新研究发现，美国水库正在萎缩且越来越不可靠

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一项新研究报告称，美国大陆各大水库的低蓄水期比几十年前更长、更严重、变化更多。研究发现，美国西部和中部的问题最为严重，但美国东部和东南部的水库也未能幸免。总体而言，水库的可靠性比以前更低，更容易受到气候变化的影响。
该研究结果更新了有关水资源储量的重要信息，有助于改善水资源预报，帮助国家、地区和地方各级的水资源管理者就放水时间和放水量做出更明智的决定。这项研究发表在《地球物理研究快报》上。
随着更短暂的自然蓄水变得越来越不可靠，水库变得越来越重要：在许多地区，积雪正在减少，河流水位正在下降，人类正在抽取地下水储备。
水库有助于限制干旱向下游蔓延，但其正常运行的中断可能导致大面积的水资源供应问题。例如，2000 年至 2021 年，米德湖和鲍威尔湖的蓄水量较低——这是该地区 1200 年来最干旱的 22 年。那次干旱引发了美国西南部大面积的用水限制。
干旱、取水量和大坝后沉积物堆积决定了水库的蓄水量。这些因素都在发生变化，在许多情况下，水库的运行条件已经偏离了设计运行条件。
“水库是现代水循环的重要组成部分，也是水资源管理者可以影响的一部分，”领导这项研究的美国地质调查局俄勒冈水科学中心的水文学家 Caelan Simeone 说。“我们知道水库正在发生变化，水库是根据历史水况设计的。所以现在不确定水库如何适应或是否能够适应。”
全国水资源概况
有关水库的许多信息和研究都是地方性的或区域性的，这限制了科学家对气候和人为变化如何影响全国范围内水储量的理解。
“水库管理人员可以从这些知识中受益，”西蒙尼说。“这将使他们能够考虑更大的、全国性的水资源趋势以及更多的本地模式。”
为了从全国范围了解水库的变化情况，Simeone 及其同事分析了 1981 年至 2020 年 250 个大型水库的水位，寻找基线、最高和最低水位的变化。他们将水位与管理实践和气候进行了比较，寻找可以解释水位变化的模式。美国东北部的水库数据不可用，因此该地区被排除在研究之外。
美国西部和中部较为干旱的水库往往出现更长、更严重、变化更多的低库容期。这在一定程度上是可以预料到的，因为干旱地区的水库预计会处理变化的年径流和干旱条件。但如今的干旱条件将低流量条件推向了极端。
这不仅仅是干旱西部的问题。多雨的东南部和太平洋西北部以及干旱地区的水库的年最大库容都出现了下降。在研究的 250 个水库中，169 个的最大库容下降，其中 89 个出现了显著下降。在所有水库中，最大库容相对于平均值的中位数下降幅度为 2.2%；对于出现显著下降的水库，中位数下降幅度为 8.1%。
西蒙尼没有预料到这些失误。
“最高年蓄水量普遍下降，这让我们非常惊讶，”西蒙尼说。“许多水库的蓄水量都没有达到以前的水平。总体而言，我们看到美国各地的最高水位都在下降。即使在没有出现更多低蓄水期的地方也是如此。”
西蒙尼发现，沉积物增加和水文气候条件变化可能是造成水储量变化增加和水位总体下降的原因。
水库管理人员试图适应这些不断变化的条件，而这在几十年前设计水库时可能很困难，因为当时人们认为气候和社会相对相似。（研究中的大多数水库和水坝建于大约 1930 年至 1970 年之间。）
“人们原本认为情况基本保持不变，”西蒙尼说。“气候变化打乱了这种假设。现在，管理人员需要设法缓解我们所看到的水文变化。”