创新背景

喜马拉雅山脉和其他亚洲高山山脉是地球上极地地区以外最广泛的冰川系统，拥有世界上最大的未开发水电潜力，目前正在建设或规划中有许多水坝和水库。

2021年2月，冰雪袭击喜马拉雅冰川山谷导致一连串的泥石流和灾难性的洪水，破坏了两个水电项目；2016年7月，尼泊尔的上博特科希HPP被贡巴通沙冰川湖爆发洪水摧毁。

创新过程

新加坡、中国、英国、尼泊尔、澳大利亚、荷兰、加拿大、瑞士和哈萨克斯坦的研究人员合作领导了一项新研究，证明气候变化正在破坏景观的稳定，并威胁到许多水电项目。

研究整理和审查了1960年代至今该地区冰川、永久冻土、典型山区灾害和相关水电破坏的数据，发现全球变暖引起的冰冷系统的融化和解冻正在严重改变亚洲高山地区供水的数量和时间，对数十亿人依赖的下游粮食和能源系统产生不利影响。

建造更多旨在调节溪流和生产水电的水库是适应这些变化的战略的关键部分。然而，研究表明，这些项目容易受到一系列复杂的相互作用过程的影响，这些过程正在破坏整个地区的景观稳定。

这些过程的严重程度和变化速度各不相同，包括冰川退缩和分离、永久冻土融化和相关山体滑坡、岩冰雪崩、冰川湖泊和滑坡堰塞湖的泥石流和爆发洪水。大量的沉积物被搅动起来，这些沉积物可能会填满水库，导致大坝故障并使动力涡轮机退化。

尽管水电大坝存在社会和环境问题，但它们有助于可持续能源转型，有助于减少化石燃料的碳排放，并支持实现碳中和。水坝和水库的建设是高山地区未来水资源的关键，因为气候变化正在改变水循环。

研究系统地调查气候驱动的灾害对整个亚洲高山水电大坝和水库的影响，为高山地区具有气候变化适应能力的水电系统提供了建议，研究成果论文于2022年6月23日发表在《自然地球科学》上。

为了尽量减少气候驱动的山地景观不稳定对水坝和水库的不利影响，研究团队先应绘制了冰郊带（或冰川退缩后新暴露的区域）的分布图、沉积物产量和灾害敏感性图，以更好地描绘当前和未来的不稳定景观和易侵蚀区域。

研究团队将沉积物问题视为水电发展的根本性考虑因素。他们认为在规划未来的水库时，储存能力设计应考虑与气候变化引起的沉积物负荷增加相关的潜在储存损失，并提供额外的储存以应对与气候相关的危害。

研究表示，水电设施建设需要进一步发展和实施监测、预报和预警系统。研究建议使用一系列方法（例如遥感和地面观测）来改善对冰川、永久冻土、不稳定斜坡、冰川湖泊、侵蚀和沉积物产量的监测。

了解这些新出现的危害，并采取前瞻性的适应和缓解措施，可以实现高山地区成功的可持续水电开发。研究团队计划收集更多遥感和基于现场的信息，以更好地了解多种复合山地灾害的气候、地形和构造驱动因素及其对生计和基础设施的影响。

探究气候变化对高山水电系统的影响，有助于加固高山水电系统，在保证社会生产生活的同时最大限度地保护环境。