全球海平面变化特征及其相关影响因素一直是各国学者研究所关注的焦点.海平面能够被作为全球气候变化的主要证据之一，因此其通常被用以研究海洋温度变化(海水热膨胀)以及大气、陆地与海洋之间的质量交换(冰川与冰盖的融化)等热点问题.过去一个世纪的验潮站观测结果表明全球平均海平面存在约1.5~2.0mm/a的上升趋势(Douglas，1991；Church and White, 2006)，并且在最近几十年内正在加速上升(Douglas，1992；Nerem et al., 2006).卫星测高(TOPEX/Poseidon，T/P)与卫星重力(Gravity Recovery and Climate Experiment，GRACE)观测技术的发展，丰富了研究全球海平面时空变化的观测手段，获得的高精度及高分辨率海平面变化信息也证实了全球平均海平面上升速度的提高(Cazenave and Nerem, 2004；Church et al., 2004；Holgate and Woodworth, 2004)以及海平面上升呈现出明显的空间变化特征(非统一性).而这种海平面的时空变化，一方面归因于气候变化导致的海水热膨胀(不同地区具有不同的温度)及冰川融化所致的淡盐水平衡过程，另一方面也与由地表负荷变化引起的地球动力学响应息息相关，例如全球水质量的重新分配(Tamisiea et al., 2001；Fiedler and Conrad, 2010；Tamisiea et al., 2010).研究海平面空间时变特征能够帮助我们更直接、更有效地认识冰川与冰盖的融化造成的淡水资源的流失问题，也能充分重视海平面上升对沿海地区带来的严重影响(海岸侵蚀、海水入侵及土壤盐渍化等).

与此同时，在以往海平面上升的众多研究中，一直存在争议的主要原因除了对全球变暖的影响程度认识不同以外，我们对人为因素引起的陆地水排泄与存储以及由此导致对海洋的正负贡献知之甚少(Chao et al., 2008)，这主要包括长期以来人类活动对地下水的抽取(正贡献)及人工大坝建立后的水库蓄水(负贡献).针对大坝截流蓄水对海平面的影响，研究结果表明人工建坝控制的巨大水量存储对海平面有较大的负贡献(Sahaglan et al., 1994；Chao，1995)，而近期的研究工作显示自1900年以来全球大型水库蓄水容量可达约10800km³(截止到2007年)，进而造成海平面约30mm的下降(Chao et al., 2008)，该研究结果给出了近半个世纪因水库蓄水引起的海平面下降速率为0.55mm/a，如果将此过程中全球海平面的负贡献部分排放到海洋中，就能够将Church and White(2006)估计得到的20世纪全球平均海平面上升速率1.7mm/a提高至2.46mm/a.然而，库区蓄水在影响海陆水质量重新分布的同时，这种地表负荷的变化在地球局部范围内能够激发地球的弹性响应，例如固体地球形变与重力位扰动，进而提升相对海平面，并且在离负荷区域较近的近海海域，这种海平面的空间变化更为突出.Fiedler and Conrad(2010)在前人的研究基础上，考虑了蓄水引起的地球弹性响应问题，其中北半球因水库数量较多而弹性效应明显，最终计算得到的全球平均海平面上升速率位于1.70mm/a到2.46mm/a之间.

