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从北阿肯德邦溃坝事件看印度大坝建设对喜马拉雅地区的影响

2021-02-22王鹿鸣刘怡春

西藏民族大学学报 2021年5期
关键词:水坝喜马拉雅水电

王鹿鸣,刘怡春

(1.陕西中医药大学外语学院 陕西咸阳712000;2.西藏民族大学外语学院 陕西咸阳712082)

2021年2月7日,印度北阿肯德邦查莫利(Chamoli)地区冰川崩塌,引发阿勒格嫩达河(Alaknanda)和杜利恒河(Dhauli Ganga)大规模洪水,冲毁沿岸居民房屋和里希甘加等两座水电站,致使18人死亡,超过200人失踪。这次北阿肯德邦查莫利地区冰川崩塌造成的溃坝灾难,提示我们两个关注点,一是印度在喜马拉雅地区基础设施建设的危险和对地质环境的影响,二是冬季出现冰川崩塌引发的自然灾害对基础设施造成的威胁。

一、印度大型水坝建设的现状

笔者从印度政府“中央水务委员会大坝安全组织”(Central Water Commission Dam Safety organization)编辑的印度《国家大型水坝登记册2019》(National Register of Large Dams-2019)中未查到里希甘加水电站水坝项目,估计该水坝不属于国际水坝委员会定义的大型水坝,而是高度低于15米的中小型水坝。截至2019年,印度《国家大型水坝登记册2019》登记的大型水坝包括已建成和在建的共有5745座,其中处于喜马拉雅地区的有74座,分布于与我国西藏自治区接壤的查谟·克什米尔地区、喜马偕尔邦、北阿肯德邦、锡金邦和中国藏南地区为印度侵占的所谓的“阿鲁纳切尔邦”,以及阿萨姆邦在布拉马普特拉河(雅鲁藏布江流入印境的称谓)以北地区(见表1)。这次发生洪水灾害的北阿肯德邦建有大型水坝共计25座,其中已建成的有17座,在建的有8座,5座建于1961-1970年代,4座建于1971-1980年代,2座建于1981-1990年代,1991-2000年代建成1座,2000年以后建成5座。25座水坝中高度在50米以上的11座(含在建4座),高度在100米以上的4座(含在建的1座)。建立在巴吉拉提河上高达260.5米、库容量35亿立方米的泰赫里大坝于2006年建成,是目前印度最高的水坝。在建的拉克瓦尔水坝位于亚穆纳河上,高204米,库容量5.8亿立方米[1]。

印度的水坝建设历史不短,其独立前建成的大型水坝约有300座,但都集中在中部和西部地区。1947年独立后,印度加快了大型水坝的建设,尤其是在20世纪七八十年代形成了大型水坝建设的高峰期,印度现有5745座大型水坝中的2627座都是在那时建成的。印度在喜马拉雅地区大型水坝建设始于20世纪60年代。北阿肯德邦和喜马偕尔邦在60年代建成第一座大型水坝以后,建设速度放缓。2001年以来,印度加快了在喜马拉雅地区水坝建设力度。如喜马偕尔邦2001年以后建成了12座大型水坝,并在建1座,明显加快了建设步伐。印度在查谟·克什米尔地区建成大型水坝15座,其中7座是2001年以后建成,目前还有2座大型水坝在建。

电力缺口和对喜马拉雅地区水资源的利用需求,促使印度政府加快了在喜马拉雅地区的水坝和水电站建设。根据印度政府“中央水务委员会大坝安全组织”2019年6月编辑出版的《国家大型水坝登记册(2019)》,2001年以来印度在喜马拉雅地区河流上建成大型水坝29座,其中北阿肯德邦5座,喜马偕尔邦12座,查谟·克什米尔7座,西孟加拉邦2座,锡金邦1座,阿萨姆邦和所谓的“阿鲁纳切尔邦”各1座;在建的大坝还有15座,其中北阿肯德邦8座,喜马偕尔邦1座,查谟·克什米尔2座,所谓的“阿鲁纳切尔邦”水坝3座,阿萨姆邦1座,已建成和在建的大坝合计44座,占全部喜马拉雅地区各邦大坝总数74座的59.5%。以上只是在国家登记的坝高15米以上的大型水坝,还有数量更多的中小型水坝密布于喜马拉雅地区的大小河流上。

