喜馬拉雅地區印度河-恒河-布拉馬普特拉河流的干涸：理解其原因及作為“統一水資源”進行管理的重要性

《ACS ES&T Water》：Drying of the Himalayan Indus-Ganges-Brahmaputra Rivers: Understanding Causes and Management as a “One Water” Resource

【字體： 大 中 小 】 時間：2026年03月01日 來源：ACS ES&T Water 4.3

　　

喜馬拉雅地區的三大河流——印度河、恒河（Ganga）和布拉馬普特拉河（Tsang Po），統稱為IGB，是世界上最大的河流系統之一（圖1）。幾千年來，這些跨國河流一直是南亞的生命線，其河流平原是人類文明的搖籃。目前，這些平原支撐著全球最密集和最多的人口（約10億人，占全球人口的15%），為農業、飲用水、工業、航運和水力發電提供水源。(1)

圖1

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總體而言，這三條常年河流系統（包括支流和分流）的水位主要受喜馬拉雅冰川融化（每年1100–1800毫米）、(2)流域內陸地區的降雨引起的地表徑流、(3)以及地下水排放的影響。(1) 最大流量通常出現在6月至9月/10月的季風季節（超過70%的流量來自降雨）。因此，在非季風期的干旱時期，像大多數全球主要常年河流一樣，(4,5)IGB河流主要依靠地下水補給（作為基流(6)。

過去幾十年里，由于南亞北部大量污水排放導致水質惡化，IGB河流面臨著日益嚴重的壓力。因此，這些河流被認為是世界上污染最嚴重的河流之一。(1,9)然而，最近幾個夏天，IGB河流的中下游地區，特別是恒河，出現了前所未有的低水位和流量，圖1b)，(7)這被認為是有記錄以來的最低水平。(8)我們最近從IGB河流選定河段獲得的數據表明，研究區域內夏季河流干涸現象可能更為普遍圖1a,b>，需要進一步詳細評估。下游地區，數百萬居民和河流生物受到了這種河流干涸的嚴重影響，導致地表飲用水供應、發電設施、灌溉系統和河流航運受到損害。因此，這種夏季河流干涸現象引發了一個更為嚴重的問題，可能預示著該地區即將面臨水資源危機，再加上此前已經存在的“地下水干旱”問題。(10)

這三條跨國河流流經南亞多個國家（如阿富汗、孟加拉國、印度、緬甸和巴基斯坦），其中許多國家之間的地緣政治關系緊張。因此，河流水位和流量的數據具有外交敏感性，大多不對外公開（即屬于機密信息）。因此，僅憑實地觀測難以對河流狀況進行客觀評估。盡管缺乏這些數據，但從長期（季風前/夏季）的實地水位測量中可以得知，恒河下游的流量以每年?6.08 ± 0.76厘米的速度減少。(7) 本研究表明，目前來自409個虛擬站點的遙感觀測數據顯示，IGB河流的季風前水位普遍下降，下降幅度在每年?0.04至?45.5厘米之間圖1c>。大約59%的站點顯示出長期水位下降趨勢，這通過Sen斜率估計值得到證實。

印度河-恒河-布拉馬普特拉河水來源

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大多數常年河流的水位和流量會受到水文或氣候變化的影響(11)，也可能受到人類活動的顯著干擾(12)。這些干擾主要來自上游地區的取水、河流工程建設（包括大壩和蓄水結構的建設）、通過運河的水資源調配以及跨國水資源共享，這些都會嚴重影響河流的水位和流量。據估計，喜馬拉雅河流及其支流上的大壩至少攔截了17%的河水，這是一個嚴重的問題(13)。因此，IGB河流的干涸現象可能表明，這些河流的補給來源之一或多種人為因素減少了。

關于全球變暖對喜馬拉雅巨型河流的影響一直存在爭議(2,11)，因為這些河流主要依賴冰川融水維持，平均每年融水量約為1500毫米(3,14)。然而，與這一假設相反(11)，冰川融水和季節性積雪融化對IGB下游年平均流量的貢獻僅為約7–25%(2,3,15)，盡管對印度河和布拉馬普特拉河的貢獻大于恒河。因此，未來冰川和季節性積雪的變化可能會對上游河流流量產生顯著影響，但對下游流域的水文狀況影響有限(3)

