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        西藏高原湖泊的基本特征及水化學(xué)特征分析

        2017-11-10 19:24:01王佳音祁昌煒朱進(jìn)守沈娟靳浩
        綠色科技 2017年20期

        王佳音 祁昌煒 朱進(jìn)守 沈娟 靳浩

        摘要:指出了西藏高原湖泊星羅棋布,形態(tài)各異,是世界上湖泊最多最集中的地區(qū)之一。通過對(duì)西藏高原湖泊的分區(qū)、基本特征及物理性質(zhì)等進(jìn)行分析,較為系統(tǒng)地探討了西藏高原湖泊不同分區(qū)湖水礦化度、主要離子的動(dòng)態(tài)特征及水化學(xué)類型等水化學(xué)特征。

        關(guān)鍵詞:水化學(xué);湖泊;特征分析;西藏

        中圖分類號(hào):P342

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2017)20015302

        1西藏高原湖泊分區(qū)及基本特征

        西藏地區(qū)是我國湖泊最多的地區(qū),湖泊總面積達(dá)23800 km2,約占我國湖泊總面積的30%。據(jù)統(tǒng)計(jì),西藏地區(qū)大小湖泊共有1500多個(gè),其中淡水湖少,咸水湖及鹽湖居多[1]。根據(jù)水系的組成特點(diǎn),湖泊區(qū)分為外流湖和內(nèi)陸湖兩類,按面積統(tǒng)計(jì),西藏湖泊中有97.9%屬內(nèi)陸湖,可見湖泊在西藏內(nèi)流水系中占有重要的地位。根據(jù)西藏水系和湖泊的分布特點(diǎn),全區(qū)湖泊可劃分為三個(gè)區(qū),即藏東南外流湖區(qū)、藏南外流-內(nèi)陸湖區(qū)、藏北內(nèi)陸湖區(qū)。

        1.1藏東南外流湖區(qū)

        藏東南外流湖區(qū),大體指東經(jīng)92°以東的外流流域。流域總面積約34萬km2。該區(qū)地貌類型以高山峽谷為主。該區(qū)湖泊因受地形地貌影響,數(shù)量少,面積小。該區(qū)內(nèi)最大的為尼洋河支流上的八松錯(cuò),面積為26 km2。其次為帕隆藏布上的然烏錯(cuò)、易貢藏布上游的易貢錯(cuò)及金沙江支流上的本錯(cuò)等。本區(qū)湖泊總面積僅238 km2,不足西藏湖泊的1%,是西藏湖泊最少的區(qū)域。這里的湖泊與冰川發(fā)育有密切關(guān)系,首先,許多湖泊是在冰川的作用下形成的;其次,冰川的作用影響著湖泊水情。

        1.2藏南外流-內(nèi)陸湖區(qū)

        該區(qū)指東經(jīng)92°以西,岡底斯山以南地區(qū),大體包括喜馬拉雅山與岡底斯山之間狹長的弧形地帶。是內(nèi)陸湖和外流湖交織過渡的地區(qū)。該區(qū)湖泊總面積為2549 km2,占西藏湖泊面積的10.5%。其中,外流湖數(shù)量少,個(gè)體小,成因和分布也多與冰川活動(dòng)有關(guān),總面積160 km2,只占藏南湖泊面積的6.3%。而陸內(nèi)湖面積為2389 km2,占藏南湖泊93.7%。這些湖泊大部都不連續(xù)地分布在喜馬拉雅山北坡,雅魯藏布江以南地帶。以羊卓雍錯(cuò)最大,面積為638 km2。本區(qū)內(nèi)所有外流湖都是淡水湖,內(nèi)陸湖的礦化度也很低,有的也是淡水湖。資料證明,藏南較大的內(nèi)陸湖泊大都由外流湖泊演變而來。

        1.3藏北內(nèi)陸湖區(qū)

        藏北內(nèi)陸湖區(qū)指沿岡底斯山脈及念青唐古拉山以北的廣大藏北高原。全部范圍約59萬km2。湖泊面積為21396 km2,占西藏湖泊總面積的88.5%,班戈縣、申扎縣都位于該區(qū)內(nèi)。該區(qū)北部降水少,水源不足,入湖河流比較短小,多為時(shí)令河,湖泊個(gè)體不大,且分散而孤立;南部降水相對(duì)較多,水系發(fā)育,湖泊相對(duì)密集,個(gè)體也大。礦化度方面,東南部要低,西南部稍高,北部最高,南部還間布有少量淡水湖。

        2西藏湖水的物理性質(zhì)

        2.1湖泊的熱學(xué)類型

        西藏地區(qū)的湖泊,其熱學(xué)類型一般應(yīng)屬溫帶型。在一些山體高大的冰雪前緣,分布的湖泊多為極地型。此外,西藏溫泉眾多,還出現(xiàn)有一些熱水湖。

        2.2水溫概況

        西藏湖泊夏季水溫垂線分布,除錯(cuò)尼(雙湖)呈現(xiàn)出“S”型的特殊變化外,其余均呈正溫層分布,偶爾有局部逆溫層,梯度也很小。逆溫層主要出現(xiàn)在清晨湖泊表面或湖體深處有溫泉出露的地方。西藏湖泊水溫低,變幅小,這是高原湖泊水文狀況的重要特點(diǎn)之一。

        2.3湖泊的儲(chǔ)熱量

        高原湖泊由于水體較深、儲(chǔ)水量多、熱容量大、動(dòng)力混合強(qiáng)烈,加之高原上輻射強(qiáng)、湖水透明度大,使得湖體能充分吸熱,從而儲(chǔ)熱量大。由于西藏夏季到冬季降溫劇烈,所以日平均釋放熱量要大。因地形等原因,高原湖泊對(duì)湖濱地區(qū)氣候的調(diào)節(jié)作用更加明顯。

