,1,2, 刘承良,1,2,3, 杜德斌1,2,3Spatio-temporal dynamics of international freshwater conflict events and relations from 1948 to 2018
WANG Tao,1,2, LIU Chengliang,1,2,3, DU Debin1,2,3通讯作者:
收稿日期:2020-12-11修回日期:2021-05-14
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Received:2020-12-11Revised:2021-05-14
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作者简介 About authors
王涛(1990-), 男, 河南新乡人, 博士生, 研究方向为世界地理与地缘关系。E-mail:
摘要
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Abstract
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王涛, 刘承良, 杜德斌. 1948—2018年国际河流跨境水冲突的时空演化规律. 地理学报[J], 2021, 76(7): 1792-1809 doi:10.11821/dlxb202107016
WANG Tao, LIU Chengliang, DU Debin.
1 引言
河流在满足人类生产生活用水需求方面具有不可替代性,支撑着全球范围内超过20亿人口的日常供水和16%的电力供应[1],创造了巨大的经济、社会、生态和文化价值[2]。社会经济发展对河流的依赖性,使得各国对河流的重视程度越来越高,随之而来的水资源安全问题也逐渐被纳入国家安全的范畴之内[3,4]。由于自然流动性,许多河流超越国家边界成为国际河流（包括跨界河流和边界河流）[5],其分水线所包围的河流集水区形成国际河流流域。截至2018年,全球共有310个国际河流流域,涉及150多个国家,蕴藏了全球近60%的河流径流量[6]。这些国际河流的水资源开发、利用与分配涉及流域内各个国家利益,域内任何单方面水行为都有可能引发跨境水冲突[3]。随着近年来全球水资源供需矛盾日益突出,国际河流水政治关系越发敏感[7]。尤其是被喻为“亚洲水塔”的青藏高原周边河流受气候变化影响突出[1, 8],跨境水冲突频发[9],有关“水战争”和“水霸权”等新闻事件不时见诸报端,给中国周边地缘安全和区域合作带来较大隐患。当前,“水危机”已成为全球五大风险之一[10],跨境水冲突日渐成为非传统安全领域的重要问题和新时代资源环境外交的重要议题,受到国内外****广泛关注。已有研究主要集中于以下几个方面：① 研究进展梳理。国内外****通过定性分析、文献计量与可视化等方法对已有跨境水冲突研究进行了梳理,并从数据更新、尺度综合与交叉研究等方面进行了展望[3, 11-13]。② 时空分布及发生原因。已有时空规律研究以国外占绝对主导,主要基于国际水事件数据库（International Water Event Database, IWED）的早期数据（更新至2008年）展开事件分析[14,15,16],研究尺度以单个流域或区域居多[11]。其背后的原因解析则多基于流域案例视角,从社会经济和气候变化等综合因素进行解释[7, 17],但仍未达成共识[11]。③ 热点区域识别与风险评估。由国际机构主导,以联合国环境署的跨界水评估项目（TWAP）[18]和世界资源研究所的水风险评价（Aqueduct）项目[19]最具影响力。④ 水政治与水外交。国外****基于“水霸权”理论基本形成两大思想流派：以“水霸权”理论为内核的现实主义地缘政治流派[20]（强调权力不对称）和质疑“水霸权”理论的批判主义地缘政治流派[21]（强调“流域”本体的多维解释和水冲突中的话语与叙事）;国内****则更多地从水政治复合体[22]、水外交和地缘政治[9]等角度展开对策研究。⑤ 水资源管理与水冲突治理。主要从国际法或条约[23]、公共资源管理视角开展跨境水资源管理[24],强调发挥流域管理机构的重要作用[24],探讨了水资源分配模式等问题[25];一些****则从国际河流水安全[26]和“去安全化”[4]视角对跨境水冲突治理路径进行探讨。
不难看出,国内外****对跨境水冲突进行了较为全面的研究。研究视角上,以国际法、公共管理、国际关系等视角居多,但对时空演化规律的挖掘不够,亟需发挥地理学综合性优势,为解剖冲突原因和化解冲突风险提供理论依据。研究尺度上,集中于区域或单个流域尺度,尤其是国内相关研究以中国周边若干特定流域[12]居多,全球视野略显不足;亟待系统研判全球跨境水冲突总体走势和热点地区,为中国参与全球治理、服务“一带一路”对外基础设施合作和维护国家海外利益提供决策支撑。研究方法上,以定性研究居多,定量研究相对略少,IWED数据相对陈旧[11],有待更新刻画近10年全球跨境水冲突动态演化规律。
鉴于此本文通过互联网大数据挖掘,基于IWED数据遴选标准,建立了1948—2018年全球跨境水冲突时空数据库。在此基础上,从水冲突“事件—关系”视角,力图系统揭示1948—2018年间全球跨境水冲突的时空演化规律,为后续跨境水冲突研究提供支撑,并为中国海外水利项目合作和防范冲突风险提供政策参考。
2 研究方法与数据处理
2.1 研究方法
2.1.1 事件分析法 事件分析法最初由McClelland于20世纪60年代提出[14]。主要根据多种来源的媒体报道,提取国家间互动关系的新闻事件,并基于一定准则对事件蕴含的信息进行编码和属性赋值[27],广泛用于地缘政治[28]和水政治[4, 11, 16]等的定量研究。所谓跨境水冲突事件,是指基于新闻媒体报道的国际河流流域内国家间围绕国际河流水资源的开发利用、归属、分配和保护等问题所发生的口头、经济、外交或军事等层面的冲突性政治互动行为[29],不包括流域外第三方国家与流域内国家之间的水冲突行为、流域内各国的国内水冲突问题以及流域水资源作为受害对象的冲突事件（如水作为武器或战争目标等）[14]。从行为主义角度来讲,跨境水冲突的本质是国家间围绕国际河流发生的水政治事件及事件中包含的双边或多边冲突关系（图1）。本文利用事件分析法,基于“事件—关系”视角,对全球跨境水冲突事件和国家间水冲突关系进行计量分析。
