《Nature Water》揭示国际跨境流域“水-能-粮-生”纽带关系及协调途径

来源:地理与遥感学院发布时间:2024-06-07

国际跨境流域的水利基础设施建设(如大坝、水电、引调水工程)产生了巨大经济收益,也引起了一系列生态环境问题,阻碍了流域绿色可持续发展。由于不同国家水利基础设施建设缺乏多目标、跨部门的全面协调,各国合作模式缺乏经济-生态影响的系统评估,难以提出利益共享的跨境水资源可持续利用方案。

针对这一难点,我校与清华大学联合团队以世界第六大河流——澜沧江-湄公河及其流域(以下简称“澜湄流域”)为研究对象,构建了全流域“水资源-水能-粮食-生态”模拟模型,结合多目标优化和多主体合作博弈,评估了全面合作、部分合作、不合作模式下澜湄流域水利基础设施建设对水电、粮食、渔业、泥沙、航运、环境流量的影响及其差异。该成果以“Transboundary cooperation in infrastructure operation generates economic and environmental co-benefits in the Lancang-Mekong River Basin”为题于2024年6月6日发表在《自然·水》(Nature Water)。我校地理与遥感学院周丰教授为共同通讯作者之一。

研究发现,1)与不合作或局部合作相比,澜湄流域采用全面合作可提高经济收益3%~21%,其中灌溉水稻产量提高10%(旱季>20%),下游发电量提高4%,但渔业损失从23%降低到12%,泥沙输移损失从60%降低到22%(图1);2)随着气候变化、水利基础设施建设以及生态目标强化,各国可协商的收益空间进一步扩大,全面合作模式愈发稳固;3)流域全面合作带来的收益增量是以牺牲中国水电损失为代价,中国水库建设和调度在澜湄流域全面合作中扮演着重要角色。

基于此,本研究建议:1)澜湄流域水利基础设施建设须设定上限,实现生态损失的最小化;2)沿线国家加强澜湄流域流量调控,强化水利基础设施和水资源分配的协同增效;3)推动“水电换大米”合作倡议,即通过流域内各国能源-粮食贸易实现上下游国家的各自利益诉求,进而达到合作共赢,最终实现澜湄流域绿色可持续发展。

图1澜湄流域经济收益对生态影响的非线性响应。a. 在不合作和全面合作模式下,水电和水稻产量总收益与生态影响的关系;b. 全面合作的收益增量与各国渔业损失的关系;c. 合全面合作的收益增量与各国泥沙运输损失的关系。

 

清华大学于洋博士为第一作者,我校周丰教授和清华大学赵建世教授为通讯作者,合作作者包括北京大学薄岩,清华大学高进宇、胡诗若、刘博,米兰理工大学Andrea Castelletti教授,法国国际环境与发展研究中心Patrice Dumas教授,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校蔡喜明教授,南方科技大学刘俊国教授,国际应用系统分析研究所Wada Yoshihide教授、Taher Kahil教授。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s44221-024-00246-1

 

 


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