀況最差。因生活需要，采用冰川雪水、河流水、湖泊水為飲用水源時，對冰川雪水可經簡單凈化處理后即可符合飲用水源條件，河流水與湖泊水則需根據實際情況加大凈水措施。

關鍵詞：喀喇昆侖山區;地表水特征;飲用條件

喀喇昆侖山位于青藏高原西北部，特殊的地理位置及周圍巨大海拔高度的高山屏障，攔截了大洋水汽，使水汽無法進入研究區，因此形成典型的高原高山、山地荒漠和半荒漠自然特征[1]。據上世紀80年代冰川編目統計，我國境內喀喇昆侖山發育有現代冰川3 454條，面積約6 231 km2，雪線平均海拔5 130～5 670 m[2]。在全球氣候變化背景下，冰川呈加速退縮狀態。預測研究成果顯示，2030年至2050年，我國喀喇昆侖山區域冰川面積分別消融至5 15 3km2、3 969 km2，屆時雪線距離將退縮350～500 m。喀喇昆侖山地區冰川消融與雪線退縮提供了大量水資源，增加了部分區域河水流量和湖泊面積，以湖泊為中心，匯集了源自冰川融水的河流，形成一系列大小不等的放射狀水系。區域內主河徑流量65%～70%來源于冰川融水，支流冰川融水量占年徑流量的65%～75%。徑流季節性分布十分集中，夏季水量占全年的61%～72 %[3]，河水礦化度為0.2～0.9 g/L[2]。湖泊多為閉口湖，區域內太陽輻射強度很大，水量主要呈蒸發形式支出，湖水礦化度大多超過24.7 g/L，最大為96.1 g/L[4]。

從目前研究現狀看，對喀喇昆侖山地區冰川、河流、湖泊的研究多集中在系統性和宏觀性框架中，缺乏局部針對性研究。為保障規模人群基本安全用水問題，需針對人群集聚特點，開展針對性水資源分布特征、飲用條件、保障措施等詳細研究。

1? 區域地表水分布特征

喀喇昆侖山地區是青藏高原和西北干旱區接壤處的高大山脈區[5-6]，攔截了較多水汽，形成干旱荒漠區的濕島，分布有大面積冰川，發育眾多河流和星羅棋布的湖泊。

1.1? 冰川雪山

喀喇昆侖山脈處于劇烈構造上升環境中[7]，山勢高聳雄偉，群峰林立，冰川主要集中分布在喀喇昆侖山脈西部。向東隨著山勢逐漸變低，氣候更趨于干旱，冰川規模相應變小，分布變化漸零散[8]，以干旱的喀喇昆侖山東延部分即阿里喀喇昆侖山尤為明顯。喀喇昆侖山冰川主要圍繞喬戈里峰發育分布，坡向及冰川雪線的高低與冰川規模及垂直分布有著密切關系。慕士塔格和公格爾山南坡冰川數量較北坡多，而北坡冰川平均規模較南坡大。南坡地形條件有利于冰川發育，但相對補給較北坡少，消融較北坡大。南坡雪線分布高于北坡，如慕士塔格南坡冰川雪線一般為5 000～5 200 m，有的高達5 500 m，而北坡冰川雪線一般在4 800 m上下，北坡雪線一般比南坡雪線低200～400 m。

本區眾多冰川和巨大冰川面積蘊藏著豐富的淡水資源，冰川是地表徑流特殊的儲備形式。據統計，喀喇昆侖山冰儲量5 391.416×108 m3，每年可提供較穩定、大量的冰雪融水徑流。

1.2? 河流水

喀喇昆侖山數以百計的大小河流，主要以融水為補給源。河流補給及徑流的形成同冰川分布和規模大小密切相關，所以，河流分布同喀喇昆侖山地區氣候自西向東漸遞干旱的總趨勢一致，不僅分布密度兩山脈西段大于中段，且徑流量大的河流集中在西段。總體上，區域內主要河流集水面積達147 828 km2，年均流量達163.84×108 m3，48.66%～80.41%的流量集中在6—8月的豐水季節。

