纳姆科湖（Nam Co Lake）的水文失衡问题——该湖是青藏高原上第三大湖泊

《Journal of Hydrology》：Hydrological imbalance in Nam Co Lake, the third-largest lake on the Tibetan Plateau

湖泊地下水补给与漏失机制研究：以纳木错湖为例，通过综合水文地质调查首次量化了纳木错湖地下水通量（约10.31×108 m3），发现其水文循环存在显著漏失（输入超输出18.03×108 m3），揭示断层带是地下水漏失的主要通道，为高原湖泊水资源管理提供新依据。

　　在亚洲的“水塔”——青藏高原上，湖泊不仅是重要的水体，更是区域水循环和水资源管理的关键组成部分。青藏高原以其独特的地理位置和高海拔环境，为亚洲许多国家提供了重要的水源，而高原上的湖泊则在维持这一生态系统中扮演着不可或缺的角色。然而，尽管湖泊在水循环中的作用日益受到重视，地下水作为湖泊水循环中的一个关键因素，却常常被忽视。这种忽视主要是由于地下水在湖泊水文过程中的贡献难以量化，尤其是在高原这种地形复杂、气候恶劣的地区。

以纳木错湖为例，它是青藏高原第三大湖泊，其流域内的地下水研究相对有限。本研究首次对纳木错湖的地下水进行了系统的水文平衡分析，基于全面的水文地质调查，揭示了地下水对湖泊水体的补给情况。研究结果表明，在2018年5月至10月期间，湖泊的地下水补给量约为10.31±0.31×10?立方米。与此同时，湖泊水位的上升导致了体积增加约13.06±1.53×10?立方米。此外，通过气象观测得出，该湖区域的降水量总计为7.51±0.75×10?立方米，而湖泊的蒸发量则达到了9.56±0.12×10?立方米。同时，周边河流的径流量为22.83±2.28×10?立方米。综合这些数据，研究发现，在水文平衡期间，湖泊的输入量比输出量高出约18.03±2.42×10?立方米，这种水文失衡的唯一合理解释是地下水的渗漏，可能主要发生在高原地区已知的地下断层系统附近。

这一发现不仅强调了地下水在湖泊水循环中的重要性，也突显了湖泊渗漏的规模。纳木错湖作为高原上典型的内流湖泊，其水文平衡过程受到多种因素的影响，包括降水、蒸发、河流径流以及地下水的补给和渗漏。通过研究这些因素的相互作用，可以更全面地理解高原湖泊的水文动态，进而为区域水资源管理和气候变化适应策略提供科学依据。

青藏高原拥有超过32,000个湖泊，占据了中国总湖泊面积的大部分，其中内流湖泊占比较高。这些湖泊不仅数量众多，而且分布广泛，具有较大的表面积和体积。研究表明，内流湖泊的水文循环通常包括大气降水、地表径流和地下水补给，而蒸发则是湖泊唯一的排水机制。然而，多数研究仅关注地表水成分，对地下水的影响认识不足。地下水作为湖泊水循环的重要组成部分，其缓慢而持续的补给作用在维持湖泊体积稳定和水文生态平衡方面发挥着重要作用。地下水的渗漏现象，即湖泊水向地下渗透，可能是湖泊水文失衡的主要原因，尤其是在降水和径流输入超过蒸发输出的情况下。

本研究通过在纳木错湖流域进行详细的水文地质调查，首次对地下水的补给和渗漏进行了定量分析。这种调查包括高时空分辨率的水文气象数据观测、水文地质实验、地下水位测量以及含水层厚度评估。通过这些手段，研究者能够更准确地估算地下水对湖泊水体的贡献，并进一步探讨湖泊与地下水之间的相互作用。研究结果表明，地下水的补给和渗漏在湖泊水文平衡中具有不可忽视的作用，这为理解高原湖泊的水文动态提供了新的视角。

纳木错湖位于青藏高原的东南岸，海拔约为4725米，是高原上最高的大型湖泊之一。其湖心坐标为30°40′N，90°30′E，湖泊面积约为2018平方公里，流域面积达到10,680平方公里。湖泊从北到南延伸约45公里，从东到西约70公里，由大约70条河流供给水源，其中大部分位于湖泊的西岸和南岸。作为内流湖泊，纳木错湖没有地表出流，其水体主要依赖于降水、径流和地下水的补给。由于该地区人口稀少，人类活动对湖泊的影响较小，因此湖泊的水文变化更多地受到自然因素的驱动。

湖泊体积的变化是研究其水文平衡的重要指标之一。通过水下地形图（图4a）可以观察到，纳木错湖的最大深度超过95米，最深处位于湖泊中心区域，这里有一个超过90米的平坦湖底。西岸和东岸则相对平坦，属于冲积地貌，而北岸和南岸则呈现出陡峭的水下坡度，与周围山地地形相似，尤其是南岸靠近念青唐古拉山脉的区域。这种地形特征使得地下水在湖泊的水文平衡中扮演了重要角色，特别是在湖泊与地下水之间的相互作用方面。

本研究对各水文成分的不确定性进行了分析。由于观测数据和地质信息的有限性，研究在量化地下水对湖泊水文平衡的贡献方面存在一定的挑战。然而，通过综合多种数据来源，包括气象观测、水文地质实验和地下水位测量，研究者能够更准确地估算地下水的补给量和渗漏量。这种不确定性分析不仅有助于提高研究结果的可靠性，也为未来类似研究提供了方法论上的参考。

研究的结论表明，地下水在纳木错湖的水文循环中具有显著影响，不仅提供了稳定的补给，还可能导致湖泊水体的渗漏。这种地下水的动态变化对湖泊的水文平衡具有重要意义，尤其是在气候变化和人类活动加剧的背景下。因此，对地下水的研究不仅有助于更全面地理解高原湖泊的水文动态，也为区域水资源管理和生态保护提供了科学依据。

本研究的意义在于填补了对高原湖泊水文循环中地下水作用认识的空白。通过系统的水文地质调查和水文平衡分析，研究揭示了地下水对湖泊的补给和渗漏情况，为未来研究高原湖泊的水文过程提供了新的思路和方法。此外，本研究还建立了一个适用于高原内流湖泊系统的地下水-湖泊相互作用评估框架，这一框架可以推广到其他类似的高海拔内流湖泊系统中，为全球范围内的水文研究提供借鉴。

在青藏高原的水文研究中，地下水的贡献长期以来被低估。然而，随着研究方法的不断进步和数据获取手段的多样化，地下水在湖泊水循环中的作用逐渐受到重视。本研究的结果表明，地下水不仅是湖泊水体的重要来源，也可能成为湖泊水体流失的主要途径。这种地下水的动态变化对湖泊的体积和水位具有重要影响，尤其是在降水和径流输入超过蒸发输出的情况下。

此外，本研究还强调了地下水研究的重要性。由于地下水的分布和流动特性较为复杂，其对湖泊水文平衡的贡献往往难以直接观测和量化。因此，需要更多的实地调查和长期监测，以更好地理解地下水在湖泊水循环中的作用。通过这些研究，可以更准确地评估湖泊的水资源状况，为区域水资源管理和生态保护提供科学支持。

综上所述，本研究通过详细的水文地质调查和水文平衡分析，首次揭示了纳木错湖流域地下水对湖泊水体的补给和渗漏情况。这一发现不仅丰富了我们对高原湖泊水文循环的认识，也为未来研究提供了新的方向和方法。随着对地下水研究的深入，我们可以更好地理解高原湖泊的水文动态，从而为区域水资源管理和生态保护提供科学依据。