喜马拉雅地区印度河-恒河-布拉马普特拉河流的干涸：理解其原因及作为“统一水资源”进行管理的重要性

喜马拉雅三大河流近年夏季枯水加剧，主因包括冰川退缩、气候变化及地下水过度抽采，导致河流补给减少。这可能引发粮食危机、生态崩溃及地缘冲突，亟需采取可持续的水资源管理措施。

　　

喜马拉雅地区的三大河流——印度河、恒河（Ganga）和布拉马普特拉河（Tsang Po），统称为IGB，是世界上最大的河流系统之一（图1）。几千年来，这些跨国河流一直是南亚的生命线，其河流平原是人类文明的摇篮。目前，这些平原支撑着全球最密集和最多的人口（约10亿人，占全球人口的15%），为农业、饮用水、工业、航运和水力发电提供水源。(1)

图1

图1. (a) 南亚印度河-恒河-布拉马普特拉（IGB）河流系统的研究区域。标记的观测站（A–F）代表那些长期趋势被绘制在c面板中的河流段，用于说明此处讨论的河流干涸现象。(b) 恒河中游（a面板中的C站）观察到的河流干涸情况。(c) IGB河流系统选定河段的长期水位趋势（2009–2025年）。(d) 长期（2001–2021年）季风前降水量趋势（数据来源：东英吉利大学气候研究单位 (https://www.uea.ac.uk/groups-and-centres/climatic-research-unit，2026年2月访问）。(e) 我们研究区域的基于卫星的地下水储量异常（2002–2022年），使用NASA JPL GRACE RL05M mascon解决方案和GLDAS模型（CLM2、VIC和NOAH）计算，2026年2月访问）。

高分辨率图像

下载MS PowerPoint幻灯片

总体而言，这三条常年河流系统（包括支流和分流）的水位主要受喜马拉雅冰川融化（每年1100–1800毫米）、(2)流域内陆地区的降雨引起的地表径流、(3)以及地下水排放的影响。(1) 最大流量通常出现在6月至9月/10月的季风季节（超过70%的流量来自降雨）。因此，在非季风期的干旱时期，像大多数全球主要常年河流一样，(4,5)IGB河流主要依靠地下水补给（作为基流(6)。

过去几十年里，由于南亚北部大量污水排放导致水质恶化，IGB河流面临着日益严重的压力。因此，这些河流被认为是世界上污染最严重的河流之一。(1,9)然而，最近几个夏天，IGB河流的中下游地区，特别是恒河，出现了前所未有的低水位和流量，图1b)，(7)这被认为是有记录以来的最低水平。(8)我们最近从IGB河流选定河段获得的数据表明，研究区域内夏季河流干涸现象可能更为普遍图1a,b>，需要进一步详细评估。下游地区，数百万居民和河流生物受到了这种河流干涸的严重影响，导致地表饮用水供应、发电设施、灌溉系统和河流航运受到损害。因此，这种夏季河流干涸现象引发了一个更为严重的问题，可能预示着该地区即将面临水资源危机，再加上此前已经存在的“地下水干旱”问题。(10)

这三条跨国河流流经南亚多个国家（如阿富汗、孟加拉国、印度、缅甸和巴基斯坦），其中许多国家之间的地缘政治关系紧张。因此，河流水位和流量的数据具有外交敏感性，大多不对外公开（即属于机密信息）。因此，仅凭实地观测难以对河流状况进行客观评估。尽管缺乏这些数据，但从长期（季风前/夏季）的实地水位测量中可以得知，恒河下游的流量以每年?6.08 ± 0.76厘米的速度减少。(7) 本研究表明，目前来自409个虚拟站点的遥感观测数据显示，IGB河流的季风前水位普遍下降，下降幅度在每年?0.04至?45.5厘米之间图1c>。大约59%的站点显示出长期水位下降趋势，这通过Sen斜率估计值得到证实。

印度河-恒河-布拉马普特拉河水来源

---

大多数常年河流的水位和流量会受到水文或气候变化的影响(11)，也可能受到人类活动的显著干扰(12)。这些干扰主要来自上游地区的取水、河流工程建设（包括大坝和蓄水结构的建设）、通过运河的水资源调配以及跨国水资源共享，这些都会严重影响河流的水位和流量。据估计，喜马拉雅河流及其支流上的大坝至少拦截了17%的河水，这是一个严重的问题(13)。因此，IGB河流的干涸现象可能表明，这些河流的补给来源之一或多种人为因素减少了。

