与时间赛跑——可可西里盐湖漫溢险情化解始末

（本文发表于2021年第3期）

> 潭面无风镜未磨

第一作者简介

贺鹏，工程师，主要从事环境与地质灾害遥感研究工作。

这一年,卓乃湖畔的青草长了一季又一季,岸边的藏羚羊抚育了幼崽一批又一批,广阔浩瀚的可可西里带着她的神秘与纯净,在壮美的中国西部闪耀,可可西里自然保护区内的湖泊群,犹如珍珠般镶嵌在这无人之境,如梦似幻让人神往。而这里的宁静,在2011年9月的一天被打破……

2011年9月14日,受持续强降雨天气影响,卓乃湖湖水蓄满外溢,湖区东岸被冲塌,十几亿立方米水体犹如脱缰野马奔流而下,沿着古河道一路奔袭近200千米,将下游库赛湖、海丁诺尔湖、盐湖连通在一起。溃决发生后,卓乃湖的水域面积在短时间内缩减了约114平方千米,进而造成湖底沉积物出露、古河道水位上涨、下游湖泊水域面积扩张,随之而来的是藏羚羊产羔路线受阻、小流域气候调节功能失衡、裸露湖底区沙化等一系列亟需解决的生态环境问题。正当政府相关职能部门协同有关专家进行积极应对、研讨开展人工干预修复生态环境可能性之时,一场更大的危机正悄然降临。

作为整个流域水量的最终“接收者”,可可西里盐湖承受了来自卓乃湖溃决后的大部分外泄湖水,随着时间推移,其规模在这些年悄然壮大。当人们开始察觉到它的威胁时,盐湖已从一个面积不足50平方千米（2011年）的小湖,发展成为面积接近160平方千米（2017年）的中等湖泊。此后,由于暴雨频发、降水量显著增加,盐湖水位上涨速度进一步加快,仅在2018年就暴涨了4米。按此速度推算,盐湖将在2019年下半年发生漫溢,距其下游仅8千米处的青藏铁路（公路）、兰西拉（兰州—西宁—拉萨）光缆以及输油管线等重大工程岌岌可危,长江源区生态环境受到严重威胁。

至此,这场由卓乃湖溃决所引发的危机才向世人展示出它的全貌。可可西里盐湖漫溢险情以一种情理之中、意料之外的方式出现在我们面前,前后历经卓乃湖溃决（2011年9月）、被外界知晓（2011年年底）、针对卓乃湖展开调查（2012—2014年）、持续监测整个流域（2015—2016年）、暴雨多发（2017—2018年）、启动灾害应急措施（2019年年初）等不同阶段。由于时间紧迫,必须争分夺秒化解盐湖漫溢危机,一场在青藏高原上与时间的赛跑就此拉开了序幕。

那么,究竟是什么原因导致了这一系列事件的发生呢?

01

湖泊扩张之背景

> 青海省可可西里盐湖流域立体图

卓乃湖溃决及盐湖漫溢险情的出现并非孤立事件,与近年来青藏高原气候变化密切相关。青藏高原作为全球海拔最高、年龄最轻而水平地带性和垂直地带性结合最紧密的自然地理单元,是地球“第三极”,同时也是“全球气候变化的指针”。近年来,位于青藏高原东北部的可可西里盐湖流域内发生的溃湖事件,正是目前青藏高原经历一系列重大自然变迁的信号,更是全球气候变暖的直接证据。

青藏高原被称为“世界屋脊”,是我国湖泊分布数量最多、面积最大的地区,湖泊面积占全国湖泊总面积50% 以上,是“亚洲水塔”重要组成部分。因特殊的地理及水文环境,青藏高原内湖泊特别是闭流湖对气候变化反应敏感。近50年来,在气候暖湿化背景下,青藏高原湖泊在数量和面积上均有显著增长。

据笔者研究,青藏高原（中国境内部分）面积大于1平方千米的湖泊数量,已从20世纪70年代的1026个增加到2020年的1352个,湖泊总面积从4万平方千米增至5万平方千米,相当于多出2个青海湖。青藏高原湖泊的整体扩张趋势受气候变化驱动明显,近10年来,青藏高原湖泊扩张速度呈加剧态势,其间,扩张湖泊数量超七成,其中约66%的扩张湖泊位于暖湿化气候区内,降水量增长与冰雪融水量增加是湖泊扩张的主要补给来源。青藏高原不同流域单元中扩张湖泊数量差异明显,其中分布于青藏高原内河流域的最多,约占总体的70%；长江流域次之,约占总体的11%。本次出现漫溢险情的可可西里盐湖,恰好是位于上述两个流域的交界区域。由此可见,在青藏高原气候暖湿化背景下,降水增加和冰雪融化导致湖泊的总体扩张是这次险情出现的直接原因。

