人类如何实现既有水电提供可持续的能源需求，又能保持河流的健康，世界上没有容易的答案。

但并不是绝对没有答案。要找到这些答案需要创新的科学、新方法，以及各种不同利益群体合作探索解决方案的共同意愿。本周，大自然保护协（TNC）将发布一份白皮书《河流的力量：探索水电开发与保护之间的平衡》，它将有助于大家寻求答案的联合探索。

在白皮书中，我们量化了可能受到水电扩张威胁的因素，即全球已规划的大坝可能导致的片段化和流量改变，将会威胁到的河流总长及生态平衡下水能开发的潜力。我们还首次尝试了对实现这些目标所需成本进行估算，结果表明，我们能找到解决方案。

首先是挑战。通过一个包含在建和规划中的数千个大坝资料的数据库，我们发现：那些大坝一旦建成，将使水网片段化，使江河流量模式发生改变，从而影响到全球30万公里长的江河（这里指干流及主要支流）。预计这些影响将会极不均衡地发生在那些淡水生物多样性程度最高的多个流域：我们发现，在那些将受到影响的全部河段中，70%都分布在鱼类多样性程度最高的生态区内。此外，水电扩张的浪潮将波及大量人类聚居区，而其中很多区域内的居民一直以来都依赖江河提供食物并靠江河维持生计。

回望过去，美国人不必花太多时间就可找到我们曾借发展经济之名在“有机鱼生产机”哥伦比亚河建坝的那个时期，有一项被伍迪·格斯里称颂为“将黑暗变成黎明”的改变。无可否认，在很多国家，水电、经济增长、利益分配及腐败已形成一个盘根错节的大网，但各国水资源基础设施的开发程度与人均收入之间存在紧密关联这一事实，其实并非一个巧合现象。生活于后发国家的自然保护者们切不可忽视美国也曾有大举建坝和甘愿用“产鱼河”换取“产电河”的历史。

世界上没有容易的答案。但从全面的美国建坝史，即从最初扩张到现今努力寻求更好平衡点的过程中汲取历史教训，再有了新的科学，我们就可以找出理想的答案呈现给世人。

白皮书《河流的力量》呈现了一些答案。在书中，我们探讨了用“水电设计规划方法”确定大坝的空间构型，使大坝能实现在尽力减轻对江河其他价值的影响的同时，保持发电量不减的目标。

“水电设计规划方法”部分受美国缅因州佩诺布斯科特河流域“再设计”的实践启发而得。在那里，佩诺布斯科特印第安部族和包括TNC在内的几个保护组织共同买下3座水电大坝，并拆除掉其中两座，剩下一座将重新导流绕开。这些措施可让大西洋鲑鱼、美洲鲥和短吻鲟等多种洄游鱼类畅游的栖息地大幅扩大。同时，经过装机容量和运行调度方案的改变，几座未拆除的大坝预计仍能保持整个佩诺布斯科特河流域以前的发电总量不变。

佩诺布斯科特河行动清楚地昭示世人：大坝运行采用替代性方案同样能生产类似规模的电量，而那些替代方案同时还能带来截然不同的环境和社会效益。佩诺布斯科特河行动为那些有意重新平衡发电与保护其他江河价值的项目提供了令人振奋的案例。对那些正进行水电扩张的地区，佩河案例的参考意义在于前瞻性：从全水系尺度上做规划，第一次就做对，不要等一个世纪过去，丢了太多资源才来再设计，付出巨大甚至无可挽回的代价。

TNC正在全世界许多大河流域推广“第一次就做对”的水系前瞻性规划。其中3个流域，即墨西哥的夸察夸尔科斯河、哥伦比亚的马格达莱纳河和巴西的塔帕荷斯河成为TNC深度案例研究的对象。我们发现，与以往的开发项目常用的方法相比，全水系的规划方法可找出合理的大坝空间布局，达到在保持发电量相当的同时，保持相连河道长度翻番的目的。在塔帕荷斯河我们发现：实现水网高连接性不变并获得等量电力的情境，仅需比建造坝组的最低成本多付5%的投资。我们随后又利用全球数据库模拟了在世界范围内的江河流域建坝可能出现的数十万种情境。我们发现，与实现同等水平发电量所采用的常规方法相比，假定到2050年预计全球的开发度各项参数不变，在“水电设计规划方法”模拟出的情境下，总长10万公里以上的河道可以保持无坝阻隔的状态。

虽然这项工作以保持江河水道的连接性为重点，因为这对洄游鱼类和夹带沉积物的水流非常重要，但研究结果显示，维持高连接性的河流往往还有利于其他资源的保护和利用，比如最大限度减轻对原生地貌的影响、减少移民和陆生生物多样性优先区的淹没范围。

乍一读，“10万公里河道可免受影响”好像是极好的答案。但这确实只应被看成部分答案，即找到可实施解决方案的第一步。虽然塔帕荷斯河案例研究有助于我们了解相对成本，但要把“水电设计规划方法”纳入决策过程，仍需我们对解决方案的完全成本和效益的认识有较大提高。想让“水电设计规划方法”真正发挥作用，实现在纸面上确认的10万公里河段连接在现实中有所改善的目标，需要世界各国进行全面规划和协调一致的决策。在有些国家，包括墨西哥和巴西的中央政府在选择应建哪些大坝上担负着重要角色，而“水电设计规划”的解决方案可被“植入”中央政府的决策过程。而在另一些国家，将“水电设计规划”纳入政府政策框架的可能性极小，甚至不存在，如湄公河这类跨国河流的国家。

5月20日，我们将在2015北京世界水电大会发布《河流的力量》白皮书。我们不会把减少10万公里影响看成一个简单的答案，我们需要将其作为努力目标，与各国政府、相关社群、投资方、开发方和NGO等关注可持续能源和江河健康未来的各方开展合作，找到一个令人振奋的答案呈现给世人。