印度目前在建的411座大坝中,被印度《国家大型水坝登记册2019》列为“国家事务和对国家具有重要意义”的大坝有4座,分别是:查谟·克什米尔地区马鲁苏达河(Marusudar)上坝高167米的普萨尔(Pursar)大坝;北方邦达桑河(Dhasan)上的维拉特·萨加尔(Virat Sagar)大坝,高180.5米;北阿肯德邦亚穆纳河上的拉克瓦尔(Lakhwar)大坝,高达204米,阿萨姆邦苏班西里河(Subansiri)上的苏班西里大坝,高130米。除了在默霍巴附近的维拉特·萨加尔大坝处于北方邦南部外,其他三座大坝都处于喜马拉雅地区。

已建成并被列入印度“国家重要大坝”的大型水坝有70座,其中2006年建成的北阿肯德邦的泰赫里水电站(Tehri HPP)大坝,是印度建成和在建大坝中最高的大型水坝,高达260.5米,也处于喜马拉雅断裂带,目前坝体已有开裂。

表1:印度在喜马拉雅地区大型水坝项目数量分布

二、印度在喜马拉雅地区大坝和水电站建设的原因

印度《国家大型水坝登记册2019》登记的5745座大型水坝中,早期建设和地处中部和西部的绝大多数大坝,是以农业灌溉、供水和防洪为目的的,以发电为主的大坝较少,而地处喜马拉雅地区的大型水坝建设都是以发电为主要目的。随着印度经济的发展,电力供应不足的问题越来越突出,电力缺口很大。2007年印度的电力需求峰值达到108886兆瓦,而供给只有90793兆瓦,缺口比例超过16%[2]。2019年印度电力峰值177022兆瓦,峰值满足175528兆瓦,缺口大幅度缩小。但是与中国相比,2019年印度发电能力仅为1.55万亿千瓦时,只有中国发电能力的20%。其人均年用电量1181千瓦时,仅相当于中国的22%,全球平均水平的1/3[3]。2019年印度火力发电约占72.9%,核电2.9%,其他可再生能源发电8.71%,水电仅占10.4%。[3]据印度国家水电协会评估,在负载系数为60%时,印度国内各地区的水电总蕴藏量超过80000兆瓦,达84000兆瓦[4]。截至2019年印度最多只开发了1/3的水电资源蕴藏量,还有2/3的水电蕴藏量未开发[5]。表2反映出源自喜马拉雅地区的印度河、恒河和雅鲁藏布江—布拉马普特拉河的水电资源占评估蕴藏总量的78%,占未开发蕴藏总量的87%,其中雅鲁藏布江—布拉马普特拉河的水电资源蕴藏量的95%尚未得到开发。印度河和恒河也有70%左右的蕴藏量未得到开发。

表2:印度各地区的水电资源蕴藏量

亚达夫等人曾预测2012-2017年的5年中,印度的电力需求要增加35%[4]。从表3看,2012-2017年印度电力需求最高的是新德里所在的北部地区,尤其是北方邦、比哈尔邦等恒河流域中游平原地区是印度经济发展最为集中和活跃的地区,也是人口密度最大的地区。北阿肯德邦、喜马偕尔邦和查谟·克什米尔地区所处的喜马拉雅山脉位于印度河和恒河的上游地区,靠近以新德里为中心的北方电力需求区,加快该地区的水电设施建设,是解决北部地区电力需求增长的主要手段。从表1看,2000年以后印度在喜马拉雅地区建成的29座大型水坝,绝大多数位于这三个邦,目前在建的15座大型水坝有11座处于此区域,仅北阿肯德邦就占了8座。