图1
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图1国际河流跨境水冲突“事件—关系”分析框架
Fig. 1The technical framework of "event-relation" of international freshwater conflicts
2.1.2 时间序列突变点检测 从统计学视角,时间序列趋势的突变可以理解为从一个统计特性到另一个统计特性的显著变化[30]。常用时间序列突变点检测方法① (①详细计算公式见参考文献[30,31,32]。)包括Mann-Kendall法、累积距平法、有序聚类法、滑动t检验法、Yamamoto法和Pettitt法等[30,31,32]。与其他方法相比,Mann-Kendall法有时并不能准确的识别出突变点[32],且任何单一的突变点检测方法都有其适用范围和缺陷,多种方法的共同使用和验证能够最大限度减少检测方法差异带来的误差,从而增加检测结果的可信度[31,32]。因此,本文基于前人使用较多且识别效果相对较好的累积距平法、有序聚类法、滑动t检验法和Yamamoto法等4种突变点检测方法,多重识别验证1948—2018年全球跨境水冲突时间序列突变点,选取结果稳定性最高的年份作为突变点年份（表1）。
Tab. 1
表1
表1基于不同突变点检测方法的全球跨境水冲突时间序列突变点识别
Tab. 1
| 检测方法 | 序列趋势判读 | 显著性水平 | 突变点年份 |
|---|---|---|---|
| 累积距平法 | 趋势判读 | 1987 | |
| Fisher最优分割有序聚类法 | 0.01 | 1987、1988 (按2类分) | |
| 滑动t检验法 | 0.05 | 1987 | |
| Yamamoto检测法 | 0.05 | 1985、1986、1987、1989、1990 |
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2.1.3 变异系数 引入变异系数（Coefficient of Variability, CV）测度跨境水冲突事件时间序列的波动性和各国对外水冲突规模的差异性,其公式为[33]：
式中：S为数据标准差;
2.1.4 核密度 引入核密度分析方法研究跨境水冲突事件的空间分布特征,其公式为[34]：
式中：k(x)为核函数;h > 0,为带宽或搜索半径,取值400 km（基于流域边界限定的默认值调校）;x-xi为估计点到样本xi处的距离;n为已知点数目;d是数据维度。
2.2 数据来源和处理
2.2.1 数据来源 美国俄勒冈州立大学依托跨境淡水争端项目数据库（Transboundary Freshwater Dispute Database, TFDD）创建的国际水事件数据库（IWED）② (②Tab. 2
表2
表2全球主要冲突流域水资源指标和类型划分
Tab. 2
| 国际河流流域 | 供给端(气候条件与水资源禀赋) | 需求端(社会经济用水压力) | 水资源压力指数(%) | 水冲突事件数量(起) | 流域类型划分 | 水冲突事件主要问题类型 | 流域水冲突本质 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 主要气候类型 | 多年平均降水量(mm) | 多年平均径流深(mm) | 人口 数量 (千万人) | 人口密度(人/km2) | 各行业取水量(亿m3/a) | ||||||
| 印度河流域 | 高山气候/亚热带沙漠气候 | 408 | 206 | 23.37 | 273 | 2947 | 85.9 | 200 | 高水资源压力—高水冲突 | 水量分配、水电开发、大坝建设 | 水源 竞争 |
| 约旦河流域 | 亚热带沙漠和草原气候 | 240 | 117 | 1.21 | 269 | 62 | 91.4 | 177 | 高水资源压力—高水冲突 | 水量分配 | 水源 竞争 |
| 阿拉伯河流域 | 亚热带沙漠和草原气候 | 324 | 170 | 7.44 | 86 | 1117 | 70.7 | 175 | 高水资源压力—高水冲突 | 水量分配、水电开发、大坝建设 | 水源 竞争 |
| 恒河—雅鲁藏布江(布拉马普特拉河)—梅格纳河流域 | 热带季风气候 | 1188 | 860 | 95.57 | 575 | 5001 | 67.9 | 147 | 高水资源压力—高水冲突 | 水量分配、水电开发、大坝建设 | 水源竞争与能源开发 |
| 尼罗河流域 | 热带草原/(亚)热带沙漠气候 | 624 | 129 | 32.61 | 110 | 784 | 17.2 | 136 | 低水资源压力—高水冲突 | 水电开发、大坝建设、水量分配 | 能源开发与水源竞争 |
| 多瑙河流域 | 温带落叶阔叶林气候 | 744 | 278 | 7.31 | 91 | 538 | 15.6 | 104 | 低水资源压力—中等水冲突 | 水电开发、大坝建设、水质污染、 | 能源开发与环境保护 |
| 澜沧江—湄公河流域 | 热带季风气候 | 1476 | 647 | 7.68 | 98 | 296 | 6.9 | 75 | 低水资源压力—中等水冲突 | 水电开发、大坝建设 | 能源 开发 |
| 咸海流域 | 温带沙漠气候 | 264 | 103 | 5.62 | 46 | 1066 | 65.8 | 42 | 高水资源压力—中等水冲突 | 水电开发、大坝建设、水量分配 | 水源 竞争 |