中国水库大坝建设的突飞猛进始于20世纪50年代，与全球水库建立的历史时期基本同步(Vorosmarty et al., 1997；http://www.icold-cigb.net).由于中国山地分布广，地势落差大，具有建设大中型水库的天然优势，且人口密集，对水资源、电力的需求大，因而中国成为世界上建设水库最多的国家.但Chao et al.(2008)的统计结果表明，全球水库数量自1980年后有明显的下降趋势，而中国在最近30年内相继建立一些大型水库(例如三峡、龙滩、小湾及溪洛渡等水库)，并且水库在数量上有逐年上涨的趋势，分布地点主要集中在河川与流域地区.利用GRACE观测资料估算，结果显示部分径流地区水储量变化与大型水库的建立直接相关，例如詹金刚和王勇(2011)利用GRACE捕捉到的龙滩水库水储量变化以及Wang et al.(2011)利用GRACE监测到的三峡库区水储量变化.因此，在全球海平面上升的背景下，随着中国大型水库的相继建立，长期蓄水所引起的陆海之间的质量交换，必将对全球海平面有所影响.本文工作主要基于地球弹性负荷响应理论(Farrell，1972)以及重力自洽平衡下的冰后回弹(Glacial Isostatic Adjustment，GIA)作用引起的海平面变化方程(Farrell and Clark, 1976)，根据大型水库的分布位置与库容量大小，同时结合GRACE观测数据，分析中国大型水库蓄水量的时空变化特征以及建立后对全球海平面的贡献程度，特别是对中国近海海平面空间变化的影响，这些问题的深入讨论有助于对验潮站观测资料的进一步处理与解释.

1.   中国大型水库分布与蓄水量时变特征

1.1   大型水库分布与库容量统计

自1900年以来，人类以惊人的速度建立了数以万计的大坝，提供了防洪、水力发电、农业灌溉及工业用水等社会性效益，但同时也带来了相关的环境影响，例如水库泥沙淤积、生态环境循环、库水蒸发与渗透以及水体富营养化和缺氧等(Vorosmarty et al., 1997).针对人工水库蓄水的历史延续性与积累性，其对海平面的影响是全球范围内的，但也存在时间与空间分布上的不同，例如1950年后大坝数量的急速增加以及北半球水库数量远大于南半球等(Chao et al., 2008；Fiedler and Conrad, 2010).本文的水库数据主要来源于ICOLD，时间截止到2013年，定义库容量V＞0.5km³(相当于蓄水10m的圆盘水库，半径约为4km；或蓄水10m，宽度为1km且长度为50km的河道型水库)为大型水库(177个)，采用Chao et al.(2008)对水库级别大小的定义方法，规定大型水库的级别为M=log(V)＞8.7，大型水库总库容量V_all=536km³，占所有水库(5191个，共643km³)库容量的83.3%，占全球水库(Chao et al., 2008)库容量(8300km³)的6.5%.

经过统计得到的自1950年以来中国大型水库分布如图 1所示，其中1980年以前建设的大坝多数分布在长江流域以北，主要以黄河流域及东北地区为主.而自1990年开始，特别是2000年以后，大型水库的建立呈现出明显的加速趋势，并且在库容量的规模上也有一定的提升(图 2)，库容量年变化率由2000年以前的4.9km³/a跃升至近十几年的16.7km³/a(图 2a)，而与之对应的水库数量及单个水库库容量的提升也同样值得关注(图 2b).从地理位置分布来看，2000年后的大坝主要建立在长江流域及其南部地区，特别是三峡库区2008年接近175m蓄水的完成(V=39.3km³)，使得全国整体大型水库库容量增长速度有了显著的提高.与此同时，如此巨大人类工程的建设和建成后的运行将会对环境造成何种程度的扰动，引起了社会各界的普遍关注，三峡库区巨大的水体负荷，加之库区水位约30m的年波动量所引起的库区地壳负荷变化，无疑将会导致重力场的改变.近年来的研究与监测表明(Wang，2000；Boy and Chao, 2002；Wang et al., 2002)，库区蓄水所导致的重力场变化与库区蓄水关系密切，并且能够利用卫星重力观测手段(GRACE)监测蓄水引起的周年及长期变化(汪汉胜等，2007；Wang et al., 2011).