表3:印度各地区的电力需求预测 单位:兆瓦

印度对东北地区靠近喜马拉雅地区的大型水坝建设的力度远小于最北部的几个邦。20世纪80年代在阿萨姆邦建设的两座大坝地处雅鲁藏布江—布拉马普特拉河干流以南,严格意义上不属于喜马拉雅地区。1999年在锡金邦兰吉特河上建成的兰吉特大坝才是印度东北部地区在喜马拉雅地区的第一座大型水坝。2000年以来,印度在东部和东北部的锡金邦、阿萨姆邦、西孟加拉邦、所谓的“阿鲁纳恰尔邦”陆续建成5座大型水坝,目前该区域在建的大型水坝还有5座。印度在东北部喜马拉雅地区大型水坝建设缓慢,一是因为该地区经济发展慢,对电力的需求低;二是该地区雅鲁藏布江—布拉马普特拉河最适合修建大型水坝的地段处于中印争议的所谓的“阿鲁纳切尔邦”,即我国的藏南地区。但是随着印度经济发展对电力的巨大需求,在此地区建设大型水电站,向印度北部、东部和南部经济发达地区输送电力,已成为迫切的需要。同时,印度为加强对我国藏南印控区控制,也会将开发雅鲁藏布江—布拉马普特拉河水电资源作为与中国争夺这一地区的手段[5]。上述原因促使印度会进一步加大在所谓的“阿鲁纳恰尔邦”大型水坝建设的力度。从表2反映出的印度水电资源未开发蕴藏量看,印度河、恒河和雅鲁藏布江—布拉马普特拉河流域将是印度水电开发的重点,印度政府和相关邦政府会加大在此地区的大型水坝和电站的建设。

三、印度在喜马拉雅地区大量建设大坝带来的隐患和问题

喜马拉雅地区丰富的水电资源蕴藏量占印度水电资源蕴藏总量的绝大部分,发源自该地区的印度河、恒河和雅鲁藏布江—布拉马普特拉河的水电资源蕴藏量占印度水电总蕴藏量的78%,三条河尚未开发的水电蕴藏量占到印度全国总蕴藏量的87%,是当前和未来印度水电建设的重点。但是,“最适合”建设水电站的中上游地区所处的喜马拉雅山脉,其地质结构脆弱,地震、冰川融化、雪崩等自然灾害频发,对大坝的安全形成了较大的威胁,而处理好地质条件和水电站建设和运行安全的关系,需要印度政府和各邦政府谨慎行事。2021年初北阿肯德邦查莫里利地区冰川断裂形成的大规模洪水造成了水电站溃坝,正是一个突出的实例。2001年以来印度在最北部的喜马拉雅山区建成和在建的35座大坝中的33座都处于4类或5类地震区,东北部在阿萨姆邦、锡金邦、西孟加拉邦、所谓的“阿鲁纳切尔邦”的11座大坝全都处于5类地震区[1],即地震危险最高的区域。不稳定的地质结构,对大坝的抗震要求等级非常高。

大量水坝建设影响喜马拉雅地区地质结构的稳定,可能引发事故。水坝建设,尤其是大型水坝建设和在一个小范围内建设数量众多的中小型水坝,是否会引发地质条件的改变,从而引发灾难性的溃坝事故和生态环境的改变,最终影响人类的生存和发展,是一个有争议的话题,目前学术界还没有定论。但是在水坝和电站建设中考虑其对地质条件和生态环境的影响,则是各个国家在复杂地质条件下进行基础设施建设必须经过充分论证的。印度大量建设水坝和水电站的喜马拉雅地区南麓和西麓,地形高度的落差大,是建设水电站的理想区域,但是其地质结构也非常脆弱,在此地开展大规模的基础设施建设,引发地质灾害和生态变化的可能性远大于其他地区,尤其是在北阿肯德邦、喜马偕尔邦和查谟·克什米尔等喜马拉雅山脉的高海拔地区,对环境造成危害的可能性更大。印度加快在这些地区大坝和水电站建设布局对喜马拉雅地区和青藏高原的地质结构和生态环境可能造成的影响,应该得到关注。