| 赫尔曼德河流域 | 亚热带沙漠和草原气候 | 156 | 79 | 1.19 | 29 | 407 | 96.5 | 28 | 高水资源压力—中等水冲突 | 水量分配 | 水源 竞争 |
| 格兰德河流域 | 亚热带沙漠和草原气候 | 384 | 23 | 1.90 | 35 | 189 | 82.4 | 27 | 高水资源压力—中等水冲突 | 水量分配 | 水源 竞争 |
| 科罗拉多河流域 | 温带沙漠气候/高山气候 | 300 | 40 | 1.43 | 22 | 215 | 83.6 | 22 | 高水资源 压力—中等水冲突 | 水量分配 | 水源 竞争 |
| 拉普拉塔河流域 | 热带雨林/热带草原/亚热带草原气候 | 1200 | 344 | 13.67 | 46 | 321 | 11.1 | 35 | 低水资源压力—中等水冲突 | 水电开发、大坝建设 | 能源 开发 |
| 怒江—萨尔温江流域 | 热带季风气候/高山气候 | 1080 | 662 | 1.14 | 43 | 26 | 8.4 | 21 | 低水资源压力—中等水冲突 | 水电开发、大坝建设 | 能源 开发 |
| 圣劳伦斯河流域 | 温带落叶阔叶林气候 | 912 | 490 | 4.64 | 57 | 556 | 40.0 | 17 | 中水资源压力—中等水冲突 | 水质污染 | 环境 保护 |
| 纳尔逊—萨斯喀彻温河流域 | 亚寒带针叶林气候/温带草原气候 | 492 | 93 | 0.57 | 5 | 112 | 38.7 | 16 | 中水资源压力—中等水冲突 | 水电开发、大坝建设 | 能源 开发 |
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2.2.2 数据处理 基于IWED原始数据库的创建方法和处理标准④(④
2.3 研究范围
与最新国际跨境淡水争端数据库保持一致[6],本文研究范围包括310条国际河流流域（图2）,重点关注发生跨境水冲突的国际河流流域。图2
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图2全球发生跨境水冲突的国际河流流域分布
注：基于自然资源部标准地图服务网站GS(2016)1667号的标准地图制作,底图无修改。
Fig. 2Distribution of international river basins with transboundary freshwater conflicts
3 国际河流跨境水冲突的时序演化规律
3.1 跨境水冲突事件的时序演化
3.1.1 表现出非单调波动增长和阶段性突变的复合演化特征 1948—2018年全球跨境水冲突事件规模在长期趋势上表现出波动增长态势,但在20世纪80年代末出现明显突变,形成稳定微降和快速波动上升2个发展阶段（图3）。① 1948—2018年全球跨境水冲突整体呈现波动增长的非单调演化过程。全球跨境水冲突事件由1948年的3起迅猛增长到2018年的75起（图3b）,整体增长趋势显著。但波动剧烈,水冲突事件增长幅度超出±50%的年份接近一半（达到34个）,变幅在±10%以内的年份只占10%,表现为非单调波动增长过程。② 以1987年为突变点,呈现由轻微下降向快速增长的阶段性突变。多种方法的时间序列突变点检测结果表明（表1）,1987年是全球跨境水冲突趋势突变最显著和最稳定的年份。利用指数平滑方法对原始数据进一步降噪处理发现（图3a）,以1987年为突变点,全球跨境水冲突变化呈现稳定微降（1948—1987年）和快速波动上升（1988—2018年）2个阶段。20世纪80年代末以来,全球跨境水冲突事件不断频发,部分归因于世界政治体系剧变（尤其是苏联解体）造成的主权国家和国际河流数量增多（流域的“国际化”）,以及90年代以来全球人口经济快速增长、水资源供需矛盾加剧造成的水政治关系紧张[35,36]。图3
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图31948—2018年全球跨境水冲突事件的时序演化
Fig. 3The temporal evolution of global freshwater conflict events from 1948 to 2018
3.1.2 以低强度冲突事件为主,平均冲突强度趋于下降 近年来,全球跨境水冲突强度⑨ (⑨为便于3.1.2和3.1.3部分的绘图和称呼,对事件等级和问题类型进行整合命名,将事件冲突强度按照-7到-1的原分级标准整合统称为5个等级（不改变原分级标准中的7个等级赋值）,即将原标准中的-7和-6等级（战争）统称为高强度、-5等级（小规模军事冲突）称为中高强度、-4等级（政治军事敌对）称为中等强度、-3等级（外交和经济对峙）称为中低强度、-2和-1等级（口头言辞冲突）统称为低强度;将事件问题类型按照1~13的原分类标准,整合统称为水量（2、9）、大坝建设与水电开发（3、10）、水质与污染（1）、涉水领土与边界（12、13）、流域管理与经济发展（6、7、8、11）、航运和渔业（4、5）等六大问题类型。)逐渐缓和,口头言辞层面的低强度跨境水冲突事件主导地位进一步增强。① 1948—2018年全球跨境水冲突以低强度水冲突事件为主。其所占比重由第一阶段的70.8%增加到第二阶段的87.34%（图4a）,而平均冲突强度由1948年的-4（中等强度）下降到2018年的 -1.64（低强度区间范围内）。表明国家间趋于采用更加和平与理性的方式解决水争端。除20世纪60年代约旦河流域部分因水源争端发生了第三次中东战争外,进入21世纪后,没有再发生因水而致的战争级别高强度水冲突事件。② 低强度主导的水冲突常态,某种程度可从国际水法的约束作用上体现出来。由于国际河流水资源的准公共产品属性,“有限主权论”和“沿岸国共同体论”[37]等学说成为国际水法的基本准则。围绕国际河流水资源的共享和公平利用等国际水法规则,对跨境水冲突间接起到一定的限制约束作用,发动战争或军事冲突等高强度水冲突的高额外交成本和负面国际形象,会在一定程度上遏制冲突冲动,口头对抗和外交纠纷成为水冲突的常态化形式。