图  1  中国大型水库完成时间、库容量及位置分布

数据来源于ICOLD

Fig.  1.  Date of completion, capacity and locations of the large reservoirs in China

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图  2  1950年以来的中国大型水库蓄水变化

a.全部水库累积蓄水的增加趋势；b.单个水库蓄水量与时间分布

Fig.  2.  Water storage change of the large reservoirs in China since 1950

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1.2   利用GRACE验证水库蓄水变化

利用GRACE地球重力场月模型数据，其空间水平分辨率为几百公里(当GRACE模型阶次为60阶时，水平空间分辨率约为300km)，并且经过滤波半径为500km的高斯滤波，GRACE能够探测至少17mm的水储量变化(Swenson and Wahr, 2006).结合2000年后大型水库的分布特点，不仅能够验证大型水库蓄水引起的中国内陆地区的水储量变化，而且GRACE估算得到的长期趋势变化与实际蓄水量的对比综合反映了陆地水的排泄(地下水抽取).本文采用CSR提供的GRACE RL05模型数据，时间跨度从2003年1月到2012年12月，该系数最高阶次为60阶，并且扣除了潮汐影响和非潮汐的大气和海洋影响.由于C₂₀项误差较大，本文将此项替换为利用SLR的观测结果(Cheng and Tapley, 2004)，而模型中的一阶项则采用Swenson et al.(2008)提供的一阶项系数.由于模型受卫星的轨道误差和球谐系数的截断误差等影响，此处采用多项式去条带滤波(Swenson and Wahr, 2006)和Fan平滑滤波(Zhang et al., 2009)相结合的方法对模型系数进行滤波，其中Fan滤波的经向与纬向高斯滤波半径分别取为300km.采用Wahr et al.(1998)提出的利用大地水准面球谐系数将全球重力场变化换算为陆地等效水高为：

式中R为地球平均半径，θ与ψ分别为余纬与东经，N_max为月平均重力场的最大阶数，取值为60，ρ_ave和ρ_wat分别为地球的平均密度和水的密度，k_l是l阶负荷勒夫数，它依赖于球对称的地球弹性和密度结构，本文采用已有研究(Jentzsch，1997)中利用PREM模型(Dziewonski and Anderson, 1981)给出的负荷勒夫数，${{\mathit{\tilde P}}_{\mathit{l}{\rm{, }}\mathit{m}}}$为完全规格化的缔合勒让德多项式，C_lm与S_lm为利用每月重力场模型的球谐函数系数拟合得到长期变化趋势项系数.另外，笔者采用水文模型GLDAS/Noah (Rodell et al., 2004)得到的地表各层的土壤湿度之和，用于消除其他陆地水储量长期变化的影响；该GLDAS/Noah模型是通过陆地地表建模和数据同化技术，输出陆地表面各项含水参数，本文采用Noah模式提供的4层(0~0.1m、0.1~0.4m、0.4~1.0m和1.0~2.0m)土壤湿度数据，其中不包含人工水库及地下水的影响.因此，最终GRACE得到的陆地水水储量为GRACE拟合得到的趋势项系数去除了GLDAS/Noah模型拟合得到的趋势项球谐系数的结果.

由于2000年以后兴建的水库主要位于长江以南地区，GRACE能够检测到中国陆地地区水储量的长期变化趋势，因此，可利用水库所在主要区域(图 3黑色虚线方框，98°~120°E，23°~37°N)与GRACE对比.对于某一区域内的质量变化，利用GRACE模型对该区域内质量的空间平均通常以区域的敏感度内核(sensitivity kernels)函数来控制整个估算区域，即可被定义为：当利用GRACE模型的球谐系数来估算图 3a中黑色虚线方框内的水储量变化时，可利用Jacob et al.(2012)给出的相关公式(公式(A6)~(A10))，计算得到区域平均敏感度内核分布(图 3b)，进而估算该区域内水储量的趋势变化.由前文可知，2000年以后的全国大型水库变化量为16.7km³/a，水库在该区域引起的变化量水柱高约为5.42mm/a；而该区域GRACE平均年变化率为3.43±4.43mm/a，仅占水库变化量的63%，由此证实除近年来的水库蓄水造成我国南方地区陆地水储量增高外，地下水长期以来的抽取也是一个不容忽视的问题，但由于缺少全国性的地下水变化实际资料，因此这种地下水抽取并向海洋排泄导致的海平面变化在本文未被考虑.此外，由Swenson and Wahr(2002)研究结果可知，GRACE的误差来源除卫星观测误差与模型球谐系数截断误差(阶次截至60阶)以外，也存在研究区域周边范围对研究区的泄漏误差，但泄漏幅值相对其他2个误差项要小很多(Swenson et al., 2003)；对于GRACE泄漏误差的评估，理想情况下区域内的敏感度内核为1，区域外的敏感度内核为0.但是，因GRACE模型球谐系数阶次的限制以及滤波方法的使用(滤波半径为300km)，往往会造成区域的敏感度内核很难达到真正意义上的1或0，因而区域平均敏感度内核会提取到研究区域附近周边的水储量变化(图 3b)，此部分的泄漏误差项约占研究区域估算结果的28%(方框外的敏感度内核分布除以整体的敏感度内核分布).