邦政府主持建设的占比高,技术水平不足。2019年印度水力发电量45399兆瓦,其中中央政府负责建设运行的水利发电量15047兆瓦,占33%,邦政府建设运行的水力发电量26959兆瓦,占69.5%,私人建设运行的3394兆瓦,占7.5%[5]。中央政府主持建设运行的水电站比重不高,以邦政府建设和运行的水电站为主。而各邦水电和大坝的投资和设计建设技术水平差距大,尤其是北方喜马拉雅地区水电和大坝建设的复杂性远高于其他地区,以地方政府为主建设和运行水坝和电站,很容易造成溃坝隐患。

水电站和大坝建设资金不足,工程周期不断延长,设计和施工计划不断修订,也会导致质量隐患。水力发电和大坝建设工程巨大,建设周期长,投资远超火力发电。虽然印度的金融机构以及政府部门发挥了融资作用,但是资金缺口依然巨大。同时工程建设中的贪腐问题频发,也是工程质量问题的原因之一。为了提高私人在水力发电的占比,印度政府出台各种政策,鼓励私人积极投资水电站建设[6],但是私人投资比重的提高和质量问题也是矛盾。投资不足、贪腐严重、设计和质量监管不到位,都会造成溃坝的可能。2017年印度号称超越三峡大坝的恰尔肯德邦大坝开闸几秒就发生溃坝。这个大坝于1977年开建,20世纪90年代因为技术和资金问题停建,2006年以后再次开建。大坝不是钢筋混凝土结构,而是沙土填埋的,这样的质量工程在印度不会是少数。

四、对我国的影响和对策

2021年初印度北阿肯德邦冰川断裂引发的溃坝事件,反映出人类在地质条件特殊的喜马拉雅地区开展大规模的基础设施建设,同气候变化引发的冰川融断等自然现象之间的冲突。印度北阿肯德邦发生的灾害,是冰川断裂引发洪水与水电站溃坝双重作用的结果,溃坝放大了冰川断裂引发洪水的破坏作用。

青藏高原素有“亚洲水塔”之称,是长江、黄河、雅鲁藏布江—布拉马普特拉河、湄公河、阿姆河等亚洲主要河流的发源地。但是近几十年来,随着全球气候变暖的影响,青藏高原的冰川出现融化现象,湖水面积增加,湖水变淡,还出现了“冰崩”等新型自然灾害[7]。冰川融化加速致使冰川断裂事件不断发生,其造成的自然灾害频发。近年来我国西藏阿里、林芝、日喀则、山南等沿喜马拉雅山脉的地区多次发生冰湖崩溃,造成人员和财产损失[7]。

喜马拉雅山脉处于喜马拉雅地震带,为印度洋板块与欧亚大陆板块冲撞形成,是年轻的地质造山运动的结果,地震活动频发。山脉北坡为青藏高原,地势相对平缓,处于喜马拉雅地震带和青藏高原地震带之间。南坡为印度、尼泊尔、不丹和我国藏南地区,地势陡峭,短距离内海拔高度急剧下降,峡谷河流众多,是建立水坝和电站的合适地区。但是由于地理环境的因素,该处影响水利水电工程安全的隐患众多。一是受印度洋西南季风的影响,夏季降雨量大,高山积雪融化形成的洪水与季风造成的降水量叠加,容易形成洪水灾害;二是处于喜马拉雅地震带,地震对大坝的冲击会造成破坏性灾害;三是雪崩、冰崩、冰湖溃坝形成的自然灾害;四是山体滑坡形成的堰塞湖溃塌引发的洪水。尤其是冰崩和冰川断裂作为一种新型灾害,由气候变暖引起,在冬季也会产生[7]。以往冰崩和冰湖溃塌发生在夏季,2021年初印度北阿肯德邦查莫利地区的冰川断裂发生在冬季,这是一个值得关注的新的自然现象。我国在开发雅鲁藏布江水力资源的工程中应该注意这种自然环境的变化对工程建设的影响,也要注意基础设施建设对环境的影响。同时还需关注周边国家在喜马拉雅地区开展大型水利设施建设对环境的影响。