图4
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图41948—2018年全球跨境水冲突事件的强度与问题类型构成演化
Fig. 4Evolution of the intensity and issue types composition of global freshwater conflict events from 1948 to 2018
3.1.3 以水文干预和资源权属型冲突为主,大坝等水利工程建设引发的冲突显著增加 国际河流水资源的稀缺性、政治性和安全敏感性,基本决定了围绕国际河流水资源的开发利用、水量分配、资源归属等问题的水文干预型和资源权属型冲突占据绝对主导地位。① 重大水利工程建设等水文干预措施带来的纠纷和围绕水量分配、涉水领土与边界⑩(⑩涉及河流上游水源地权属争夺、河流边界划分以及河中岛等河流上、中、下游沿岸领土主权归属和边界划分的冲突。)等资源权属的争端是全球跨境水冲突的矛盾焦点所在。1948—2018年大坝建设与水电开发等问题、水量问题、涉水领土与边界问题三大类跨境水冲突问题类型占比高达89.11%（图4b）,居于绝对主导位置。这些问题聚焦河流水资源的调蓄控制（水位、流量、空间再分配等）、开发利用（水电能源）、数量分配与资源权属（尤其是干旱缺水地区的涉水领土主权争夺）等方面,本质上皆属于水文干预型和资源权属型冲突。② 水冲突事件问题类型构成发生明显变化,大坝等水利工程开发建设引发的冲突增加明显。大坝建设与水电开发等问题导致的水冲突事件比重由第一阶段的21.2%增长到第二阶段的49.55%,逐渐超过了水量问题引发的事件比重（由56.52%下降到29.06%）。各国或出于应对气候变化导致的水量不稳定与旱涝灾害目的、或出于促进国内水资源的时空再分配目的、或出于满足不断增长的能源需求等目的而规划实施了越来越多的大坝建设、跨流域调水和水电站开发等水利工程,导致跨境河流的水文过程发生显著变化（如水位、流量、泥沙、水温等的大幅度变化）[7, 12, 16],引发了越来越多的跨境水冲突纠纷,逐渐成为全球层面的首要诱因。
3.1.4 少数地区成为全球跨境水冲突演化的主导力量 1948—2018年间全球不到20%的国际河流流域发生了跨境水冲突事件,且高度集中于5%的主导性流域（排名前15位流域水冲突事件量占总数的88.1%）（图5）。
图5
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图51948—2018年全球主要国际河流流域(排名前15位)的跨境水冲突演化趋势
Fig. 5The trend of global freshwater conflict events in major river basins from 1948 to 2018
（1）南亚、西亚和东非地区成为全球跨境水冲突演化的“序参量”。1948—2018年全球跨境水冲突事件高度集中于印度河流域（200起）、约旦河流域（177起）、阿拉伯河流域（175起）、恒河—雅鲁藏布江—梅格纳河流域（147起）、尼罗河流域（136起）等南亚、西亚和东非地区的5个国际流域（图5）。其水冲突发生时间较早并在时序上具有较强的连贯性,变异系数整体较小（图5）,与全球跨境水冲突总体演化趋势表现出较高的一致性。这些流域开发历史悠久,因气候干旱（如约旦河、阿拉伯河与尼罗河流域）和人口爆长（如约旦河、印度河与恒河流域）,水资源供需矛盾突出[18,19],国家间围绕稀缺水资源的争夺激烈,已成为全球水政治局势的“火药桶”[18, 20]。
（2）欧洲、东南亚、中亚、北美等区域强化了全球跨境水冲突的阶段性突变特征。排名第6~15位的流域主要位于欧洲（多瑙河流域）、东南亚（澜沧江—湄公河流域、怒江—萨尔温江流域）、中亚（咸海流域、赫尔曼德河流域）、北美（格兰德河流域、科罗拉多河流域、圣劳伦斯河流域、纳尔逊—萨斯喀彻温河流域）等地区。与南亚、西亚和东非地区的前5位流域相比,欧洲、东南亚、中亚、北美这些地区的国际流域水冲突事件数量明显骤降,水冲突事件绝大部分发生于第二阶段,主要由水电开发、河流污染和水量分配等问题引发[15, 21, 38]。且水冲突事件数量的波动性较强,变异系数较大（大部分超过2.5）（图5）,冲突“锁定效应”较弱。
3.2 跨境水冲突关系的时序演化
为了度量分析国家之间的水冲突关系规模及其结构变化,本文主要从“各个国家两两之间的双边冲突规模（关系次数）”和“单个国家对外冲突总规模（关系次数）”两个角度指标,对跨境水冲突关系的时序演化进行分析。3.2.1 国家间双边水冲突关系规模呈幂律分布,“马太效应”明显,但各国对外水冲突关系规模则趋指数分布 1948—2018年国家间双边水冲突关系与各国对外水冲突关系的规模分布均呈现不均衡性,水冲突高度集中于少数国家之间,具有“马太效应”（图6）。
图6
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Fig. 6Evolution of the quantity structure distribution of global freshwater conflict relations from 1948 to 2018
（1）两阶段国家间双边水冲突关系规模分布均表现出显著的幂律分布和极化趋势（图6a、6c）。第一阶段,全球跨境水冲突高度集中于以色列—叙利亚、以色列—约旦、印度—孟加拉国、印度—巴基斯坦等西亚和南亚地区。第二阶段,跨境水冲突主要发生在印度—巴基斯坦、土耳其—叙利亚、印度—孟加拉国、埃及—埃塞俄比亚和土耳其—伊拉克等国家之间,双边冲突关系次数的变异系数由1.60增加到2.01。1948—2018年国家间双边水冲突关系规模呈幂律分布,具有“马太效应”和极化趋势。
