1. “澜湄”流域概况及澜沧江梯级开发
澜沧江–湄公河是世界最大河流之一,源自中国的青藏高原唐古拉山北麓,向南流经青海、西藏、云南三省、区,出境后称为湄公河,然后继续向南流淌,经缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南5国,在越南胡志明市西部注入南海。该河全长4880 km (其中,国内长度2130 km,占全长43.63% [1] ;流域面积16.48万km2,占流域总面积20.60%) [2] ;多年平均年径流量4750亿m3,(国内765 m3,占16.11%)。澜沧江–湄公河水能资源理论蕴藏量相当丰富,共计有7356万千瓦,其中:澜沧江为3656万千瓦,(占总量49.70%);湄公河5河为3700万千瓦(占总量50.30%) [3] [4] [5] 。
近年来,国内外对于湄公河的研究主要集中在水环境识别、水资源开发利用与可持续发展等领域 [1] [2] [3] [5] ,对于其上游中国境内的梯级开发所产生的国际公益效研究较少。鉴于国际河流水资源分配利用的特殊性,有必要对中国境内的开发利用对下游国家及地区产生的影响做出系统分析。
按照中国方面的规划,在澜沧江干流分15个梯级进行开发,见表1和表2。

Table 1. Lancang River cascade development planning table (upstream)
表1. 澜沧江梯级开发规划表(上游段)

Table 2. Lancang River cascade development planning table (middle and downstream)
表2. 澜沧江梯级开发规划表(中、下游段)
注:装机容量、保证出力和年发电量均为梯级联合运行时的指标。表1、2中数据来源于文献 [4] [5] [6] [7] [8] 。
2. 澜沧江梯级开发对下湄公河流域的国际公益效应
下湄公河流域是指澜沧江–湄公河流入老挝与泰国边界处之后的流域面积,约60.9万km2,占流域总面积的77%,全河84%左右的径流量产自该区 [7] 。该流域主要覆盖老挝和泰国两国,这一地区以农业为主要经济活动。农业对水资源需求大。
中国长期以来对境内澜沧江干流进行的梯级电站开发和建库蓄水,不但没有因为拦截下游水源,导致下湄公河流域发生枯水及干旱问题,反而为当地的抗旱防洪和应对极端气候、生态等问题做出了贡献,产生了多项国际公益效应。
2.1. 澜沧江梯级开发对下湄公河流域的抗旱效应
中国对澜沧江水量需求有限,流域地理位置位于横断山脉,耕地有限,尤其青海、西藏高寒,云南流域耕地仅54.69万公顷,其中39%为水田。水利工程总控制水量为15.67亿m3,占产水量的2.05%。
其次,澜沧江梯级开发主要影响湄公河流域的洪水季节。15座梯级电站中有13座是水库,总库容达449.63亿m3,其中257.67亿m3为调节库容。以允景洪水文站为例,雨季5~10月径流量432亿m3,旱季11~4月仅134.10亿m3,分别占全年的76.3%和23.7%。多数水库具备季调节功能,以满足旱季发电、灌溉和供水需要。
第三,澜沧江梯级开发有助于补充下湄公河干流枯季流量,减轻旱情。
澜沧江年径流变化较大。但截止目前,澜沧江3个水文观测站的观测年数较短,均少于百年。据分析结果,下游旧州、戛旧、允景洪三站年径流变差系数值Cv分别为0.19、0.16、0.15 [1] 。又据水文分析经验,如果没有超过100年的数据,无法使用矩法 [8] 来计算Cs(洪峰流量折减系数),且年径流的Cs/Cv值一般为2~3,暴雨为3~4,等等 [9] 。因此,本文采用年径流Cs/Cv = 3估算,以允景洪为例,中等干旱年径流量为506亿m3,中等丰水年约为635亿m3,多年平均值为566亿m3。以小湾、糯扎渡两座超大型水库为例,调节库容226.1亿m3,次库容如能拦蓄中等丰水年径流量122亿m3,则中等干旱年供水量达628亿m3 (占调节库容的54%),设计计算显示,梯级电站联合运用,湄公河枯季平均调节流量869 m3/s (P = 97%),比天然平均值689 m3/s增加1180 m3/s [9] 。
所以在极端干旱气候情况下,澜沧江下泄流量能够满足泰国东北部50万公顷耕地和老挝万象平原的灌溉需求。数据还显示,湄公河下游流域可耕地达1350万公顷,其中大约63%用于水稻种植 [10] 。但泰国东北部作为该地区最贫困地区,只有850万公顷耕地的6%受到灌溉。在枯季,从湄公河干流中抽取400~500 m3/s的水用于灌溉对该地区的农业发展和贫困缓解具有重要意义 [11] 。
2016年,越南湄公河三角洲遭遇旱灾,160万人受影响,30万人缺水。应越南政府要求,中国境内各电站共泄水1000 m3/s,补充下游27亿m3水量,其中约13亿m3来自水库。随旱情进展,应越南再次要求,又增加景洪电站泄水,实际流量增至2190 m3/s,这次澜沧江流域通过调整梯级开发电站的枯季泄水量,在很大程度上缓解了越南旱情 [8] [9] ,对越南湄公河三角洲的农业和居民生活具有重要意义。
2.2. 澜沧江梯级开发对下游湄公河流域的防洪效应