图  3  GRACE估算大型水库蓄水变化率

黑色虚线方框内为2000年后大型水库主要分布的地区；a.GRACE估算得到的中国地区陆地水储量的等效水柱高年变化率；b.GRACE估算大型水库主要分布地区(黑色虚线方框内)的敏感度内核分布

Fig.  3.  The rate of water storage changes from large reservoirs, in mm/a water equivalent thickness, determined by monthly GRACE gravity field solutions

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2.   蓄水引起的海平面空间变化

2.1   计算方法

全球海平面的时空变化特征反映了气候变化驱动下的冰雪与水质量的重新分配，而这种地球表面负荷改变不仅表现在地球的弹性结构响应(Farrell and Clark, 1976；James and Ivins, 1995)，而且可能激发地幔的粘弹性响应，进而形成因冰后回弹导致的1~10ka的时间尺度下相对海平面变化(Nakada and Lambeck, 1989；Tushingham and Peltier, 1991).但是，对于较短的时间尺度(1~100a)，大坝拦截蓄水不仅导致海洋与陆地之间水质量的重新分布，而且主要能够引起地球的弹性负荷响应.计算由蓄水造成的固体地球与海平面的变化，主要根据大地水准面与固体地球表面的弹性负荷形变之间的差异.在计算过程中，采用因冰后回弹作用引起海平面变化的理论框架(Farrell and Clark, 1976)，基于同样的重力场自洽平衡(Milne et al., 1999)或重力场负荷自吸效应计算方法(Tamisiea et al., 2010)，首先，对某一时刻的海平面方程(Farrell and Clark, 1976)进行定义：

其中，θ与ψ分别为余纬与东经，SL(θ, ψ, t)为某一时间t的海平面的变化；C(θ, ψ)为海洋函数(Munk and MacDonald, 1960)，在陆地和海洋分别定义为0和1；G(θ, ψ, t)与R(θ, ψ, t)分别代表由负荷引起的大地水准面和地表垂直位移的扰动.同时，本文将水库蓄水离散为圆盘型负荷(由于水库圆盘负荷离海洋很远，因此本文将之作为质点处理)，计算中考虑了地球自转反馈的影响，而忽略海平面形状的变化(海岸线淹没)以及地球内部粘弹性的影响，结合负荷弹性理论(Farrell，1972)，利用重力场与固体地球形变的格林函数，公式(2)中的G(θ, ψ, t)与R(θ, ψ, t)可具体表示为：

公式(3)中的G(t)表示大地水准面的统一高度变化，格林函数Φ^L(γ, t)与Φ^T(t)分别代表负荷响应与一般引潮力引起的重力场扰动，而Γ^L(γ, t)与Γ^T(t)分别代表负荷响应与一般引潮力引起的径向位移变化，Milne et al.(1999)对以上4个格林函数进行了详细描述(文献中的公式(4)~(7))，γ为观测点(θ, ψ)与负荷点(θ′, ψ)之间的角距离，a为地球平均半径，g为地表重力加速度，Λ(θ, ψ, t)为某一时刻t的自转位场扰动，L(θ, ψ, t)为截止到某一时刻t的整体积累负荷，按空间分为陆地I(θ, ψ, t)和海洋SL(θ, ψ, t)的变化，即表示为：