（2）各国对外水冲突规模分布逐渐由幂律分布向指数分布转变,呈现均衡化态势（图6b、6d）。第一阶段,与他国发生水冲突次数较多的国家锁定于西亚和南亚等地区,整体发育较好的幂律特征。第二阶段,与他国发生水冲突次数较多的国家数量大为增加,对外冲突次数超过100次的国家数量达到8个,50~100次的国家达12个,变异系数由1.78下降为1.65,各国对外水冲突规模分布由幂律向指数律演变,趋向均衡化,跨境水冲突逐渐成为越来越多国家无法回避的问题。
3.2.2 流域内国家间跨境水冲突趋于普遍化,平均冲突规模日益增加 1948—2018年国际流域内国家间水冲突数量显著增加,尤其对于邻国数量较多的国家而言（图7）,跨境水冲突受空间相互作用的影响更为明显。从第一阶段到第二阶段,前20位高水冲突量国家中,与其发生水冲突的他国数量占其邻国总数的平均比重由59.9%上升到了98.5%,且部分国家与越来越多的流域内非邻国发生水冲突,如埃及、埃塞俄比亚、泰国等。跨境水冲突现象越来越普遍,邻国较多的国家表现尤为突出;1948—1987年,邻国数量越多的国家,其对外水冲突次数并不一定越多;而1988—2018年,邻国数量较多的国家对外发生水冲突的次数显著增加,平均对外水冲突次数由8.14增加到了27.06次,充分表明地理邻近性和空间相互作用对跨境水冲突的发生概率具有较大影响。
图7
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Fig. 7The quantity structure evolution of external freshwater conflict relations of major countries
4 国际河流跨境水冲突的空间演变特征
4.1 跨境水冲突事件的空间格局演变
4.1.1 呈现“北多南少、东多西少、相对集中”的空间异质性 全球跨境水冲突事件分布呈现出显著空间异质性,相对集中于北半球和东半球,密集分布于以30°N为中心的气候干旱带（图8）,南亚、中亚、西亚和东非等高水资源压力地区成为全球跨境水冲突的主要策源地。图8
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注：基于自然资源部标准地图服务网站GS(2016)1667号的标准地图制作,底图无修改。
Fig. 8The overall distribution pattern of global freshwater conflict events from 1948 to 2018
（1）20°N~40°N的全球干旱带成为跨境水冲突事件的密集分布带。受副热带高压控制,20°N~40°N的大部分地区以沙漠气候和季风气候为主,集中了全球跨境水冲突事件总数的60%（图8）。跨境水冲突事件前5位的国际河流流域（印度河流域、约旦河流域、阿拉伯河流域、恒河—雅鲁藏布江（布拉马普特拉河）—梅格纳河流域和尼罗河流域）均分布于这一地带。
（2）跨境水冲突高度集中于“南亚—中亚—西亚—东非”地带。该地带人口密集、经济较落后但增长较快、水资源压力较大,与全球水资源压力分布格局高度吻合[39],也与联合国预测的高水冲突风险区基本一致[18]。1948—2018年这些地区的国际河流流域均发生了较大规模的跨境水冲突事件（普遍超过15起）,占全球总量的90%左右。
4.1.2 形成“水资源压力—水冲突规模”关系的类间异质性 不同水资源压力—水冲突规模组合表现出类型多样性,跨境水冲突规模前15位国际流域可划分出高—高型、高—中型、中—中型、低—高型、低—中型等五种模式（表2）。
（1）高—高型,即高水资源压力—高水冲突型流域。包括印度河流域、约旦河流域、阿拉伯河流域、恒河—雅鲁藏布江（布拉马普特拉河）—梅格纳河4个流域。因气候干旱或人口压力巨大,水资源供需矛盾突出,域内国家间围绕稀缺水资源争端持续不断,是典型的自然——人为因素复合驱动模式,如印度—巴基斯坦、印度—孟加拉国、以色列—约旦、土耳其—叙利亚和土耳其—伊拉克等国间的水冲突,其本质是资源导向下的稀缺水源竞争,叠加领土争端、宗教冲突和民族矛盾等地缘政治因素,水冲突协调难度较大。
（2）高—中型,即高水资源压力—中等水冲突型流域。包括咸海流域、赫尔曼德河流域、格兰德河流域和科罗拉多河流域。大多地处沙漠或荒漠气候,水资源匮乏,对气候变化敏感,但人口压力适中,水冲突数量处于中等水平,水冲突根源聚焦水资源利用和分配。如中亚五国对阿姆河与锡尔河灌溉水源的争夺和过度使用导致咸海的萎缩,美国与墨西哥围绕科罗拉多河和格兰德河的水量分配纠纷[40]等。
（3）中—中型,即中等水资源压力—中等水冲突型流域。主要是北美的圣劳伦斯河和纳尔逊—萨斯喀彻温河两个流域。该区域降水比较丰沛,人口压力相对较小,跨境水冲突主要是由水污染和环境保护、水利设施建设等问题引发。
（4）低—高型,即低水资源压力—高水冲突型流域。仅包括尼罗河流域,该流域水冲突显著增加受水资源分布严重失衡和政治历史因素影响较大。就流域尺度来讲,得益于上游白尼罗河和青尼罗河两大支流相对较好的气候降水条件,整个尼罗河流域的水资源压力较低[18]。但在国家尺度上,流域内上下游国家间水资源压力差异极为悬殊,上游“东非水塔”埃塞俄比亚和维多利亚湖大湖区周边国家的水资源丰富,而下游国家埃及和苏丹气候干旱、水资源压力极高,特别是埃及97%的地表水资源来自境外上游国家[41]。此外,由于历史原因（英国殖民时期将超过57%的尼罗河水量分配给埃及）[41],导致流域水资源的分布和使用权严重错配,上游国家为了争取水权与埃及不断发生争端,气候变化背景下河流流量年际变化增大进一步加剧了紧张局势[42],水冲突事件显著增加,埃塞俄比亚建设“复兴大坝”引发埃及强烈反应,导致两国成为流域水冲突的核心。
（5）低—中型,即低水资源压力—中等水冲突型流域。包括多瑙河流域、澜沧江—湄公河流域、拉普拉塔河流域和怒江—萨尔温江流域。这些流域降水较丰,人口压力不高,跨境水冲突主要由水电开发和水电站建设（如多瑙河流域“加布奇科沃—大毛罗斯”大坝、湄公河流域“沙耶武里”和“栋沙宏”水电站和拉普拉塔河流域“伊泰普水电站”）、水污染和环境保护问题（如罗马尼亚金矿污染多瑙河事件）所致。