(一)跟踪关注印度在喜马拉雅地区的水坝建设

印度在喜马拉雅地区的水坝建设数量多,力度大,深入到喜马拉雅山脉深处,靠近中印边境,甚至建在边境争议地区,其可能造成的灾害会对我国产生何等影响值得关注。印度在喜马拉雅地区的水坝建设,除了本文所述的大型水坝外,还存在数量众多的中小型水坝和各种水利水电设施,这些设施并不都为我们国家和西藏有关部门了解。如何了解和掌握印度在喜马拉雅山区的水坝建设和其他水利建设及其可能引发的灾害,了解和研究其对喜马拉雅山区的气候、环境、地质结构产生的影响,应引起有关部门的重视。国家和西藏自治区应组织技术力量,根据印度政府公布的大坝信息和媒体的报道,跟踪印度在喜马拉雅地区大坝的建设和安全信息,并采用卫星遥感、遥测和其他高新技术等远距离监测和大数据技术等手段,对印度等国家在喜马拉雅山地区进行的水利电力设施和在建工程进行监视。同时加强对我国靠近其工程附近的地质结构和气候变化的监控,制定预案,以防其工程引发的自然灾害和事故对我方产生负面影响。

(二)加强喜马拉雅地区国家间的水电开发信息交流,共同论证大型水电设施的建设对地区气候和地理环境的负面影响及对策

喜马拉雅山区的基础建设,尤其是大型水坝这一类耗资巨大的大型工程对环境的影响,引起众多反对意见。如何在经济发展和生态保护方面取得平衡,是考验各个国家生存发展和政府决策能力的重要课题。喜马拉雅山区的生态保护和开发,不是单独一个国家可以承担的,还应该通过友好协商合作进行。发源自喜马拉雅及其附近地区的恒河、印度河和雅鲁藏布江—布拉马普特拉河,通过不同方向流入南亚次大陆,是著名的跨境河流。不同于长江、黄河等境内河流对水资源的利用和生态的保护都由国内研究和开发,跨境河流的水资源利用和保护离不开多国合作。然而,南亚次大陆的地缘政治因素、中印之间存在的边境争议以及水资源利用的潜在冲突,为合作造成很大的障碍。目前中印之间的水资源合作仅仅是签订了中国向印度定期提供若干观测点的水文信息,缺乏更深入的水资源合作机制。鉴于雅鲁藏布江—布拉马普特拉河流经我国与印度争议的藏南地区,也是水资源争议比较大的地区,除了提供水文资料外,进行更深入的水资源合作困难很大[8]。因此,可以考虑先从边境争议较小的地方开展合作,如我国西藏靠近印度北阿肯德邦和喜马偕尔邦的地区。在此地区,恒河的源头和印度河的部分源头在我国境内,印度在这两个邦的大型水坝建设力度较大,是向包括新德里在内的恒河平原地区提供电力的重要项目,也是印度下一步加大水电开发力度的重点地区。这一地区与我国的边境争议相对较小,可以考虑在与印度的水文信息交换的基础上,开展各自的水利水电建设信息交流,交换对喜马拉雅地区气候、水文、地质、地震变化监测信息等。与印度就喜马拉雅地区的水电信息开展交流合作,也有助于中印紧张关系降温,打破美国印太战略布局,缓和地缘政治紧张局势。