ρ_w为水的密度1000kg/m³.因此，将公式(3)~(5)代入公式(2)可计算由海平面方程得到的水库蓄水的海平面响应，而该问题利用拟谱算法(Mitrovica and Peltier, 1991)在球谐域能够有效的解决，此过程中的关键步骤是由于形变导致的负荷重新分布，进而建立新的负荷形式，因此计算中需要进行迭代求解，而最终的迭代次数与预先给出收敛条件直接相关.

2.2   预测结果

对于水库蓄水的负荷贡献，按照文献(Chao et al., 2008；Fiedler and Conrad, 2010)对实际库容量与标准库容量的比例关系(约为1.3)，推出中国大型水库截止到2013年的实际库容量约为697km³，进而对海平面负荷自吸效应(正贡献)以及海洋与陆地水质量迁移(负贡献)的综合贡献的空间分布如图 4a所示，其中由海水到淡水的质量迁移导致的海平面下降高度约为1.93mm(实际库容量697km³除以全球海洋总面积3.61×10⁸km²)，水库蓄水对近海地区地表沉降的影响约为2~10mm，进而导致了近海相对海平面的上升.图 4a结果显示出人工大坝建设的历史积累与时空分布特征，水库蓄水导致的渤海与东南沿海海域的相对海平面上升明显，最大上升高度约为8mm；但2000年以后的水库对海平面的影响主要集中在东南沿海，其中南海海域较为突出，上升高度约为2~3mm(图 4b).然而利用全球水库蓄水对整个海平面影响的研究结果表明，1950年以来人工大坝的建设对全球海平面的平均变化以负贡献为主，减缓了目前全球海平面的上升趋势(Chao et al., 2008；Fiedler and Conrad, 2010).但对于区域性的近海海平面而言，除受全球海水平均质量变化外，同时受到临海陆地地表负荷效应明显，其影响范围主要体现在单点负荷区域的20°区间之内(Farrell，1972)，而在沿海地区的这种质量负荷响应对海平面的影响将更为突出.因此，若排除全球海水与陆地水质量转换的静态贡献，中国大型水库对近海海平面的影响具有明显的时空变化特征，在全球海平面上升的背景下，人工大坝的建立是除海水增温膨胀、陆源冰川和极地冰盖融化等因素之外另一个特别需要值得注意的人为因素.

图  4  水库蓄水引起的相对海平面空间变化以及部分近海验潮站位置分布

a.1950—2013年的相对海平面响应；b.2000—2013年的相对海平面响应

Fig.  4.  Spatial variations in relative sea level due to water impoundment behind dams, as well as tide gauge locations

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3.   对验潮站观测时间序列的贡献

以上计算结果显示出水库蓄水对中国近海影响明显，而沿海验潮站数据能够较好的反映中国近海海平面的变化趋势，所得出的结果与利用卫星测高得到的全球其他地区的变化趋势相关性较好，但中国近海海平面上升速度要高于全球平均水平(王海瑛等，1997；钟鹤翔等，2006；Cheng and Qi, 2007)，同时吴涛等(2007)通过对近10年来中国近海海平面变化的研究成果表明，中国海域海平面变化时空差异明显，且变化范围在-2.1~10.0mm/a之间.本文选取不同近海海域的6个验潮站周年数据(数据来自Permanent Service for Mean Sea Level)，主要分布在渤海、黄海、东海及南海4个海域，观测时间跨度不一，仅大连与坎门观测时间截止到2012年，其他验潮站观测时间集中于1970—2000年之间.由于各验潮站的波动性与间断性，不能较完整的反映出水库蓄水对近海的连续性影响.另外，在统计过程中，不同的验潮站数量与时间选择的差别也会造成验潮站估值可能存在较大的差异.