4.1.3 空间扩散趋势显著,基本“锁定”于西亚、南亚和东非热点地区 1948—2018年全球发生跨境水冲突的流域数量和面积显著增加（图9）,以西亚为中心向南亚、中亚、东南亚、东南欧、东非等地区扩张,但相对集中于西亚、南亚和东非等地区。① 跨境水冲突流域数量明显增加,由第一阶段的26个流域增加到第二阶段的53个流域。新增水冲突流域以亚洲和非洲为主,高度集中于亚洲和非洲欠发达地区,围绕能源开发和水源调控产生的水冲突日趋普遍。② 两阶段部分流域水冲突事件持续发生,高度锁定于西亚、南亚和东非等地区。1948—2018年全球61个发生跨境水冲突的国际流域有18个在2个阶段均有跨境水冲突事件发生,水冲突事件数量持续上升,且其集聚分布态势进一步强化（图9）,高度集中于西亚、南亚和东非等热点流域。
图9
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图9全球跨境水冲突事件的空间分布格局演变
注：基于自然资源部标准地图服务网站GS(2016)1667号的标准地图制作,底图无修改。
Fig. 9Spatial evolution of the distribution patterns of global freshwater conflict events
4.1.4 由高度集聚于约旦河流域的单中心格局向多个热点流域涌现的多中心格局演变 1948—2018年全球跨境水冲突高度集中于少数核心区域,整体由第一阶段以西亚（约旦河流域）为核心的单中心格局向第二阶段以南亚、西亚、东非、西欧为核心的多中心格局演化。① 1948—1987年全球跨境水冲突事件高度聚集于约旦河流域,西亚成为全球跨境水冲突的极核。约旦河流域水冲突事件占全球40.27%,超出第2~6位流域冲突事件数量的总和,单中心格局十分突出（图9a）。② 1988—2018年南亚、西亚、东非和东南欧等地区的跨境水冲突事件密集爆发,成为新的增长极。该阶段,约旦河流域事件数量占全球比重骤降到7.41%,印度河流域（15.59%）、阿拉伯河流域（13.95%）、尼罗河流域（10.51%）、恒河—雅鲁藏布江（布拉马普特拉河）—梅格纳河流域（10.42%）、多瑙河流域（8.61%）等五大流域事件数量占比由第一阶段的33.63%上升到第二阶段的近65.55%,导致全球跨境水冲突呈现以南亚、西亚、东非和东南欧为核心的多中心格局（图9b）。
4.2 跨境水冲突关系的空间格局演变
4.2.1 跨境水冲突关系趋向复杂化和网络化,发育多个流域性网络社团 1948—2018年发生跨境水冲突的国家数量持续增加,水冲突关系日益复杂化和网络化,发育西亚、南亚、东南亚、东非、南美、东南欧等多个流域性网络社团（图10）。① 1948—2018年全球跨境水冲突关系渐趋网络化和复杂化。水冲突事件涉及国家由西亚和南亚向全球蔓延,国家数量由第一阶段的53个增长到第二阶段的98个,双边水冲突关系由48对增加到130对,复杂化和网络化趋势明显（图10）,相关利益者不断增多,水冲突问题协调难度加大。② 水冲突关系网络结网化程度较低,形成多个流域性网络社团。跨境水冲突关系的网络发育程度较低,以轴—辐式空间组织为主,形成印度、以色列、土耳其、埃塞俄比亚等多个流域性中心。水冲突关系因地理邻近性的限制呈碎片化,发育形成西亚、南亚、东南亚、东非、南美、东南欧等多个流域性网络社团。图10
新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT图10全球跨境水冲突“规模—强度”关系的空间演变
注：基于自然资源部标准地图服务网站GS(2016)1667号的标准地图制作,底图无修改。
Fig. 10Spatial evolution of the "quantity-intensity" relations of global freshwater conflicts
4.2.2 跨境水冲突关系极化分布格局稳固,“路径锁定”效应下国家间易陷入水冲突怪圈 1948—2018年尽管发生跨境水冲突的双边关系持续增多,但以印度、巴基斯坦、以色列、土耳其等国家为核心的冲突关系始终占据支配地位（图10）,产生“路径锁定”效应。① 1948—2018年间,全球跨境水冲突关系高度集中于西亚、南亚、东非等地区国家之间,极化趋势明显,呈现出显著的“马太效应”,且具有地方依赖性和空间粘滞性。第一阶段,以色列—叙利亚、以色列—约旦、印度—孟加拉国、印度—巴基斯坦和以色列—黎巴嫩前五对双边水冲突关系的冲突次数占全球总量的55.42%,而关系对数量仅占10%。第二阶段,尽管前五对核心双边水冲突关系（印度—巴基斯坦、土耳其—叙利亚、印度—孟加拉国、埃及—埃塞俄比亚和土耳其—伊拉克）冲突次数占全球比重下降到了34.83%,但关系对数量比重不到4%,以色列、印度、伊拉克等国家始终处于核心地位。② 多重因素叠加作用下的极化型水冲突关系,形成“路径锁定”效应。西亚、南亚、东非等热点国家间跨境水冲突历史恩怨由来已久,彼此战略猜疑和不信任问题突出;加上高水资源压力和高国内舆论压力的双重胁迫,以及国内民族主义叠加影响,导致这些国家外交妥协难度巨大,进一步加剧地缘对抗态势,引发后续连锁的跨境水冲突,形成“路径锁定”效应[9]。
4.2.3 跨境水冲突“规模—强度”关系向空间异配演化 比较双边水冲突“规模—强度”的对应关系发现,全球跨境水冲突规模与强度由较高的空间同配性向空间异配性演变,当前跨境水冲突次数较多国家往往具有较低的冲突强度（图10）。① 第一阶段,跨境双边水冲突次数规模较大的国家（如以色列—叙利亚、以色列—约旦等）,其平均冲突强度也较大,跨境水冲突规模与强度表现出明显的空间同配性。② 第二阶段,高强度的跨境水冲突关系主要发生在冲突次数和规模较小的非洲国家之间,水冲突“规模—强度”关系某种程度上存在一定的空间错位。而印度—巴基斯坦、土耳其—叙利亚、印度—孟加拉国等水冲突较多的双边关系,其平均冲突强度显著下降,表明尽管近年来大部分国家水冲突规模有明显增长,但总体更趋于理性,避免矛盾激化。
5 结论与讨论
5.1 结论
