科创未来丨“三位一体”水文“体检” 揭示震后九寨沟湖群之变

四川在线记者 邵明亮/文 韦维/摄影

每次来九寨沟科考，黄晓荣和蒲甫全都要选几个湖泊步行绕一圈，仔细查看水面特别是近岸水域的变化。

他们俩，一个是四川大学水利水电学院的教授，另一个是四川省阿坝水文中心的副主任。他们俩，是一对科研伙伴，共同参与一项针对九寨沟湖群的水文监测工作。

去年4月，四川省水文中心、四川省阿坝水文中心联合四川大学水利水电学院和九寨沟管理局启动九寨沟水量水质水生态“三位一体”监测试点工作，选取犀牛海、箭竹海、熊猫海、五彩池、五花海、长海等6个典型湖泊，运用新思路、新方法、新技术、新设备对湖泊物理生境、水文情势展开调查。

9月10日，随着第4次也是最后一次实地调查结束，此次监测试点工作正式转入成果梳理阶段。科研团队为何要把目光投向九寨沟的湖泊？在1年多的时间里，他们对九寨沟湖群做了哪些了解？相关研究成果对九寨沟湖群景观保护有何价值？

采用“空天地一体”监测技术和最新监测设备，对九寨沟长海进行测量。

海子的隐忧

湖群景观并非一成不变  沼泽化现象有加剧趋势

“看，现在湖边的水生植物有点多！”9月9日，蒲甫全指着五花海浅水区域的藻类和水草说。虽然现在五花海的水质也是澄净湛蓝，但在他的印象里，过去五花海近岸水域并没有那么多植物。

“是啊！箭竹海那边湿生水草的面积也比以前有所增加。”更让科研团队担忧的是，不只五花海和箭竹海，根据相关监测数据和近几次的现场调查发现，九寨沟不少湖泊都有类似沼泽化的现象。

九寨沟地处青藏高原东北部，是青藏高原与四川盆地两大地貌单元的过渡地带，高山峡谷之间分布着100多个海子（湖泊），钙华沉积的湖群、奔泻湍急的溪流、飞珠溅玉的瀑群等景观，让无数游客流连忘返。

九寨沟的海子为什么会有沼泽化的现象？

从动力地质学的角度来看，湖泊在形成之后，其演化的总趋势是变小变浅乃至消亡。湖泊作为水圈中相对静止的水体，其地质作用以沉积为主。

黄晓荣解释，当流水进入湖泊体，流速突然减弱，挟沙力降低，大量的泥沙在湖尾处沉积，浅水处将很快长出水生植物，形成沼泽，并使湖泊变浅退缩，甚至最后被淤平，这就是湖泊的沼泽化现象。

从这个角度来看，九寨沟美丽的湖群景观并非一成不变，甚至还有逐渐消亡的危险。

运用先进技术和设备对九寨沟长海进行水文“体检”。

“必须未雨绸缪！”黄晓荣表示，九寨沟湖群的自然沉积相对缓慢，但近年来部分湖泊的沼泽化现象有加剧趋势。原因何在？

“很大程度上是由于2017年的那场地震。”九寨沟管理局科研处副处长肖维阳告诉记者，7年前的“8·8”九寨沟地震给景区，特别是火花海、熊猫海等部分湖泊造成伤害，震后周边山体出现了滑坡、崩塌等，影响到了湖群生态。

据原四川省地矿局区域地质调查队在震后开展的一项调查显示，震后九寨沟景区共发育地质灾害隐患153处，其中崩塌96处、滑坡16处、泥石流26处、不稳定斜坡15处，新增地震次生灾害隐患81处，其中崩塌56处、不稳定斜坡10处、滑坡12处……

“这些地质灾害点拥有大量松散堆积物，为今后水土流失乃至泥石流的形成提供了丰富物源。”黄晓荣表示，每遇到强降雨等极端天气，这些松散的土壤、砂石很容易被冲入湖泊，造成湖泊淤积、库容减少；同时，湖泊泥沙增多也给水生的藻类、水草等提供了生长环境。

问水九寨沟

选择6个典型湖泊  运用先进监测技术设备开展“体检”

9月10日上午，九寨沟长海，一艘搭载多波束测深仪的无人船快速驶入湖面，紧随其后，一架搭载长测程激光雷达系统的无人机也升空作业。两台高科技测量设备密切配合，对九寨沟内这个最大、最深的高山湖泊进行水下、水上同步测量。

“采用‘空天地一体’监测技术和最新监测设备，给长海做一次‘体检’，获得它的‘高矮胖瘦’，为后续相关科研提供数据支撑。”四川省阿坝水文中心工程师高贤军操作着无人船向湖心驶去，控制面板实时传回水深等水文数据。