笔者对该6个验潮站1950以来的数据进行拟合，得到线性平均上升速率为2.25mm/a，高于20世纪全球平均海平面上升结果(Church and White, 2006).大型水库对6个验潮站所在海岸的影响整体趋势一致(平均上升速率为0.06mm/a)，但也具有明显的时空变化特征(图 5a)，如1960年以后广西与海南地区相继建立的大坝而导致的北海验潮站相对海平面的突然增高；6个观测站自2000年以来海平面上升速率较2000年之前均有所提高，并且北海、厦门及坎门的提高速率明显，反映了近年来水库建立对东南沿海相对海平面的影响程度.而与水库蓄水负荷区域距离较远的台湾地区基隆验潮站，其台站位置对人工大坝建立造成的海平面上升速率响应无较大的变化，海平面基本保持在0.05mm/a的增长速度，与渤海海域的大连验潮站变化特征一致，说明水库与海岸线距离的远近直接影响到近海海平面对水库蓄水的敏感度.同样地，由于临近黄海海域的陆地地区(10°范围内)无较多数量或库容量较大的水库，因此连云港验潮站位置受水库蓄水的影响相比其他近海海平面较小，2000年之后受水库蓄水影响的海平面上升率仅为0.02mm/a.此外，中国大型水库蓄水对近海相对海平面上升整体起到一个加速的作用，经过该影响校正后的验潮站数据(图 5b，平均上升速率为2.19mm/a)相比初始观测值(平均上升速率为2.25mm/a)平均减缓了约3%.对于全球而言，研究结果表明大坝拦截蓄水放缓了地球弹性响应下的全球平均海平面上升速度的20%(Fiedler and Conrad, 2010)，与本文的计算结果不同的主要原因是全球范围下的水库蓄水总量导致的绝对海平面下降变化明显，约为30mm(Chao et al., 2008)，远大于中国地区水库蓄水引起的1.93mm的海平面负贡献，并且地球对水库负荷的弹性响应影响主要集中在一定范围的局部地区，因此，本文结果是基于不考虑全球水库蓄水导致水质量整体迁移的前提下，中国大型水库蓄水对近海的影响为正贡献，此贡献(0.06mm/a)相当于全球半个世纪因水库蓄水引起的海平面下降速率(0.55mm/a)的11%.

图  5  中国大型水库蓄水对近海验潮站观测数据的影响

a.由于蓄水引起的验潮站相对海平面变化；b.将蓄水效应改正后的验潮站观测数据

Fig.  5.  Effect of water impoundment response to China's large reservoirs loading on tide gauge stations

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而结合验潮站观测资料与水库蓄水引起海平面变化的理论计算结果的进一步对比分析，笔者认为利用实际观测的验潮站数据来监测特定时期或某一大型水库显得尤为困难，主要原因一方面在于前文提及的验潮站的波动性与间断性，而另一方面与全球其他一些大型水库建设的位置(例如加拿大的Daniel Johnson大坝及非洲加纳的Akosombo大坝)相比，中国大型水库一般集中在内陆流域，尤其是近年来的水库的建设离海岸线距离较远(图 1)，因此近海验潮站不能对特定蓄水周期的大坝拦截蓄水进行较好的时间匹配，并且由于个别验潮站的人为的零点变动和记录资料的沉降修正，使其验潮站资料质量较低(郑文振和陈宗镛，1998).此外，由验潮站观测得到的海平面变化中，既包括了海平面的绝对变化，又包括陆地升降引起的相对海平面变化，同时验潮站也受全球及局部地区气候、构造运动等复杂因素影响，不同验潮站所处位置的海平面升降速率之间无较大的可比性.尽管如此，水库蓄水对海平面造成的影响不能忽视，大坝拦截蓄水对全球水质量迁移过程的改变不仅体现在陆地水水储量的增加，同样也反映在当前海平面上升的背景下.事实上，如果我们掌握了影响海平面上升的各类因素，将有助于提高每一个验潮站观测结果的校正精度，而充分估算水库蓄水引起的海平面变化能够有效地消除该因素对验潮站观测数据的影响，进而增加利用验潮仪对全球变暖造成的冰川与冰盖的融化的估计精度.但目前由于水库蓄水完成的精确时间以及库区局部区域渗透量等因素过多，导致蓄水过程的库容量累积性存在一定的不确定性.而随着今后观测手段的丰富，以及对人工水库建立信息、人为贡献(地下水抽取)等因素理解的深入，利用地球模型及海平面方程估算相对海平面对区域或全球陆地水储量长期变化的响应，将提供非常有价值的海平面时空变化信息.