1.3? 湖泊

喀喇昆侖山地區，面積大于100 km2的湖泊有8個，湖泊率為2%。按地質地形條件、湖水補給狀況及區域的不同，將本區分成以下3個湖區。

西北部湖區? 自喀喇昆侖山至昆侖山之間由西向東分布著一系列大小不等的湖泊。本區指其間西部和北部的湖泊。本區湖泊水的補給源主要來自喀喇昆侖山北翼和西昆侖山的冰川融水，夏季融水較豐沛，發育一批面積較大的湖泊，如阿克薩依湖、龍木錯、邦達錯、黑石北湖等。

中南部湖區? 自普爾錯、月牙湖向南至阿爾錯，湖泊由冰雪融水和降水補給，變為淡水及微咸水湖。該地區湖泊另一特點是相鄰湖泊連通，如月牙湖與普爾錯，駱駝湖與清澈湖，美馬錯與阿魯錯等均為成對的連通湖。

東北部湖區? 本區指內部庫木庫勒盆地，屬新疆阿爾金山自然保護區，所處海拔高度較前兩區低，為3 100～4 500 m。本區湖泊特點是地表徑流分片集中匯成3個大湖，面積均在100 km2以上，各湖均有多條常年性河流入流，匯集湖區范圍內的冰雪融水及降水。由于入湖水量較大，無出流外池，湖水主要消耗在蒸發上。

2? 飲用條件

2.1? 基本水化學特征分析

據冰川雪水、河流水、湖泊水源分布特點及大部分地區采取分散式供水條件限制和要求，項目研究中對地表水的色、渾濁度、嗅和味、pH值、總硬度、溶解鐵等代表性參數進行了重點分析（表1）。

通過對比表1中水質檢測數據及《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）中的分級標準發現：

（1）冰川雪水、河流水、湖泊水的色度為5度均滿足一級用水要求，在生活使用中無需特殊處理水資源的色度。

（2）對比各水源渾濁度發現，冰川雪水渾濁度大于5 NTU，超出Ⅱ類用水標準限值。主要是因冰雪融化后經流動沖刷細顆粒所致，使用中需經微孔隙物理過濾方式凈化。河流水與湖泊水經充分沉淀，其渾濁度均小于3度，滿足一級用水要求。

（3）冰川雪水與河流水均為流動活水，以CaCO3統計的總硬度大于100.0 mg/L，一般為130.3～175.0 mg/L。如慕士塔格冰雪水總硬度為175.0 mg/L，pH值為7.00～8.51，呈弱堿性。水質檢測中發現無特殊嗅和味，基本滿足一級用水標準。

（4）河流水較為集中流動，對周圍鹽分的溶解相對較大，將鹽分不斷帶人內陸平原，使山地與平原保持密切的地球化學聯系。在東喀喇昆侖山與昆侖山之間的羌塘內流區的河水，受氣候及水源性質影響，總硬度較高。如源自窩爾巴錯，流人邦達錯的飲水河——泉水河，總硬度318.8 mg/L，為HCO3--Mg2+-Na+型水。又如流入羊湖的卡拉達爾雅，雖源自冰雪，總硬度高達519.4 mg/L，為CL-SO42--Na+型水，超出450.0 mg/L的二級用水標準限值。

（5）湖泊水大部分為靜止的死水，經長期沉積、蒸發富含各種鹽類，存在中度和重度苦咸味，pH值最大達9.52，含堿量很大。由于自然條件差異及湖泊本身發育的不同歷史階段，湖水總硬度變化較大，低的為1000.0 mg/L左右，高的超過100000.0 mg/L。中部地區水偏淡或微咸，總硬度在10000.0 mg/L以下，東部和西部水咸，總硬度達到13500.0 mg/L以上。

