近期，南方科技大学郑一教授团队在 Sustainable Horizons 发表研究文章，预测了气候变化对澜沧江-湄公河流域水文、泥沙情势及三角洲泥沙供给的影响，并分析了气候变化与大规模水坝修建的叠加效应，及其对下游国家的可持续发展产生的影响。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.horiz.2022.100041
- 研究背景 -
水电开发是实现全球能源转型和达成温控目标的重要途径，但与此同时，河流筑坝也是全球三角洲泥沙供给显著减少的主要原因之一，过去30年间导致了每年约12平方公里的三角洲土地损失。
以往研究鲜有从大河三角洲泥沙供给的角度来探讨水电开发与气候变化之间的关系。澜沧江-湄公河是世界十大河流之一，水资源、水能和生物多样性极为丰富，流域的可持续发展受到全球关注。因此，以澜沧江-湄公河为对象开展相关研究具有重要意义。
- 研究亮点 -
◇ 为解决关于澜沧江梯级电站影响下游泥沙的争论提供了新证据。
◇ 揭示了气候变化增加湄公河三角洲泥沙供给并抵消上游筑坝影响的机制。
◇ 阐明气候变化将通过重塑流域泥沙情势对多个可持续发展目标造成负面影响。
- 结果与讨论 -
本研究通过整合政府机构、国际组织、水电企业及文献资料所提供的多源数据，构建了澜沧江-湄公河全流域空间分布式水文、泥沙模型，可模拟流域内16座主要水坝（已建或待建，见图1）的调度运行对河道水沙运移的影响。对一系列建坝-气候变化的组合情景进行了模拟，获得以下主要研究结论：
Fig. 1. 澜沧江-湄公河流域及其主要的水电大坝分布
下游国家建坝对湄公河三角洲的影响远超上游中国境内的澜沧江梯级大坝。在历史条件下，澜沧江6座梯级大坝约减少三角洲泥沙供给量（以Kratie站为参考）的12.1%，而下游各国已建或待建水坝则减少49.7%的供给量，四倍于上游。仅柬埔寨的Sambor大坝就可导致46.8%的减少量（图2）。
Fig. 2. 上游建坝和下游建坝对三角洲泥沙供给的影响对比
未来更为暖湿的气候很可能（>60%可能性）完全抵消澜沧江梯级大坝对于三角洲泥沙供给的削减作用，也能部分抵消下游大坝的影响，但 Ban Kum、Sambor 等流域尾端大坝的截留作用远超气候变化带来的增量（图3）。因此，推迟 Sambor 等下游大坝建设的决定对于未来湄公河三角洲地貌稳定和区域可持续发展具有重要意义。
Fig. 3. 气候变化对于建坝影响的抵消作用
气候变化的抵消作用产生的原因并不是水库截留效率的改变，而是产沙、输沙情势的重塑。在快速变化情景下，全流域水土流失量、水库淤积量和河流泥沙沉降量的变化率分别为+9%、+36%、-135%，而水土流失量的增加主要发生在下游。
总体而言，气候变化所导致的沙情势改变将对下游国家的可持续发展产生更为显著的负面影响（图4）。
Fig. 4. 气候变化所导致的泥沙情势改变对于下游国家可持续发展目标（SDGs）的影响
- 总结与展望 -
本研究总结指出：在气候变化影响下，维持一个健康的泥沙情势对于澜沧江-湄公河流域的可持续发展十分关键，但面临巨大挑战。除下游应谨慎考虑新建大坝外，还须推动上下游合作，基于水-粮-能-气候系统关联（water-food-energy-climate nexus）采取多样化措施，包括风光水互补的新能源开发、跨境电交易、水库泥沙管理、流域水土保持等。本研究对于全球其他大河三角洲的可持续发展也具有重要参考意义。
作者简介
陈晓贤，南方科技大学博士后，研究方向为水-粮食-能源系统关联，博士毕业于大连理工大学（张弛教授指导）。已在 Journal of Cleaner Production、Science of the Total Environment 等学术期刊上发表论文4篇。
郑一，南方科技大学环境科学与工程学院教授、党委书记，国家优秀青年科学基金获得者，Sustainable Horizons 编辑委员会成员。主要研究水循环演变及其生态环境效应，已在 Nature Food、Nature Geoscience、Nature Sustainability、Environmental Science & Technology、Geophysical Research Letters、Water Resources Research 等重要学术刊物上发表论文130多篇。
本论文主要的合作者还包括大连理工大学张弛教授、英国University of Exeter的付广涛教授和南方科技大学的曾振中副教授等。本论文工作主要得到国家自然科学基金“西南河流源区”重大研究计划集成项目（92047302）支持。
单位简介
南方科技大学（Southern University of Science and Technology，SUSTech），简称“南科大”，位于广东省深圳市，是国家“双一流”建设高校，是国家高等教育综合改革试验校、广东省高水平理工科大学、广东省高水平大学重点建设高校，是由广东省领导和管理的全日制公办普通高等学校，是深圳市创办的一所创新型大学，为深圳国际友好城市大学联盟、深圳高校创新创业教育联盟成员。
引用格式：Chen, X., Zheng, Y., Wang, L., Han, F., Zeng, Z., Xu, P., Fu, G., Zhang, C. 2022. Climate change may neutralize the sediment starvation in mega deltas caused by hydropower dams. Sustainable Horizons 4. 100041.
期刊官网（英文）：https://journals.elsevier.com/sustainable-horizons
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