关于全球变暖对喜马拉雅巨型河流的影响一直存在争议(2,11)，因为这些河流主要依赖冰川融水维持，平均每年融水量约为1500毫米(3,14)。然而，与这一假设相反(11)，冰川融水和季节性积雪融化对IGB下游年平均流量的贡献仅为约7–25%(2,3,15)，尽管对印度河和布拉马普特拉河的贡献大于恒河。因此，未来冰川和季节性积雪的变化可能会对上游河流流量产生显著影响，但对下游流域的水文状况影响有限(3)

在季风季节，IGB河流主要依靠降水形成的地表径流。然而，季风前（旱季）的降水量仅占总年降水量的约4–20%。2001–2021年的长期数据显示，除布拉马普特拉河上游流域外，IGB流域大部分地区的季风前降水量呈上升趋势图1d)。因此，在大多数地区，这种降水量增加并未导致地表径流减少，从而也不会导致IGB河流流量下降。

在中下游地区，IGB河流的大量河水估计来源于邻近含水层的地下水(16)，尤其是在季风前季节(7,15)。年度估计显示，喜马拉雅山麓地区的基流占比为15%，上游洪泛区（哈里德瓦尔）为39%，下游地区（加尔各答）为26%，这些水源使恒河成为一条“增流”河流(17)。因此，在季风前季节/夏季，基流占比会更高，此时地表径流的作用可以忽略不计。

了解河流干涸的原因及其管理方法

---

近年来，在IGB河流的研究区域内未观察到大规模的改造或工程活动(13)。因此，观察到的水位下降可能与冰川融化、地表径流变化或地下水补给变化有关。假设冰川融化对下游地区的影响不大，且地表径流没有减少（不包括布拉马普特拉河上游流域），那么地下水资源与河流之间的相互作用动态可能在IGB河流干涸中起着重要作用。与恒河类似(7)，最近几个季风前季节，IGB河流下游地区的下降可能与邻近含水层的基流减少有关，这是由于农业抽取导致地下水储量减少所致(12)

基于GRACE卫星任务的地下水储量观测数据（GWS_sat）的先前估计显示，2002年至2016年间，印度东部恒河和布拉马普特拉河的河流含水层地下水流失速度分别为每年?1.90 ± 0.15厘米(18)。我们最近的估计（2002–2021年）也显示，IGB流域含水层的季风前地下水储量减少了每年?1.88 ± 0.15厘米图1e)。超过三十年的连续地下水水位实地测量（1978–2015年）同样表明，主要浅层含水层的地下水储量在季风前季节减少了每年?0.30 ± 0.07厘米(18)。研究表明，这种地下水减少主要是由于农业抽取造成的，自20世纪70年代（南亚北部大规模农业灌溉开始以来，恒河的基流减少了约60%）。预计到2050年，恒河的基流可能会减少75%(7)。鉴于地质条件和水文气候过程的相似性(1,16,19)，印度河和布拉马普特拉河的基流减少情况也可能类似。

因此，结合当前的喜马拉雅冰川退缩和预测的气候变化，IGB河流目前的干涸情况以及未来可能的情况可能会引发灾难性后果，引发对这些巨型河流生存能力的质疑。这种河水量的减少将严重影响IGB流域的粮食安全(1)。如果地下水抽取继续以目前的不可持续速度进行，高产的IGB流域的粮食产量将会大幅下降(20)。目前，印度IGB流域的灌溉用水中约有70%来自地下水。因此，IGB河流的减少将进一步影响地表灌溉用水量，从而导致粮食产量大幅下降。据估计，到2050年，研究区域内超过8亿居民中的约四分之一（约2亿人）可能无法获得足够的食物(20)。此外，邻近含水层的抽取可能导致受污染的河水渗入原本安全的含水层(9)，引发未预见的公共卫生危机。最近的政府和媒体报告指出，除了这些人类活动引发的问题外，这些河流的干涸还可能导致下游生态系统的崩溃和生物多样性的丧失（例如孙德尔本斯地区的红树林），甚至可能引发核武装邻国之间的地区冲突(21)。

因此，为了确保南亚的粮食和水资源安全，特别是维持下游地区的生态稳定，有必要全面评估目前从高产IGB含水层抽取地下水的相关政策和管理措施。通过适当的政策干预（如利用多余降水进行含水层补给、将多余的河水引导至临时储水设施并重新分配到干旱地区、建设地表拦水坝、通过补给渠道重新分配地表水等），可以恢复受影响的含水层的水力平衡(21)（例如，在印度西部、中部和南部地区已经采取了一些措施）。此外，还需要实施适应措施，如采用节水农业技术（如改进灌溉方法）、改种需水量较低的作物、减少地下水抽取、恢复含水层功能等，以实现水资源的高效利用(22)。