为尼罗河开发了一个综合的气候-水-经济框架。使用16个CMIP6气候预估对基础设施计划进行压力测试。来自水电和灌溉的GDP收益仍然高度不确定。所有家庭群体均受益，但农村和城市人口之间的受益程度不同。

　　大型河流流域（如尼罗河）对人口和生态系统至关重要，提供农业、生活、工业用水、水力发电及环境用水。然而，这些系统面临人口增长、经济发展和气候变化的多重压力。全球大坝建设激增，水电和灌溉基础设施虽带来社会经济收益，但在国家、区域和部门间产生权衡。苏丹作为尼罗河最大沿岸国，拥有约66百万公顷未开垦耕地，计划在青尼罗河开发约100万公顷灌溉面积，并建设四座水电大坝（Dal、Kajbar、Sheraig、Sabaloga，总装机1500 MW）。然而，2022年37%人口无电，2021年18%人口严重粮食不安全，2023年武装冲突进一步恶化形势。以往研究多聚焦历史水文条件下上游基础设施（如埃塞俄比亚复兴大坝GERD）对苏丹的影响，或单独评估苏丹水电与灌溉开发的生物物理/经济效应，但未综合考量气候变化对苏丹水电与灌溉发展的全面影响。因此，本研究旨在评估气候变化下苏丹水电与灌溉开发至2050年的生物物理和全经济影响，填补这一空白。

　　研究人员开发了一个综合气候-水-经济分析框架，包含16个CMIP6气候预估（4个气候模型×4个共享社会经济路径SSP）、尼罗河流域水文模型（HEC-HMS）、河流系统模型（Pywr）和可计算一般均衡模型（CGE）。分析考虑苏丹四座新大坝和约100万公顷灌溉扩张的逐步开发情景（2030–2050年），与无新基础设施基准情景对比。主要结论：

　　- 气候变化下，尼罗河自然径流总体增加，但不同气候模型和SSP间存在显著不确定性；青尼罗河和特克泽-阿特巴拉河增幅较大，白尼罗河增幅较小。

　　- 水电开发情景下，苏丹年水电发电量在2046–2050年较基准增加5.6–8.1 TWh/年，高排放路径（SSP585）增幅最大，气候模型选择影响大于排放路径。

　　- 全经济效应：水电部门GDP增长34–43亿美元，部分替代火电；小麦和甘蔗部门GDP增长9–11亿和5–6亿美元；但出口导向型部门（如煤炭、石油）因汇率升值而受损。年国民GDP在2030–2050年增加0.1–0.4亿美元（未贴现），累计变化39–48亿美元。

　　- 家庭收入分配：所有家庭群体实际收入增加0.14%–0.38%，但城市家庭受益更多（因企业所有权占比高），农村家庭收益受土地租金下降抑制。高增长路径下城市家庭收益更大，低增长路径下农村家庭收益相对更高。

　　- 尼罗河对埃及流量在开发情景下每年减少0.2–7.2亿立方米，但由于气候变化导致自然流量增加，仍高于历史平均水平。

　　研究采用的主要关键技术方法包括：（1）耦合模型比较计划第六阶段（CMIP6）的16个气候预估（4个气候模型：ACCESS-CM2、MIROC6、MPI-ESM1-2-HR、MRI-ESM南宫28圈官网2-0；4个SSP：SSP126、SSP245、SSP370、SSP585），数据源自NASA Earth Exchange全球日降尺度数据集（NEX-GDDP-CMIP6）；（2）水文工程中心-水文建模系统（HEC-HMS）模拟尼罗河流域逐日自然径流，基于SRTM 30m地形数据，采用线性水库法、修正Clark法、亏损-常数法和Hamon蒸散发法；（3）Python水资源（Pywr）模拟工具构建河流系统模型，月尺度模拟大坝运行、灌溉取水、蒸发和渠道损失，通过线性规划优化水分配，并与水文模型迭代校准（2000–2007年校准，2008–2014年验证），性能指标（MEP、NSE、R2）显示良好至优秀；（4）可计算一般均衡（CGE）模型（基于IFPRI标准模型扩展为递归动态），以苏丹2021年社会核算矩阵（SAM）为基础，包含63种商品、68个生产活动、10个生产要素和20个家庭组，动态模拟至2050年，GDP增长和劳动力增长依据IIASA对各SSP的预测，并调整2023年冲突影响。