澜沧江梯级开发能够通过对水流的调节,在洪峰期提供大量储水容量,对下游洪水的影响进行控制,从而减轻洪水灾害的影响。
据水文观测资料 [5] ,澜沧江–湄公河最大洪峰流量在允景洪站、泰国清盛站、老挝琅勃站和万象站发生,集中在1966年8月底至9月初,约80年一遇。允景洪站洪峰流量为12800 m3/s,相当于清盛站的54.5%、琅勃拉邦站的50.8%、万象站的9.2%。小湾和糯扎渡两库按下泄流量2000 m3/s调洪,估计7日内调洪库容约为65亿m3,占2库调节库容的28.75%,不会危及水库安全;下游三站洪峰流量减少为12700 m3/s、14400 m3/s和15200 m3/s,分别减少45.96%、42.86%和41.54%。
2.3. 澜沧江梯级开发对下游湄公河流域的供电效应
澜沧江梯级开发还为下游湄公河流域提供了电力支持。根据中国电力统计年鉴,2020,2019年澜沧江梯级电站共发电736.8亿千瓦时 [12] [13] [14] 。
梯级开发涉及横向和纵向电力输送。横向输送是不同水电站间通过设备联通,例如中国云南电网与泰国国家电网合作,通过10千伏电缆线路从中国云南向泰国输送电力 [14] [15] 。纵向输送则利用梯级间的高低差,如云南西双版纳的清洱水电站,发电量约31亿千瓦时,500千伏输电线路将电力输送至东南亚,截至2020年底,已输送约12亿千瓦时电至越南和老挝 [14] [15] 。
2.4. 澜沧江梯级开发改善了下游湄公河流域的生态环境
首先,澜沧江梯级开发在促进了流域内社会经济发展的同时,还减少了对化石能源的依赖,有助于流域减少碳排放和实现碳中和,从而缓解气候变化带来的生态环境问题。2019年,湄公河流域的水电发电量占中国全社会用电量的16.5%,减少碳排放4.4亿吨,相当于植树造林约1000万亩的碳吸收量。同时,下游湄公河流域也因其能源优势进一步改善环境 [15] 。
第二,梯级开发改善了灌溉条件,推动农业发展。越南三角洲是越南的大粮仓,其产量占越南水稻总产量的一半以上,其水稻产值占国民生产总值的27%。近年来越南下游频繁遭受海水倒灌,加之旱季时湄公河水量急剧下降,因此湄公河水量补给对该地区的农业生产和经济发展至关重要。据国家防总分析,我国澜沧江梯级水电站泄流达1000 m3/s左右,累计为下游补水27亿m3,较天然来水增加94%,有效地改善了下游枯水期灌溉条件,推动农业发展 [13] 。
第三,它改善了水质,有利于水生态系统的保护。例如,湄公河的红沙水电站通过蓄水调度改善下游水质,增加鱼类数量。研究表明,红沙水电站蓄水后,香鱼数量增加了43%,龙虾数量增加了66%,同时鱼类种类也增多 [16] 。
此外,梯级开发还改善了生态用地环境。以中国湄公河上游的倮果水电站为例,蓄水和泄洪的调控使得下游湄公河流域的水位变化更加稳定,从每日0.5~1米减小到每日0.1~0.3米,这有利于河岸带植被的恢复和河流生态环境的保护。
3. 国际公益效应带来互利共赢后的补偿问题
值得注意的是,中国境内澜沧江梯级开发对下湄公河流域产生的国际公益效应,有效缓解了国际河流共同存在的多种水冲突、水危机、水污染问题 [17] [18] ,是以中国方面牺牲自身一定利益作为代价而实现的。
众所周知,水力发电方式通过筑坝抬高水位,利用发电隧洞将坝后水引入坝前,将水流位能转化为动能,推动水轮机发电。这保持水量不变,确保发电。举抗旱供电为例,2015年增大泄水,所需水量来自各水库蓄水,以糯扎渡水库为例,电站下游平均水头为6007米,设计发电下泄流量为1000 m3/s。按照大型水电站装机容量计算公式:N = AQH (式中:Q为下泄流量,H为下游平均水头,A为系数,大型水电站A = 8.0~8.5),故装机容量为500万千瓦,A = 8237。
如果加大泄水到2190 m3/s中,其中1000 m3/s为无效泄水,不产生电能。如果枯水情况持续,来水低于1000 m3/s甚至500 m3/s,无法满足装机容量供电,导致中国梯级损失约22~23亿千瓦小时电能。
因此,由于中国境内对澜沧江水量需求和使用较少,在澜湄国家合作中,需协商确定合理协调和补偿方案,实现互利共赢。
4. 结语
综上所述,中国在澜沧江干流进行的梯级开发,在为本国经济和社会服务的同时通过调节下游洪、枯季流量实现了减轻当地旱情、改善灌溉条件并推动农业发展、促进下游水质改善和有利于生态系统的保护与恢复等目的,为下游湄公河流域带来了明显的灌溉、防洪、电力和生态等效益。此外,通过输送电力还减少了下游国家地区对化石能源的依赖,为流域减少碳排放和碳中和作出了积极贡献。而且,由于中国的开发行为对澜沧江水量的需求有限,加上梯级开发主要在洪水季节发挥影响,因此对下游国家而言只有利而毫无害,是一个互利双赢的工程。
2016年,中国、泰国、老挝、缅甸、柬埔寨和越南六国创建“澜湄国家命运共同体”,旨在开创一个开放、合作、共赢的新局面。中方在开发利用该国际河流水资源中所产生的国际公益效则成为“澜湄国家命运共同体”实现区域合作共赢、互利互惠的良好基础。随着该梯级规划逐步竣工并投入运行,梯级开发的国际公益效益将更加显著。
NOTES
*通讯作者。