2.2 單因子水質現狀評價

考慮喀喇昆侖山區域地理環境特點和人員分布狀況及用水需求等綜合因素，區域內冰川雪水、河流水、湖泊水的水域環境功能和保護目標設定為第III類[9]，選擇溶解氧（DO）、化學需氧量（CODCr）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鉀指數（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）等7項參評指標。研究中對采樣點同時取3組試樣進行平行檢測，取平均值獲得水質評價基礎數據，通過式（1）單因子水質標識指數公式，對水質狀況指標進行匯總和評價，結果見表2。

[Pi=Xi.X2X3]…（1）

式中：

[Xi]——第[i]項水質監測指標對應的水? ? ? ? ? ? ? ? ? 質類別;

[X2]——水質監測數據在

[Xi]類水質變化區

間中所代表的位置[10];

[X3]——該水質類別是否劣? ? ? ? ? ? ? ? ?于水環境功能區標

準類別的判定結果[10]。

從表2可看出，喀喇昆侖山地區地表水溶解氧（DO）水質指標均達到第III級水域功能指標要求，高錳酸鉀指數（CODMn）水質指標未達到湖泊水功能指標要求，化學需氧量（CODCr）、總磷（TP）、總氮（TN）僅滿足冰川雪水功能指標要求。

3? 地表水資源利用措施

由于喀喇昆侖山地區降水稀少，區域內人員通過收集降水采集飲用或生活用水的可能性較小。因此，可利用降水匯集后形成的冰川雪山、河流、湖泊等水資源加以使用。如圖1所示，冰雪水總硬度小于350 mg/L，為一級用水標準;河流水總硬度大于150 mg/L，現有測試最大數值為519.4 mg/L，部分不符合飲用標準;湖泊水硬度大于1 000 mg/L，嚴重大于450 mg/L的二級用水標準，不符合飲用水要求。

單因子水質標識指數評價表明，各項指標分別在冰川雪水、河流水、湖泊水中有28.6%、42.9%、76.2%的超出III級地表水水域功能指標要求（圖2）。

基于喀喇昆侖山地區稀少的冰雪、雨水等降水特征、季節性水源及硬度較高和污染物超標的河流水特征、充足水源但硬度極高和污染物超標嚴重的湖泊水特征，現場使用中采用積水窖式的冬水儲存夏天使用的措施、固定點采集與凈化河流水、對季節性河水采用冬儲方式加大利用。對湖泊水的利用，通過建設集中供水站，采取電容去離子強化凈化措施，或采取在湖泊附近打水井，通過天然地層與電容去離子雙重凈化措施，達到使用或飲用目的。

4? 結論

（1） 喀喇昆侖山脈區域水資源主要以降雪為主，其分布范圍受地域性限制和垂直空間限制較大。因區域位于干旱地帶，流體水極其有限，并集中于主要河流與湖泊中。

（2） 通過水源水質分析發現，冰川雪水水質狀況較好，河水水質情況相對較差，湖泊水水質情況最差。

（3） 因生活需要，采用冰川雪水、河流水、湖泊水為飲用水源時，對冰川雪水經簡單凈化處理后即符合飲用水源條件，河流水與湖泊水則需根據實際情況加大凈水措施。

參考文獻

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Surface Water Characteristics and Drinking Conditions in the Karakoram Mountains region

Fu Juping1，Mi Weijun2，Jia Haifeng2，Li Zhou2

（1.China Railway 4th Bureau Group Co.Ltd，Hefei，Anhui，230022，China;2. Northwest Research Institute Co.， Ltd. of China Railway Engineering Corporation，Lanzhou，Gansu，730000，China）

Abstract：By means of data collection， field investigation， sampling test and analogy analysis， the distribution characteristics and water quality conditions of glacier snow water， river water and lake water in the region were studied. It is found that the surface water resources in this region are mainly supplied by snowfall or snowmelt， and the water quality of glacier snow water is good， river water quality is relatively poor， and lake water quality is the worst. If glacier snow water， river water and lake water are required to be used as drinking water sources due to living needs， the glacier snow water shall meet drinking water sources conditions after simple purification treatment. For river water and lake water， water purification measures shall be strengthened according to the actual situation.

Key words：The Karakoram Mountains; Regional surface water characteristics; The water conditions of drinking