一项新研究提出了一项基于科学的政策，用于在长期干旱期间运营尼罗河的大型水坝，旨在平衡埃塞俄比亚对水电的需求与埃及对下游水的依赖。该框架引入了一种使用阿斯旺大坝水位的共享干旱指标，以减少区域冲突并促进可持续的水和能源管理。

埃塞俄比亚复兴大坝。图片来源：Maxar Technologies

中东和东非地区最严重的资源紧张局势之一集中在尼罗河上，埃塞俄比亚、苏丹和埃及之间关于水源获取和水坝运营的争端日益加剧。冲突的核心在于上游筑坝如何影响每个国家在尼罗河中的水资源份额和水力发电。

《通讯地球与环境》杂志最近发表的一项研究为在长期干旱期间管理尼罗河大型水坝提供了科学框架。目标是在可持续水力发电和最大限度地减少下游社区缺水之间取得平衡。

该项研究由南加州大学维特比工程学院干旱与水研究探索中心 (AWARE)联合首席研究员 Essam Heggy 共同撰写，该中心设在南加州大学谢明电气与计算机工程系，评估了运营尼罗河巨型水坝的各种抗旱策略的有效性。

尼罗河的大部分水流发源于埃塞俄比亚的高地，向北流向埃及的低地，最后流入地中海。在长期干旱期间，水坝运营商对水流的控制权日益引起争议。埃及依靠尼罗河供水，而埃塞俄比亚则依靠其新建成的巨型水坝——埃塞俄比亚复兴大坝 (GERD) 来发电。

通讯作者Essam Heggy这样解释紧张局势的根源：“尼罗河上游的水电站将为埃塞俄比亚60%的人口提供电力，而埃及98%的年度可再生水资源都来自同一条河流；上游急需能源，下游急需水。”

他补充道：“经过十多年的谈判，由于缺乏对长期干旱（多年干旱）期间大坝运行对上游和下游利益的衡量评估，因此未能达成任何合作运营框架。预计这些干旱将进一步恶化，给河流沿岸带来严重后果。”

Heggy说，挑战在于确定如何在长期干旱期间运营埃塞俄比亚复兴大坝 (GERD)，并准确预测尼罗河大坝上下游的收益和损失。

新的《通讯地球与环境》论文重新定义了长期干旱的概念，并试图提出作者认为理想的运营政策，使 GERD 能够产生可持续能源。该框架建议，在极端水文气候条件下，允许 GERD 实现约 87% 的最佳水力发电，而不会出现由水坝引起的下游水资源短缺。

作者希望提高尼罗河流域东部生活在高度不确定的气候预测下的 3 亿多居民对长期干旱的适应能力。

Heggy 和来自鲁汶天主教大学、北密歇根大学、NARSS 和埃及国家研究中心的同事利用最新的水力模型评估了几种建议政策的效率，这些政策解决了长期干旱期间上游水坝影响的不确定性。他们还研究了长达 100 年的历史数据，并模拟了几种运营政策，以产生可持续的水力发电并最大限度地减少下游水资源压力。

他们模拟的政策直指问题的核心：通过更好地定义东尼罗河流域的长期干旱状况来确定缓解措施，使用一个指标：阿斯旺大坝的临界水位。Heggy 引用了其他期刊，以展示该地区各国对干旱的不同定义。

埃及的尼罗河由两条支流组成：来自埃塞俄比亚高原的青尼罗河占该河流量的 80% 以上，来自维多利亚湖的白尼罗河占其余部分。Heggy 和同事建议：决策者不应仅将青尼罗河的当前流量作为长期干旱的指标，而应将阿斯旺大坝的水位作为这种极端水文气候条件的指标，得出阿斯旺大坝水位达到 165 米（约 780 亿立方米）时应宣布干旱并启动缓解措施的数字。

作者认为，这种方法可以解决关于“干旱年份”和“流量”的分歧。它还纳入了白尼罗河和青尼罗河水量的水预算贡献。此外，该研究的作者概述了他们认为的优化政策，即埃塞俄比亚复兴大坝仍能产生超过其最佳水力发电量 87% 的可持续能源，而不会引发埃及大坝引起的下游水资源短缺。

鲁汶天主教大学博士研究生穆罕默德·拉玛表示：“只有对上游水电需求和下游水资源预算进行量化评估，才能解决这一冲突，而不是像科学利益集团所主张的那样，只呼吁增加上游水电站，同时减少下游水资源短缺。”

Heggy表示：“在气候预测日益不确定的情况下共享尼罗河的水和水电资源，为政策制定者敲响了警钟，要求他们与开放科学共同应对这种不确定性，并将水和气候研究提升到可以实现和平与繁荣的水平。”

编译自/ScitechDaily