基于数据挖掘和时空图示化,本文对全球跨境水冲突事件—关系的时空格局进行了定量刻画,研究发现：（1）国际河流流域跨境水冲突是一个复杂巨系统,其时序演化具有趋势性、突变性和波动性等多维特征,是自然与人文地理环境耦合作用的结果。1948—2018年全球跨境水冲突在非单调波动增长的总体趋势下,呈现明显的阶段性突变规律,形成稳定微降（1948—1987年）和快速波动上升（1988—2018年）2个阶段。南亚、西亚和东非等热点地区成为全球跨境水冲突的主导力量,而东南欧、东南亚、中亚等区域则强化了水冲突的阶段性突变。
（2）国际河流跨境水冲突以水文干预和资源权属型的低强度冲突事件为主。重大水利工程建设等水文干预措施造成的冲突和围绕水量分配、涉水领土与边界等资源权属的争端是全球跨境水冲突的矛盾焦点所在,尤其是大坝等水利工程建设引发的冲突显著增加。但从冲突强度来看,口头对抗和外交纠纷等低强度事件仍是跨境水冲突的常态化形式。
（3）气候水文和社会经济发展等自然—人文因素耦合作用下的水资源供需关系和水资源压力,决定了全球跨境水冲突“北多南少、东多西少、相对集中”的总体不均衡分布规律,形成并锁定了以西亚、南亚和东非为热点的水冲突密集带。全球跨境水冲突事件高度集中于20°N~40°N的气候干旱带,尤其是南亚、中亚、西亚和东非等地区成为全球跨境水冲突的主要策源地。自20世纪80年代末以来,全球跨境水冲突的空间扩散趋势显著,由高度集聚于约旦河流域的单中心格局向多个热点流域涌现的多中心格局演变。
（4）在全球气候变化和社会经济高速发展驱动下,国家间跨境水冲突关系趋于普遍化、复杂化和网络化,跨境水冲突双边关系的“马太效应”和极化分布持续显著,热点国家间的水冲突关系形成“路径锁定”。1948—2018年流域内国家间发生水冲突的情况愈加普遍,水冲突关系日益复杂化和网络化,发育西亚、南亚、东南亚、东非、南美、东南欧等多个流域性网络社团;但跨境水冲突关系的极化分布格局十分稳固,以印度、巴基斯坦、以色列、土耳其等国家为核心的少数冲突关系始终占据支配地位,“马太效应”明显,在水资源压力、国内舆论和民族主义、地缘政治等多重因素复杂影响下,产生“路径锁定”效应。
5.2 讨论
受数据来源和篇幅所限,本文在以下几个方面,未来仍有待进一步改进和完善：① 数据精度。基于新闻报道的长时间序列事件类数据,存在受媒体通讯技术发展影响（如互联网等技术进步）的可能性,未来有待进一步改进研究方法,识别和剥离媒体技术发展带来的潜在偏差。② 发生机制研究。跨境水冲突是自然与人文地理环境因素耦合作用的结果,其背后的发生机制目前尚无共识性定论,有待从不同尺度和视角开展定量和定性集成研究。③ 跨境水合作研究。跨境水合作是国际水政治的重要组成,其时空演化规律及其与跨境水冲突的耦合机制有待深入探讨。致谢
感谢匿名审稿专家们认真细致的专业审查及提出的宝贵修改意见,使本文得以极大改进和提升。感谢王帮娟同学在数据处理过程中给予的帮助。参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
DOI:10.1038/s41561-018-0262-x [本文引用: 2]
The world's big rivers and their floodplains were central to development of civilization and are now home to c. 2.7 billion people. They are economically vital whilst also constituting some of the most diverse habitats on Earth. However, a number of anthropogenic stressors, including large-scale damming, hydrological change, pollution, introduction of non-native species and sediment mining, challenge their integrity and future, as never before. The rapidity and extent of such change is so great that large-scale, and potentially irreparable, transformations may ensue in periods of years to decades, with ecosystem collapse being possible in some big rivers. Prioritizing the fate of the world's great river corridors on an international political stage is imperative. Future sustainable management, and establishment of environmental flow requirements for the world's big rivers, must be supported through co-ordinated international funding, and trans-continental political agreement to monitor these rivers, finance their continual upkeep and help ameliorate increasing anthropogenic pressures. To have any effect, all of these must be set within an inclusive governance framework across scales, organizations and local populace.