> 闲庭信步 图片来源：www.flickr.com

02

卓乃湖之溃决

> 冰川融化后形成的河流

卓乃湖地处青藏高原腹地——三江源国家公园可可西里自然保护区内,区内总体地势西高东低,海拔为4460 ~ 4800米,自西向东依次分布卓乃湖、库赛湖、海丁诺尔湖和盐湖四个湖泊,相邻间距分别为75千米、10千米、6千米,四个湖泊常态下均为闭流湖。卓乃湖湖面海拔4760米,溃决前水域面积为274平方千米,是藏羚羊集中产羔的主要地区。

随着青藏高原气候变暖、冰川积雪融化加速、降水增多,作为“高原精灵”——藏羚羊摇篮的卓乃湖水量却不断增加,水域面积持续扩大。2011年8月中下旬至9月上旬,由于持续较强的降雨天气,卓乃湖水面出现快速上涨,湖水蓄满外溢,于2011年9月14日在湖东岸发生溃决。溃决后卓乃湖涌出的水量十分惊人,多达十几亿立方米的湖水沿古河道向东奔流而下,在藏羚羊千百年来栖息繁衍的可可西里盆地上划出一道“鸿沟”,短时间内在卓乃湖与库赛湖间形成一条大河,被灌入大量湖水的库赛湖水位随之抬升,于2011年9月20—30日期间外溢,与东边的海丁诺尔湖相连通,进而流入盐湖,实现四湖全部贯通。

决口的湖水不断侵蚀着溃口处两岸松软的湖底沉积物,原有的湖埂不时发生垮塌,导致卓乃湖外泄水量增大,湖面在短期内出现持续萎缩。随着水位下降、湖水变浅,卓乃湖周边（特别是西侧）有大片湖底露出,大量的湖相沉积物及白色盐碱带被暴露在可可西里的风雨之中,藏羚羊宜居的“大产房”已不复存在。

由于卓乃湖距青藏线有上百千米,而可可西里自然保护区内人烟稀少,因此并没有在溃决出现的第一时间被人发现。直到2011年10月,当可可西里自然保护区的巡护员经卓乃湖方向进入可可西里腹地时,才惊奇地注意到以往的巡逻路线已被暴涨的河水淹没,进而才发现卓乃湖有湖水溢出的情况,此后,这一事件才经由相关部门和新闻媒体报道被外界知晓。关于卓乃湖溃决的相关报道引起国内部分学者的关注,期间,陆续有科研人员对卓乃湖溃决的成因展开调查研究。但由于前往卓乃湖的路途艰险、人迹罕至,此时的研究工作多是基于遥感手段开展的。

同时,卓乃湖溃决事件也引起了当地政府的高度重视,在可可西里自然保护区相关管理部门的组织和支持下,陆续有科考队进入保护区内,向决口后的卓乃湖进发,以查明湖泊溃决的原因。

2014年年中,通过长达数月的科考工作,卓乃湖溃决的成灾过程及致灾诱因逐步明朗,主要是古河道中季节河流的溯源侵蚀所致,而溃决后的卓乃湖也由原来的闭流湖变为了季节性外溢湖泊。与此同时,科考队对可可西里盐湖流域提出了他们新的担忧：一是卓乃湖溃决后裸露的河床成为了当地新的风沙源,他们发现即使在风力不强的天气,空中的扬沙依然较多,导致环湖地带沙化较为严重,未来可能引发较为严重的沙漠化问题；二是科考队在前往卓乃湖的途中发现,卓乃湖溃决后在南岸形成了一条宽230米、深16米的泄洪沟,使藏羚羊以往的产羔路线受阻,以至于部分藏羚羊被迫改向下游的库赛湖产羔。

为了应对由卓乃湖溃决所引发的生态环境问题,国内相关科研机构、当地政府及有关职能部门在2014—2016年对卓乃湖及周边地区开展了持续调查与监测。有专家认为,目前卓乃湖沙化问题影响范围有限,随着湖泊溃决出露的湖底细颗粒沉积物被大风逐年吹走,预计在未来3 ~ 5年内,被暴露出的湖底区域会趋于稳定,产沙量持续降低,地表形态逐渐与非湖底区相接近。但有人也提出不同判断,认为目前卓乃湖沙尘影响范围虽为局部,但随着溃口进一步扩大,湖水面积减小,湖泊本身对局部气候的调节功能退化,导致小区域气候更加干燥,从而会产生更多的沙源,未来影响仍然不容忽视。此外,据保护区工作人员调查,在卓乃湖溃决后,经由109国道前往可可西里核心保育区内产羔的藏羚羊数量并未减少,卓乃湖西南侧仍是藏羚羊的主要产羔地,但未来随着卓乃湖沙化面积的扩张,可能会让藏羚羊彻底失去这一关键性栖息地。

2016年末,多数人目光都聚焦在卓乃湖区出现的生态环境问题上,论证开展人工干预、修复生态环境的必要性和可行性,而由自然保护区管理部门及科考队研究人员在流域下游建立的监测装置此刻发出了新的预警——可可西里盐湖漫溢险情出现了。

