地球是一個奇跡
環境｜全球
極端氣候正在引起全球河流變化——水浸或幹旱，在此情況下科學界就水壩是否真正發揮其作用掀起了一場辯論。｜Getty Images
全球河流，要麽在發洪水，要麽在枯竭。
而科學家們面對的議題是——在極端氣候變遷下，本應阻止洪水、調節流量的水壩是否真正發揮了作用？
水壩加劇洪水？
兩周以來，暴雨襲擊了中國南方，引發了大規模洪水，導致上萬人撤離，十多萬戶家庭停電。 廣東省至少有17條河流的水位超過警戒水位。
與此同時，河南省氣候中心釋出的氣象幹旱監測顯示，河南省內16個地市72個國家級氣象站監測氣象幹旱達到重旱等級以上，並已持續10天。
2024年6月13日，河南省氣象局網站釋出的預警訊號，其中橙色標記為「幹旱」，紅色為「高溫」。｜河南省氣象局
而地球另一端的 墨西哥城庫紮馬拉 (Cutzamala) 幾乎無水可用，自去年六月至今，當地水務局的一份數據顯示，極端幹旱導致 水庫蓄水比例低至27% ， 多達1/4的區域面臨自來水完全枯竭的局面 。
與之相反的是， 2022年 巴基斯坦河流的災難性洪水使該國三分之一的河流被淹沒 ，數千萬人無家可歸。
面對確已發生的事件科學家幾乎沒有分歧，他們警告說，氣候變遷導致降雨和幹旱加劇，對河流的影響越來越大。
現在的問題是，如何管理這些變化的河流，具體來說，水壩在減輕這些災難是否真的發揮了作用？
支持者認為，水壩產生的清潔能源有助於對抗溫室氣體排放；但反對者稱， 越來越多的科學證據表明，水壩實際上加劇了洪水和幹旱 。
水壩的作用
幾千年來，人類橫跨河流建造了水壩，以灌溉農場，提供飲用水，並防止洪水。自19世紀末工業化時期，為發電建造了大型水壩。
近幾十年來，北美或歐洲幾乎停止建造大型水壩，水壩在大多數河流中接近飽和。在世界其他地區，水電開發依然加速，直到今天， 水力發電占全球總發電量的17%，是僅次於煤炭和天然氣的第三大能源 。
包括中國在內，巴拉圭、尼泊爾和挪威等國都依賴水電產生的能源。 在美國西南部，4000萬人口依賴科羅拉多河 (Colorado River) 下遊水壩取水。
極端高溫對長江水位產生了壓力。｜攝影：BLOOMBERG，國家地理圖片集
對其他國家來說， 水壩的防洪結構被視為一種生存必需品 ，比如荷蘭，該國位於海平面以下，受到洪水侵襲。
美國橡樹嶺國家實驗室 (Oak Ridge National Laboratory) 的計算氣候科學家 穆塔西姆·艾殊法克 (Moetasim Ashfaq) 說，「在支流上建造小型防洪壩，一些地區，比如印度河盆地上遊，極端降雨造成的洪水可以在很大程度上避免。」
「如此小的水庫可以非常有效地控制山洪，」 他說，它們為多余的水提供一個可以去的地方。人類控制水壩調節流量，從而讓水錯開流入主河流，防止山洪暴發。
水壩並非萬能
但也有科學家警告說，許多承諾減少洪水的水壩可能基於舊的氣候模型，已經過時。 例如，一些水壩在建造之初沒有預留足夠的通道來應對極端洪水。專家們一致認為，建造新水壩時必須考慮到極端降雨。
東北大學 (Northeastern University) 土木和環境工程教授 奧魯普·甘谷利 (Auroop Ganguly) 說：「我們必須為最壞的情況進行設計。」
2022年，【自然-通訊】 (Nature Communications) 上的一項研究表明，在某些情況下， 水壩可能會改變下遊河床的結構，從而增加洪水風險 。
傳統思維認為，水壩釋放的水會擴大下遊的泄洪道，從而減少洪水風險。但研究表明， 大壩會過濾水中的細沙，導致下遊河床粗沙增多，會阻礙河流的流動，使洪水惡化。
清華大學 水利工程教授、該研究的主要作者 馬宏博 說：「盡管水壩仍然可以減弱洪水峰值，但 下遊通道無法再承載那麽多的洪水了 。」
2022年9月5日在巴勒斯坦上空拍攝的洪水照片，橋梁、房屋、住宅都被洪水淹沒，災難導致1300人死亡。｜攝影：FIDA HUSSAIN，Getty Images
此外，歐洲長期幹旱導致法國盧瓦爾河、德國萊因河等河流水位急劇下降， 這也暴露出水壩在緩解水資源短缺方面的局限性 。
為了應對不斷變化的氣候，包括英國在內的一些歐洲國家計劃建造額外的大型水庫來收集水，以便在幹旱期支持工業和人類消費。
但研究表明，這種方法可能導致「反彈效應」，供水量增加帶來需水量增加，抵消了當初建造水庫的好處。
自然的解決方案
毫無疑問，舊的水壩在極端氣候中面臨改造升級的問題。
由於修建大型水壩成本過高，越來越多的水壩開發商正在轉向 「無壩」技術 —— 即讓河流持續流經水電站，而不需要水庫來儲存水 。
此類專案被認為更加環保，但它們不夠靈活，不能根據天氣條件來管理水資源。
一家位於美國麻省的 低影響水電研究所 (Low Impact Hydropower Institute) 提倡在美國現有的水壩上增加水電設施。
「水壩可以在能源生產和自然保育方面發揮關鍵作用，」該研究所執行主任 莎倫·埃姆斯 (Shannon Ames) 說，「如果在已有的水壩上增加新的水電設施，可以改善其周圍的河流。」
但有些人則認為，我們應該完全遠離水壩，並尋找利用自然解決方案來提高用水效率的方法。許多生態學家表示， 保護濕地應作為優先事項，因為這些生態系在流域內可作為天然的洪水吸收體 。
「我們已經把流域變成了只為人類服務的經濟機器，而不是為自然服務，這導致了許多問題，比如幹旱和洪水，」環保組織「歐洲水壩拆除」( Dam Removal Europe) 的創始人赫爾曼·萬寧(Herman Wanningen) 說。
「我們必須與自然合作，而不是與之對抗。」
撰文：Stefan Lovgren
編譯：Arvin
編輯：Arvin
版式設計：Arvin
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