通过“空天地一体”的数据采集分析，形成九寨沟湖泊群（图为犀牛海）的水上水下融合高程模型。

这也是九寨沟水量水质水生态“三位一体”监测试点工作的最后一次实地测量，长海正是6个被监测的典型湖泊之一。

谈及此次科研活动为何关注九寨沟湖群，蒲甫全表示，早在2003年5月，原水利部水文局就批复设立了九寨沟国家级生态水文站，后来随着其他站点的陆续启用，逐步发展成为现在“一核多点”的九寨沟国家级生态水文实验站群。

“我们平时对九寨沟开展的日常水文监测以及许多科研项目，都是依托于这个站群。”蒲甫全介绍，在去年4月启动九寨沟水量水质水生态“三位一体”监测试点工作后，随着科研课题的深入，团队成员一致认为，除了水量水质和水生态，必须进一步搞清楚九寨沟流域下垫面情况，才能对九寨沟湖泊物理生境和水文情势发展有更科学的预判。

具体要了解湖泊的哪些数据？高贤军介绍，之所以选择搭载多波束测深仪的无人船，其中一个重要原因就是要对湖泊的库容进行测量。多波束测深仪可发出多个声波，至湖底或障碍物后反射回来，测深仪可以接收到讯号。因为多个声波一起发出，成一个扇面状，故较单波束测深仪探测覆盖面更广，效率更高。

“过去，由于设备、技术等原因，对九寨沟湖泊库容开展的测量很少，有些监测数据也不一定精确。”黄晓荣表示，2006年6月发布的《九寨沟核心景区水循环系统研究专题报告》，里面就有对九寨沟部分湖泊的库容调查数据，其他还有部分科研团队在震后对个别湖泊进行过相关测量。

高贤军说，通过此次实测的湖泊库容数据跟之前的研究数据进行对比，就能够得出这些年湖泊库容、面积等数值的变化。而且，考虑到过去相关数据的缺乏，如果类似监测每隔一段时间开展一次，相关数据积累对后续研究九寨沟湖群变化，将具有重要价值。

呼吁与期许

后续科研成果将为湖群景观的评估、保护和开发提供支撑

“这些滑坡点，都是未来影响湖泊库容乃至水生态的不稳定因素。”乘坐巡逻艇行驶在长海湛蓝深邃的湖面上，可以看到四周山体上多个植被裸露区域，跟美丽的湖景似乎有点不太协调。

不仅是长海，九寨沟其他区域大大小小的地质灾害点，也会对湖群生态造成影响。

科研团队成员乘巡逻船在九寨沟长海开展测量工作。

今年夏季的一场暴雨，让此次科研团队成员更加意识到相关研究和保护工作的必要性和紧迫性。

“五花海的水变浑浊了！”7月22日，蒲甫全接到九寨沟管理局科研处的一通电话，被告知五花海的水况突然发生变化。

五花海位于九寨沟“Y”字形三条沟的右侧，熊猫海的下游。“当时之所以会出现浑浊的情况，我们分析很大原因是暴雨造成了五花海上游山体地质灾害点的水土流失，水流携带泥沙冲入五花海。”团队专家呼吁，九寨沟内因地震形成的地质灾害点和植被裸露区必须开展大规模整治。

但一些问题也摆在了管理机构面前——九寨沟是国家级自然保护区，根据国家相关法律法规，在自然保护区内的大规模建设有着严格的要求规范和审批程序。此外，相关整治工程更需要庞大的资金支持。

与此同时，学界对在自然保护区内开展相关人工整治持保留态度。一部分专家学者提出，作为世界自然遗产，九寨沟遭到地震毁损属于自然过程，不应该轻易进行人为干预。

作为九寨沟管理机构和此次科研团队的一员，肖维阳有自己的看法。在他看来，是否要对九寨沟地质灾害点进行人为干预，取决于两方面，即必要性和可行性。必要性是为更好保护当地居民安全、生物多样性等；可行性包括有利益相关者的支持、充足的资金、生态恢复成功可能性高等。

“其实对九寨沟进行人工干预早有成功的先例。”肖维阳表示，前几年对火花海、诺日朗瀑布等景观进行人工修复，就很好地保护了九寨沟湖群的观赏和生态价值，也得到了各相关利益方的高度肯定。

肖维阳表示，在这种背景下，九寨沟水量水质水生态“三位一体”监测试点工作就显得十分必要。因为，相关研究数据将给九寨沟生态修复提供必要的水文数据支撑，也能让外界认识到湖群景观保护的紧迫性。

“这次科考结束后，我们团队正马不停蹄地整理相关资料，力争尽快拿出成果，为后续九寨沟湖群景观的评估、保护和开发，提供最新的水文数据支撑。”蒲甫全说。

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