DOI:10.1038/s41586-019-1111-9URL [本文引用: 1]
DOI:10.1016/j.polgeo.2012.11.001URL [本文引用: 3]
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DOI:10.1016/S0962-6298(00)00038-XURL [本文引用: 1]
DOI:10.1080/07900627.2019.1572497URL [本文引用: 2]
DOI:10.1016/j.polgeo.2014.08.003URL [本文引用: 3]
DOI:10.1038/s41586-019-1822-yURL [本文引用: 1]
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DOI:10.1038/s41893-020-0479-8URL [本文引用: 7]
DOI:10.11821/dlxb201409004 [本文引用: 2]
China is the most important upstream country in the world, where the major international rivers in Asian continent originate. Under the influences of globalization, the transboundary issues, such as the reasonable utilization and protection, ecological change and impact, geopolitical cooperation and eco-security in international rivers, have become a world-wide concern and they are the hot topics of interdisciplinary research in the field of geography, ecology and geopolitics. The paper, based on the literature review, which included key words of "international rivers", "transboundary water resources" and "transboundary eco-security", and articles published in Acta Geographica Sinica (Chinese version) and Journal of Geographical Sciences (English version) in the past 30 years, reviewed the progress of international river studies in China from the perspective of geographical sciences, and identified the key problems, challenges, and key research categories. Furthermore, we prospected the scientific advances and China's geo-cooperation development in the future.
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DOI:10.2166/wp.2010.137URL [本文引用: 2]
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DOI:10.1038/s41586-019-1300-6URL [本文引用: 1]
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DOI:10.2166/wp.2006.054URL [本文引用: 2]
DOI:10.1016/j.polgeo.2015.12.004URL [本文引用: 2]
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DOI:10.11821/dlxb201908004 [本文引用: 1]
Geo-relationships, as an important field of research in geography, have attracted much attention from scholars. Quantitative research on geo-relationships based on big data is an important supplement to traditional geo-relationships study. This paper uses GDELT mass media data to express the geo-relationships between China and its neighboring countries as a global relationship of cooperation and conflict, and identifies the stage division of these relationships using ordered cluster analysis. Social network analysis is conducted for each stage of the cooperation and conflict relationship, and community detection is used to further analyze and interpret the networks of cooperation and conflict. Finally, we highlight bilateral relations in various stages and conduct a China-centered equilibrium analysis. Three main results are presented. First, from 1979 to 2017, the cooperation and conflict relationship between China and its neighboring countries demonstrated an obvious three-stage temporal division. China has gradually become the center of the network, and a broad cooperation pattern centered on China and supported by Russia, Japan, and South Korea has formed. Second, the highlighted bilateral relations in each stage, such as China-Vietnam, China-Japan, China-Russia, and DPRK-ROK, show varied development trends and driving factors. Third, with the process of China's peaceful rise, cooperation between the country and its neighbors is becoming more and more balanced, and conflict between them is expanding.
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DOI:10.1080/02508060.2017.1276041URL [本文引用: 1]
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DOI:10.11821/dlxb201811003 [本文引用: 4]
The abrupt change point detection is an important content in the research of current climate change problem. And many methods and achievements have already been proposed. The results of traditional methods are often considered to be unpersuasive due to the irrational structure of statistics, ideal assumptions and subjectivity. In this paper, a new method called moving mean difference method for abrupt change points detection is proposed. It is compared with four widely used methods via both hypothetic series and observed data. The results show that the moving mean difference method has three advantages: (1) The method has a simple structure and definite physical meaning; (2) It is more accurate to detect the mutation point; (3) It can simultaneously detect all the mutation points and calculate the corresponding intensity of the mutations. The sediment discharge abrupt changes in different reaches of the Yellow River are analyzed through the five methods, based on the annual data obtained from the main hydrological stations in the Yellow River Basin. The results indicate that the sediment discharge in the upper reaches the river mutated in 1986, while that in the middle reaches changed suddenly in 1979 and 1996. The mutations of sediment discharge at Huaxian and Tongguan stations occurred in 1979, 1996 and 2003. The main factors for the mutation are human activities, including hydraulic engineering construction and large-scale water and soil conservation measures.
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DOI:10.2166/wp.2003.0002URL [本文引用: 1]
PMID:10894773 [本文引用: 1]
The future adequacy of freshwater resources is difficult to assess, owing to a complex and rapidly changing geography of water supply and use. Numerical experiments combining climate model outputs, water budgets, and socioeconomic information along digitized river networks demonstrate that (i) a large proportion of the world's population is currently experiencing water stress and (ii) rising water demands greatly outweigh greenhouse warming in defining the state of global water systems to 2025. Consideration of direct human impacts on global water supply remains a poorly articulated but potentially important facet of the larger global change question.
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DOI:10.1177/0022343311425843URL [本文引用: 1]
DOI:10.1016/j.gloenvcha.2013.06.005URL [本文引用: 1]
DOI:10.1073/pnas.0812762106PMID:19380718 [本文引用: 1]
The Colorado River supplies water to 27 million users in 7 states and 2 countries and irrigates over 3 million acres of farmland. Global climate models almost unanimously project that human-induced climate change will reduce runoff in this region by 10-30%. This work explores whether currently scheduled future water deliveries from the Colorado River system are sustainable under different climate-change scenarios. If climate change reduces runoff by 10%, scheduled deliveries will be missed approximately 58% of the time by 2050. If runoff reduces 20%, they will be missed approximately 88% of the time. The mean shortfall when full deliveries cannot be met increases from approximately 0.5-0.7 billion cubic meters per year (bcm/yr) in 2025 to approximately 1.2-1.9 bcm/yr by 2050 out of a request of approximately 17.3 bcm/yr. Such values are small enough to be manageable. The chance of a year with deliveries <14.5 bcm/yr increases to 21% by midcentury if runoff reduces 20%, but such low deliveries could be largely avoided by reducing scheduled deliveries. These results are computed by using estimates of Colorado River flow from the 20th century, which was unusually wet; if the river reverts to its long-term mean, shortfalls increase another 1-1.5 bcm/yr. With either climate-change or long-term mean flows, currently scheduled future water deliveries from the Colorado River are not sustainable. However, the ability of the system to mitigate droughts can be maintained if the various users of the river find a way to reduce average deliveries.
DOI:10.1016/j.heliyon.2020.e04877URL [本文引用: 2]
DOI:10.1038/nclimate3273URL [本文引用: 1]