(三)加强我国在喜马拉雅地区水资源开发的科学论证

我国在青藏高原开展大型基础设施建设设计论证和工程建设中,必须考虑新型自然灾害对工程的影响,以及工程建设对自然环境的影响。过去50年来,人类经历了前所未有的全球气候变暖。以青藏高原为核心的“第三极”地区更是全球变暖最强烈的地区。“亚洲水塔”冰川加速退缩、湖泊显著扩张、冰川径流增加,水循环加强[7],不时造成冰崩、冰湖溃决等灾害,危害和影响西藏人民的生命和财产安全,影响到西藏的稳定和发展。喜马拉雅地区是青藏高原平均海拔最高的地带,也是生态最为脆弱的地区,该地区出现气候变暖引起的冰川加速融化、冰崩、冰湖溃塌,有可能对雅鲁藏布江—布拉马普特拉河、恒河、印度河流域造成影响。随着我经济发展对电力的需求增加、对碳排放和碳中和的承诺,以及西藏经济发展的需要,加大在雅鲁藏布江及其支流建设水电站和水库的力度已成为必然。如何在全球气候变暖时代,保证喜马拉雅地区水坝和电站的安全,如何克服冰川融化、冰崩、冰湖溃塌等自然灾害可能对水利设施产生冲击,是大坝选址、设计、施工、运行中应该注意的重大问题。尤其是冬季产生冰崩等自然灾害等过去没有出现或者很少出现的问题,也应作为今后突出注意的因素。

我国在喜马拉雅地区的水利水电建设,主要还是集中在山南和林芝地区,一是雅鲁藏布江上游人口相对稀少,尤其是印度河和恒河在我国境内的源头地区,人口更是稀少,对大型水利水电设施的需求不高。而山南和林芝地区的人口密度相对较大,对水利和电力的需求度较高。二是雅鲁藏布江在林芝地区的落差大,流量大,水电资源更为丰富,是向我国东部地区输电的重要源头。三是紧邻我国和印度争议的藏南地区,加紧在此地区的水电建设,有助于巩固边防稳定的需要,也有助于加强我们和印度就边境谈判和水资源谈判的砝码。

然而,山南与林芝两市所在的喜马拉雅地区也是地质条件最为脆弱的地区,地震、山体滑坡、泥石流、冰崩、雪崩等自然灾害时有发生。在此地区建设大型水电设施,会面临与印度同样的自然灾害威胁。虽然我国具有一定的在复杂地质条件下进行大型水电项目的建设经验,但是从第二次青藏高原科考的初步信息看,喜马拉雅山地的气候、生态和地质条件远比其他地区更为复杂。同时作为落差巨大的跨境河流,雅鲁藏布江发生大的大型水电设施事故灾害,造成的影响远比境内河流或者澜沧江—湄公河等跨境河流流域的影响更大。所以,在此地区的大型水电设施建设,在勘察、设计、施工、运行等方面都应更为科学严谨。

印度在喜马拉雅地区的水电建设既有经验教训,也有值得我们了解和借鉴的地方。我国可以和印度就喜马拉雅地区的水电建设安全的技术方面在不影响国家安全的前提下,开展一定的研讨和交流合作,相互交流大坝建设和运行安全的经验和教训,以保护在喜马拉雅地区开展大型水坝建设的生态安全和生命财产安全。

结语

喜马拉雅地区的水电开发和建设,是喜马拉雅地区周边各个国家经济发展的现实需求。如何在大型水坝建设和生态保护上做到平衡,考验着各个国家的智慧。全球气候变暖对包括喜马拉雅地区在内的青藏高原生态的影响,加大了对大型水坝安全的考验。关注和了解印度在喜马拉雅地区的大型水坝建设,监控喜马拉雅地区的气候和地质条件的变化,对我国在西藏的水电项目建设具有重要意义。如何在保证国家安全和利益的前提下,在中印边境争议地区开展水资源的合作和大型水坝建设信息交流,将是我们应该认真考虑的现实问题。

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