　　通过16个气候预估，显示降水变化模式高度不确定：ACCESS-CM2模型预测整个流域降水增加，埃塞俄比亚高地增幅最大；MIROC6模型变化较小且局部干燥；MPI-ESM1-2-HR模型呈复杂模式，中部湿润而南部干燥；MRI-ESM2-0模型在高排放情景下北部增温更大。温度普遍上升，ACCESS-CM2增温最高，MPI-ESM1-2-HR增温最小。

　　15年移动平均月自然径流显示，白尼罗河、青尼罗南宫28圈官网河和特克泽-阿特巴拉河均呈总体增加趋势。青尼罗河在2050年较2015年增幅约30%（集合平均），特克泽-阿特巴拉河增幅约61%，全尼罗河增幅约26%。但部分投影（如MIROC6 SSP126）显示统计显著下降趋势，强调需基于集合的风险规划。

　　逐步开发情景下，现有大坝水电在GERD长期运行后（2025年）增加，但随后因灌溉取水减少。新大坝中，Dal大坝（2030年）年发电量约5.4 TWh，后因灌溉扩张下降；Kajbar大坝（2035年）发电量0.07–0.61 TWh，受气候敏感性影响大；Sheraig大坝（2040年）1.8–2.6 TWh；Sabaloga大坝（2045年）0.07–0.22 TWh。总水电增量在2030–2050年较基准增加32%–58%。灌溉扩张使小麦种植面积增加283%。开发情景下尼罗河对埃及流量每年减少0.2–7.2亿立方米，但仍高于历史平均。

　　部门GDP：水电部门增加34–43亿美元，火电部门减少12–18亿美元；小麦和甘蔗部门分别增加9–11亿和5–6亿美元；出口导向部门（煤炭、石油）因汇率升值下降。年国民GDP在2030–2050年增加0.1–0.4亿美元，高增长路径（SSP5、SSP1）增幅更大。家庭收入：所有群体实际收入增加0.14%–0.38%，城市家庭受益更高（因企业所有权），农村家庭收益受土地租金下降抑制。高增长路径下城市家庭收益更大，低增长路径下农村家庭收益相对更大。

　　讨论部分指出，气候变化预估的不确定性要求采用多模型和SSP进行基础设施压力测试。水文结果与以往研究一致，强调埃塞俄比亚高地对尼罗河未来流量的关键作用，但需谨慎解释东非气候悖论（模型模拟的增湿趋势与观测的下降趋势矛盾）。苏丹基础设施开发具有跨境影响：1959年尼罗河水协议为苏丹和埃及分配水量，多数气候投影下增加径流使苏丹可合规开发，但MPI-ESM1-2-HR SSP5情景下流量较低，需定期更新评估。此外，合作框架协议（CFA）的批准改变地缘政治格局，未来开发需考虑复杂性。梅罗维大坝的经验揭示四座规划大坝可能的负面社会环境影响（如移民、生计破坏、文化损失、环境变化），需开展专门评估。研究局限包括未考虑温度升高对灌溉需水的影响、土地利用变化、回流水假设敏感性、气候数据集偏差等。结论部分翻译：本研究提出了一个整合气候变化预估与水文、河流系统及全经济模型的新分析框架。尽管主要关注苏丹，但该框架具有更广泛适用性。将其扩展到整个流域可评估多国灌溉和水电开发的成本与收益，促进利益共享机制和资源利用效率。生物物理模型与全经济模型的整合为评估基础设施对部门生产和不同家庭群体福利的分配效应提供了强大工具，有助于在气候适应规划中确保公平性。本研究聚焦于苏丹水电和灌溉的示意性开发路径，未来研究可探索多目标优化技术，以设计对气候变化不确定性稳健的适应性基础设施计划。