在季風季節，IGB河流主要依靠降水形成的地表徑流。然而，季風前（旱季）的降水量僅占總年降水量的約4–20%。2001–2021年的長期數據顯示，除布拉馬普特拉河上游流域外，IGB流域大部分地區的季風前降水量呈上升趨勢圖1d)。因此，在大多數地區，這種降水量增加并未導致地表徑流減少，從而也不會導致IGB河流流量下降。

在中下游地區，IGB河流的大量河水估計來源于鄰近含水層的地下水(16)，尤其是在季風前季節(7,15)。年度估計顯示，喜馬拉雅山麓地區的基流占比為15%，上游洪泛區（哈里德瓦爾）為39%，下游地區（加爾各答）為26%，這些水源使恒河成為一條“增流”河流(17)。因此，在季風前季節/夏季，基流占比會更高，此時地表徑流的作用可以忽略不計。

了解河流干涸的原因及其管理方法

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近年來，在IGB河流的研究區域內未觀察到大規模的改造或工程活動(13)。因此，觀察到的水位下降可能與冰川融化、地表徑流變化或地下水補給變化有關。假設冰川融化對下游地區的影響不大，且地表徑流沒有減少（不包括布拉馬普特拉河上游流域），那么地下水資源與河流之間的相互作用動態可能在IGB河流干涸中起著重要作用。與恒河類似(7)，最近幾個季風前季節，IGB河流下游地區的下降可能與鄰近含水層的基流減少有關，這是由于農業抽取導致地下水儲量減少所致(12)

基于GRACE衛星任務的地下水儲量觀測數據（GWS_sat）的先前估計顯示，2002年至2016年間，印度東部恒河和布拉馬普特拉河的河流含水層地下水流失速度分別為每年?1.90 ± 0.15厘米(18)。我們最近的估計（2002–2021年）也顯示，IGB流域含水層的季風前地下水儲量減少了每年?1.88 ± 0.15厘米圖1e)。超過三十年的連續地下水水位實地測量（1978–2015年）同樣表明，主要淺層含水層的地下水儲量在季風前季節減少了每年?0.30 ± 0.07厘米(18)。研究表明，這種地下水減少主要是由于農業抽取造成的，自20世紀70年代（南亞北部大規模農業灌溉開始以來，恒河的基流減少了約60%）。預計到2050年，恒河的基流可能會減少75%(7)。鑒于地質條件和水文氣候過程的相似性(1,16,19)，印度河和布拉馬普特拉河的基流減少情況也可能類似。

因此，結合當前的喜馬拉雅冰川退縮和預測的氣候變化，IGB河流目前的干涸情況以及未來可能的情況可能會引發災難性后果，引發對這些巨型河流生存能力的質疑。這種河水量的減少將嚴重影響IGB流域的糧食安全(1)。如果地下水抽取繼續以目前的不可持續速度進行，高產的IGB流域的糧食產量將會大幅下降(20)。目前，印度IGB流域的灌溉用水中約有70%來自地下水。因此，IGB河流的減少將進一步影響地表灌溉用水量，從而導致糧食產量大幅下降。據估計，到2050年，研究區域內超過8億居民中的約四分之一（約2億人）可能無法獲得足夠的食物(20)。此外，鄰近含水層的抽取可能導致受污染的河水滲入原本安全的含水層(9)，引發未預見的公共衛生危機。最近的政府和媒體報告指出，除了這些人類活動引發的問題外，這些河流的干涸還可能導致下游生態系統的崩潰和生物多樣性的喪失（例如孫德爾本斯地區的紅樹林），甚至可能引發核武裝鄰國之間的地區沖突(21)。

因此，為了確保南亞的糧食和水資源安全，特別是維持下游地區的生態穩定，有必要全面評估目前從高產IGB含水層抽取地下水的相關政策和管理措施。通過適當的政策干預（如利用多余降水進行含水層補給、將多余的河水引導至臨時儲水設施并重新分配到干旱地區、建設地表攔水壩、通過補給渠道重新分配地表水等），可以恢復受影響的含水層的水力平衡(21)（例如，在印度西部、中部和南部地區已經采取了一些措施）。此外，還需要實施適應措施，如采用節水農業技術（如改進灌溉方法）、改種需水量較低的作物、減少地下水抽取、恢復含水層功能等，以實現水資源的高效利用(22)。