        2.4冰情

        高原上冬季漫長而嚴(yán)寒,幾乎所有的內(nèi)陸湖泊都屬冰凍湖。藏北地區(qū)冰情最重,藏南次之,藏東南最輕。淡水湖的冰點(diǎn)較低,同一地區(qū)最先結(jié)冰,這不利于動(dòng)物冬季飲水。

        2.5透明度和水色

        西藏湖泊的透明度一般在1~10 m,水色標(biāo)號(hào)在3~8之間。西藏的湖水清澈,天陽光中的紅、橙、黃等長波易被水體吸收,而紫、藍(lán)等短波則易為水分子散射折返湖面。此外,高原上的輻射又遠(yuǎn)比平原地區(qū)強(qiáng)烈。因此,西藏的湖面多呈深藍(lán)色。

        3西藏高原湖泊水化學(xué)特征

        3.1湖水礦化度的地區(qū)分布

        西藏湖水礦化度差別懸殊。由藏東南向藏西北,由藏南向藏北,礦化度逐漸增高。藏東南外流區(qū)的較大湖泊均為淡水湖。藏南外流-內(nèi)陸湖區(qū)主要是淡水河咸水湖,也有個(gè)別鹽湖。藏北內(nèi)陸湖區(qū)的湖泊礦化度明顯高于上述兩個(gè)區(qū),區(qū)內(nèi)南北兩部分也有較大差別,南部湖泊中咸水湖所占的比重最大,鹽湖比例較小,此外還有少量淡水湖;北部則是西藏境內(nèi)最干燥、湖水礦化度最高的地區(qū)。

        3.2主要離子的動(dòng)態(tài)特征

        西藏湖泊湖水中主要離子相對(duì)含量隨湖泊類型,即礦化度大小而變化。隨著礦化度升高,陰離子相對(duì)含量的變化,除CO2-3不明顯外,HCO-3明顯降低;Cl-離子則急劇增加;SO2-4離子于咸水湖中增加,于鹽水湖中降低。陽離子相對(duì)含量的變化趨勢,大體上Ca2+類似于HCO-3,Na+、K+類似于Cl-,Mg2+類似于SO2-4。西藏湖水中各主要的陰、陽離子的絕對(duì)含量與礦化度的關(guān)系,在各類湖泊中不盡相同。咸水湖和鹽水湖中,Na+、K+和Cl-與礦化度相關(guān)關(guān)系較好;Mg2+和SO2-4隨礦化度的增高而上升的速度很慢;Ca2+和HCO-3幾乎不隨礦化度的升高而變化。在淡水中,HCO-3隨礦化度的增高而迅速上升;SO2-4和Cl-隨礦化度增高而上升的速度很慢。陽離子中,Na+、K+一般隨礦化度增加而迅速上升;Ca2+和Mg2+開始時(shí)都上升,在礦化度>600 mg/L時(shí),Ca2+明顯下降,而Mg2+有的繼續(xù)增加,有的則急劇下降[2]。此外,隨著礦化度的升高,往往在鹽水湖和咸水湖中富含硼、鋰等元素[3]。endprint

        3.3總硬度、總堿度、氫離子濃度

        西藏淡水湖的總硬度一般不到5 mg/L,屬于極軟水、軟水和中等硬度的水。并且總硬度與礦化度基本上呈線性相關(guān)。在咸水湖和鹽湖中,總硬度與礦化度不存在明顯的線性關(guān)系。

        西藏淡水湖的總堿度一般也不到5 mg/L,個(gè)別可達(dá)10 mg/L。咸水湖和鹽湖中的總堿度值相差懸殊,低的僅為1~2 mg/L,高的可接近1000 mg/L。咸水湖的總堿度多數(shù)大于總硬度,鹽湖則多數(shù)小于總硬度。氫離子濃度在西藏湖水中普遍比較低,pH值多超過7,湖水一般呈弱堿性或堿性。鹽湖中pH值在8~9之間,湖水大都呈弱堿性。

        3.4湖水的化學(xué)類型

        西藏湖泊由于礦化度的變幅很大,各主要離子組成關(guān)系也相應(yīng)有顯著變化,致使化學(xué)類型復(fù)雜多樣。淡水湖多為重碳酸鹽類,鈣組水,其次為重碳酸鹽類,鈉組或鎂組水;鹽湖絕大部分為氯化物類,鈉組水;咸水湖水型比較復(fù)雜,有硫酸鹽類,鈉組水,有碳酸鹽類,鈉組水,有氯化物類,鈉組水,有硫酸鹽類,鎂組水。這反映了咸水湖的水型具有從淡水湖向鹽湖過渡的特點(diǎn)。

        藏東南的湖泊全為重碳酸胺類,鈣組水;藏南湖泊除重碳酸鹽類型外,硫酸鹽類水型明顯增加,并以鎂組水為主,鈉組水為次;藏北南部湖泊水型隨仍為重碳酸鹽類和硫酸鹽類型,但以鈉組水為主;藏北北部則幾乎完全變?yōu)槁然镱悾c組水。

        4結(jié)語

        西藏地處青藏高原腹心地帶,地理特殊,水資源和礦產(chǎn)資源豐富,是我國主要的水戰(zhàn)略資源貯存區(qū)。受高原自然條件的影響,生態(tài)環(huán)境十分脆弱,水資源問題已經(jīng)成為制約西藏經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一[4],因此,水化學(xué)特征研究對(duì)水資源的利用、管理及保護(hù)具有重要的指導(dǎo)作用。將西藏水資源潛在優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)優(yōu)勢,是西藏實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有力支撐,是一項(xiàng)有著十分重要戰(zhàn)略意義和深遠(yuǎn)歷史意義的工作。

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