澜沧江梯级水库对下游极端水文事件的影响研究
澜沧江发源于中国青海省玉树藏族自治州唐古拉山北坡。河流向南流,在云南省南部西双版纳傣族自治州流出中国后始称湄公河。湄公河流经缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南等五个国家,之后汇入南海。澜沧江—湄公河流域经常遭遇洪水和干旱等自然灾害。湄公河地区在1970-2012年间经历了300多次洪水和风暴潮。在中国云南省,干旱频率最近显著增加,2009-2011年持续干旱达到前所未有的水平。频繁的洪水和干旱对沿岸国家人民的生产生活构成重大威胁。
“共饮一江水,命运紧相连”。2016年3月23日于中国三亚举行的澜沧江—湄公河合作(以下简称“澜湄合作”)首次领导人会议期间,澜沧江—湄公河合作机制正式成立,澜湄六国合作更加密切。在商定的五个优先领域中,水资源合作被确定为澜湄合作的一个旗舰领域。
澜沧江—湄公河是流经六个国家的跨界河流,因此这条重要河流的水资源开发和保护是沿岸国家共同关心的问题。目前,在中国澜沧江中下游干流上已修建了六座水电站,即功果桥、小湾、漫湾、大朝山、糯扎渡和景洪。在这些水库中,小湾和糯扎渡水库具有多年调节能力,总库容合计212亿m³。在湄公河流域,现有水电站主要建在支流上,支流水库库容超过200亿m³。在湄公河干流上已经规划了11座大坝,沙耶武里、栋沙宏、北本水电站等于2012年后开始建造。
水电开发可为一个地区的脱贫和可持续发展发挥重要作用。它为经济快速增长提供急需的能源和水资源,减少对不可再生能源的依赖。小湾和糯扎渡等大型水库具有蓄洪和增大枯期流量的潜在作用。水电工程的影响也是国际发展议程中的一个重要议题。其中,一个争议的问题是关于中国澜沧江干流上建成的梯级电站对下游国家近期遭遇的洪水和干旱事件的影响。
为评估澜沧梯级电站对下游洪旱灾害的作用,并探讨上下游双赢合作的潜力,六个沿岸国家在“中国、缅甸及湄委会第20次对话会”期间同意进行联合评估,研究澜沧江梯级电站与洪旱灾害之间的联系。在澜湄合作机制建立后,各方同意在澜湄水资源合作机制框架下开展联合研究。本研究是澜湄水资源合作中心(LMC Water Center)、中国水利水电科学研究院(IWHR)、国际水管理研究院(IWMI)、湄公河委员会秘书处(MRCS)及澜湄国家共同努力的结果。
该研究的预期成果包括:(i)建立信任,促进技术合作,帮助向沿岸国家和国际社会澄清澜沧江—湄公河水电开发的影响;(ii)有助于改善沿岸国家间的防洪抗旱合作;(iii)建立成功合作的模式,促进澜沧江—湄公河区域和平与发展的相关合作。
此研究的主要内容包括:
1.2009-2010和2012-2013干旱对比研究
澜沧江-湄公河流域在2012年10月至2013年4月期间遭遇了50-100年一遇的干旱,此次干旱的范围和强度和2009-2010年干旱相当。而不同的是,中方小湾水库在2012年9月开始具备调蓄能力,并在2012年11月至2013年4月期间对下游进行补水。2009-2010和2012-2013年干旱的对比研究,一方面可以更好地认识气候和水库调度对下游水文过程的影响,另一方面总结旱季补水经验将有利于促进中方和下游国家更好的合作。
2.2015-2016年极端干旱
2015-2016年旱季,澜沧江-湄公河流域遭遇了过去几十年最严重的旱灾。为了缓解下游旱情,中国水利部通过澜沧江梯级水库调度向下游湄公河实施了“三阶段”补水。该研究结果将是评估澜沧江梯级水库对下游干旱期间水文过程影响的重要案例支撑。
3.2013年12月区间洪水研究
澜沧江景洪水库下游在2013年12月13-15日期间观测到了强降雨过程(关累站248.5mm),此次强降雨过程导致了突发的洪水过程,并给下游带来了灾害。有国际媒体报道认为,此次突发洪水是由中方澜沧江水库突然开闸放水导致的(Financial Times, July 18, 2014, by Pilita Clark),加深了下游和国际社会对中方水电开发的误解和偏见。对此次极端事件开展水文分析,不仅有助于加深对洪水成因和洪水过程的正确认识,而且也有助于使下游国家采取有效措施预防类似灾害损失。
主要结论包括:
(1)澜沧江-湄公河流域上游2009-2010年和2012-2013年旱季旱情相当,流域下游2012-2013年干旱较2009-2010年严重。景洪水文站以上流域在两个年份的旱季均存在约3个月的降雨偏少,2009-2010年旱季干旱主要发生在12月至次年2月,2012-2013年旱季干旱主要发生在11月至次年1月,两次干旱达到中等或重旱程度。上丁水文站集水面积上的SPI6结果显示,2012-2013年旱季多数时间属于中旱,2009-2010年旱季多数时间属于轻旱。
(2)2012-2013年旱季,湄公河干流主要水文站均未出现水文干旱。旱季SRI6结果显示,2009-2010年湄公河干流各水文站SRI值为-0.59至-1.16之间。而2012-2013年各水文站的SRI值介于0.3至1.13之间,表明各水文站流量均略大于或显著大于多年平均值,各站点均未出现水文干旱。旱季水文频率分析表明,清盛水文站2009-2010年最小日和最小月流量干旱重现期达到12年一遇以上程度,2012-2013年同期流量达到了多年平均水平。
(3)澜沧江干流梯级电站旱季补水对下游湄公河干流流量和水位有积极影响。2013年1-5月景洪水文站水位较多年平均高0.3~0.71m,清盛水文站2012-2013年旱季各月的流量均高于多年平均值,水位比多年平均水平高0.46~1.11m;湄公河干流其他水文站2013年1月之后各月流量和水位均高于多年平均值。
(4)澜沧江干流梯级电站旱季补水作用使湄公河干流同期水量有所增加。2012-2013年旱季,景洪水文站径流量较多年平均增加50.8亿m³,较2009-2010年旱季增加67亿m³;清盛水文站旱季径流量由多年平均177.9亿m³,增大至231.5亿m³,增加了53.6亿m³,同时2012-2013年旱季径流量比2009-2010年旱季增加58.9亿m³。
(5)中方在2015-2016年枯季通过调度澜沧江梯级水库,向湄公河实施了应急补水,该举措对缓解湄公河干旱中发挥了重要的积极作用,详细结论见《中国向湄公河应急补水效果联合评估报告》。
(6)2013年12月湄公河上游的区间洪水是由区间强降雨造成的,而不是中方澜沧江水库调度造成的。