> 卓乃湖连通河道下游 付昌昌 / 摄

03

盐湖险情之出现

在卓乃湖溃决导致4湖连通后,位于可可西里盆地东侧的盐湖成为整个流域水量的“接收者”,卓乃湖涌出的水体大多汇入其中,导致盐湖规模迅速扩张。自2011年9月卓乃湖发生溃决至2012年年初,盐湖水域面积由原来的50.8平方千米迅速增长至95.8 平方千米,年内面积增长率高达88.5%,水域范围几乎扩大一倍。

此后,在降水量持续增多情况下,盐湖面积逐年扩大、水位不断攀升。特别是在2017年及2018年两年内,在连续强降雨作用下,盐湖面积由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,年均面积增长率高达15.9%。照此发展,盐湖在2019年雨季极有可能发生外溢。

一旦漫溢灾害发生,将直接威胁盐湖下游8千米处的青藏铁路（公路）、兰西拉（兰州—西宁—拉萨）光缆以及输油管线等重大工程,对长江源区的生态环境构成严重威胁。据实地调查,由于盐湖至青藏铁路（公路）间地形平缓,溢出水体将以漫流为主,专家判断不会出现卓乃湖式的严重溃决。青藏铁路受威胁路段为清水河特大桥,漫流将逐渐下切地表浅层松散土层,短期内虽不会对青藏铁路桥墩基础产生破坏性影响,但盐湖水体含盐量高、腐蚀性强,长期浸泡会破坏多年冻土结构,并对大桥桥墩产生影响。青藏公路受威胁路段桥涵少、过水断面小,外溢湖水将造成此处桥涵过水面积增加、流速增大,严重威胁公路安全。此外,盐湖为高盐度水体,外溢后水体将通过清水河汇入长江北源楚玛尔河,会对其水质及流经区段的生态环境、生物多样性等产生影响。

> 青藏铁路清水河段

04

漫溢险情的及时化解

2018年年底,自卓乃湖溃决后,该流域内盐湖的水位暴涨。再度引起党和政府高度关注。为及时化解盐湖漫溢隐患,自然资源部第一时间召开专题研讨会议,会同有关部门加强与青海省沟通,形成完善的协调联动机制。2019年上半年,中国地质调查局在短时间内组织完成了盐湖应急地质调查工作,提出解决方案。2019年7—10月,青海省组织实施了可可西里盐湖引流疏导应急工程：I期工程在盐湖推测外溢部位新建护坦,护坦上游为引流渠,下游为疏导槽,通水运行后成功实现了人工引流疏导；II期工程通过对疏导槽扩挖,进一步提高下泄流量。此外,铁路、公路等相关部门同时采取了配套应急措施,包括青藏公路架、高铁路桥墩防冲防腐等。

> 涨水后的可可西里盐湖近景 付昌昌 / 摄

随着可可西里盐湖引流疏导应急工程的及时开展,盐湖水位上涨趋势得以有效遏制。对比2016—2018年盐湖水位上涨趋势,2019年人工泄流后,8月以来盐湖水位上涨速度相对前3年放缓,10月中旬后盐湖水位开始持续下降,水域面积也明显减小。

截至2020年年底,引流疏导工程已发挥显著作用,盐湖水位下降、水面缩小的局面已经形成,盐湖水患已得到化解。

05

后 记

可可西里盐湖漫溢隐患虽然得以排除,我们暂时赢得了这场在青藏高原上与时间的“赛跑”,但由卓乃湖溃决和盐湖人工泄流后对未来生态环境造成的影响还犹未可知,依然有很多问题亟待解答：藏羚羊何以为家?卓乃湖溃决后形成的风沙源区对周边生态环境影响有多大?盐湖人工泄流后对下游水体水质是否会造成影响?

从可可西里盐湖流域放眼整个青藏高原,在当前气候暖湿化背景下,我国的生态环境建设工作可谓机遇与挑战并重。随着20世纪80年代以来青藏高原的升温加剧、冻土融合、冰川退缩、湖泊和湿地面积扩大,使得区域内水循环加剧,为植被生长创造了有利条件,整体的碳汇水平也得以提升。然而,与此同时,由于水循环过程的范围和周期扩大,不同气候区差异特征进一步增加,如暖干化气候区地表水分的损耗不能及时补充造成局部沙化,暖湿化气候区部分闭流湖过度接受补给等形成决口,都将给青藏高原本就脆弱的生态环境带来灾难性后果。

为了更好地应对上述问题,及时排查和化解隐患,我们必须透过错综复杂表象,清晰探明青藏高原气候变化内在机制和影响,清楚了解未来我们可能面对的困难,针对全球气候变暖背景下出现的冰川消融加剧、雪线持续升高、极端气候增多、溃决灾害频发、局部荒漠化加剧等一系列链式生态环境问题提出相应的对策。

> 青藏高原上的藏羚羊 图片来源：www.unsplash.com

作者： 贺 鹏 童立强 涂杰楠 郭兆成

编辑： 张佳楠

排版： 何陈临秋

审核： 刁淑娟

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