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环境学院郑一教授课题组发表澜沧江-湄公河流域水资源-能源-环境的系统关联研究成果

2020-03-22

近日,国际清洁生产和可持续发展领域知名刊物Journal of Cleaner Production发表 “Balancing competing interests in the Mekong River Basin via the operation of cascade hydropower reservoirs in China: Insights from system modeling”一文,报道了环境学院郑一教授和大连理工大学张弛教授在基金委“西南河流源区径流变化与适应性利用”重大研究计划(简称“西南河流”计划)中的合作研究成果。

我国西南河流源区(图1)被称为“中华水塔”,是我国水资源的重要形成区和战略储备区,也是重要的水电基地。该地区多样的河流生境涵养了多样的生物物种,包括大量珍稀鱼类物种。此外,雅鲁藏布江、澜沧江、怒江还是重要的国际河流。因此,西南河流源区径流的合理开发与利用对于保障我国供水水安全、能源安全、环境安全具有重要的战略意义。郑一教授在“西南河流”计划中重点开展澜沧江-湄公河流域水资源-能源-环境(Water-energy-environment)的系统关联(nexus)研究。

图1.  西南河流源区

本项研究首先发展了澜沧江-湄公河全流域量-能-质集成模型(图2)。该模型耦合了流域负荷模型(SWAT)、河流水量水质模型和梯级水库多目标优化调度模型,模拟梯级水库联合调度情景下流域水量、水质和水能的变化。其次,考虑社会经济系统的供水、发电和生态环境目标,通过模拟不同目标组合下的调度情景,全面、定量地刻画了澜沧江-湄公河流域的Water-energy-environment nexus(图3)。研究的重要结论包括:①中国境内澜沧江梯级水库的修建有利于下游各国农业灌溉的保障,若上下游能开展有效合作,则可通过澜沧江梯级水库的优化调度实现上游水电开发与下游农业发展的共赢;②下游国家农业与河流生态之间的矛盾主要是由自然条件导致的,并非由上游建坝引起;③澜沧江梯级电站的生态环境影响主要在上游中国境内体现,对下游河流生态的影响远不如下游农业本身的影响显著。这些研究发现对于国家在西南水电开发与生态环境保护、澜湄合作等领域的政策制定具有重要参考价值。

图2.  澜沧江-湄公河流域量-能-质集成模型用于研究“水资源-能源-环境”系统关联

 

图3.  澜沧江-湄公河流域“水资源-能源-环境”系统关联的定量解析结果

南方科技大学为本文的共同通讯单位,郑一教授和张驰教授为论文共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金委、国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室和广东省土壤与地下水污染防控及修复重点实验室的资助。

 

相关论文链接如下:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652620300147