4.   结论与认识

在全球气候变化背景下，我国近海海平面受海水增温膨胀、陆源冰川和极地冰盖融化等因素呈明显上升趋势，并且海温、气温和气压等水文气象因素以及沿海地面沉降也是造成海平面相对上升的重要因素.相比之下，过去一个世纪人工水库的建立减缓了全球海平面的上升速度，蓄水对海平面的负贡献为0.55mm/a(Chao et al., 2008).但考虑到水库蓄水引起的地球弹性形变及重力自吸效应，全球近海地区海平面改变因水库分布位置的不同而变化.对于中国大型水库对近海海平面时空变化的影响，笔者的计算结果表明，过去60年的中国大型水库蓄水总量占中国所有水库总量的83.3%(基于ICOLD的统计结果)，占全球总蓄水量的6.5%，由此引起的近海相对海平面上升最大高度为8mm，其中水库蓄水因水质量平衡导致全球海平面下降约1.93mm.随着2000年以后三峡等特大型水库的建设完成以及水库数量的逐年递增，使得大型水库对我国近海沿岸的影响更加明显，在此期间，蓄水造成的近海不同海域海平面增长速度在0.02~0.11mm/a之间变化，主要与水库分布的位置直接相关，其中东南沿海海域受近年来水库蓄水的影响明显.利用GRACE对近10年来中国地区的陆地水储量的监测表明，长江流域以南地区水储量有明显的上涨趋势，但小于该区域内水库蓄水量的增长速度，预示着除大坝拦截蓄水外，地下水长期抽取引起的水储量变化同样明显.

通过对人为贡献导致的海平面升降进行模拟，利用计算结果对现有的实测验潮站数据进行修正，我们能够对全球或区域性的海平面变化进行重新评估.对于全球性而言，水库蓄水在很大程度上减缓了目前的海平面平均上升速度，但由于不同地区对地表负荷的响应不同，因此存在明显的空间差异特征，尤其是临近海岸线的近海海域.近海海平面上升加剧了风暴潮、海岸侵蚀、海水入侵、土壤盐渍化和咸潮等海洋灾害的致灾程度，因此我们在关注影响海平面各种因素的同时，也需要对人类活动造成的海洋与陆地之间的水质量平衡进行探讨.虽然全球大型水库数量近30年来有明显的下降趋势，但由于其历史的积累性，目前全球整体蓄水量对海洋的负贡献还将会保持很长一段时间.我国人工大坝建立与全球整体趋势有所不同，当前水库数量与整体库容量的增长对近海海平面的影响显著，面对我国沿海地面沉降的现状，这种因为蓄水负荷的持续性影响将更为突出.而目前对于区域性海平面的研究焦点，我们一方面需要利用不同观测手段(卫星测高、GPS、GRACE及验潮站等)对海平面进行监测，验证得到结果的差异或一致性；同时也要关注于气候变化带来的海洋温度升高及冰川与冰盖的融化，这些影响因素将能够直接影响到全球的海平面变化.但更为重要的是我们需要增加对陆地上各种人类活动对海平面贡献的认识，这些复杂且不确定的影响因素的贡献可能是巨大的，比如人工大坝的建立可能是20世纪以来伴随全球温度升高的另一个值得我们特别关注的问题.