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(陜西省水利廳，西安 710004)

建設(shè)管理

陜西省綠色小水電建設(shè)實踐與探索

高富產(chǎn)，夏建軍，馬小文

(陜西省水利廳，西安 710004)

介紹了陜西小水電生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀與問題，分析了其深層次原因，提出了今后綠色小水電建設(shè)的主要做法及打算。

綠色小水電；實踐；探索

1 小水電開發(fā)利用情況

陜西省農(nóng)村水電可開發(fā)容量311萬kW。按流域分，長江、黃河流域分別占77%和23%；按地域分，陜南、關(guān)中、陜北分別占78%、19%和3%。目前在建及已建電站700余座，總裝機(jī)容量160萬kW。實施了“十二五”14個水電農(nóng)村電氣化縣、7個小水電代燃料項目、88個小水電增效擴(kuò)容改造項目。全省農(nóng)村水電項目共涉及191條河流。已建成的647座電站中，69座為結(jié)合防洪、灌溉等綜合利用水利工程建設(shè)的電站，其余578座為純發(fā)電項目。647座電站中，引水式電站593座，占電站總數(shù)的92%。

2 小水電下泄生態(tài)基流現(xiàn)狀及存在問題

陜西省嵐河水電開發(fā)分別于2007年和2010年被多家媒體兩次集中報道，中央電視臺《焦點訪談》采訪拍攝，引起了中央、省政府及廳領(lǐng)導(dǎo)的重視，農(nóng)村水電因此也成為媒體報道的焦點，人大代表、政協(xié)委員兩會期間的熱點，有關(guān)信訪、提案、議案達(dá)到了10余件。

早期水電規(guī)劃、設(shè)計、審批都是堅持資源充分利用的開發(fā)理念，做到一米水頭都不浪費。加之當(dāng)初開發(fā)條件優(yōu)越，各電站引水距離相對較短，一般只有1～2km左右，甚至更短，但隨著開發(fā)程度的迅速提高，級級相連，加之單站引水距離越來越長，有的單站引水距離達(dá)到10km以上，自然河段明顯減少，生態(tài)問題凸顯。2005年以前，審批制時大多不需要進(jìn)行環(huán)評、水資源論證，更談不上生態(tài)流量的要求。核準(zhǔn)制以后，雖然進(jìn)行環(huán)評，但沒有提出生態(tài)流量的要求，也沒有泄放的工程措施。這部分電站有449座，裝機(jī)69萬kW。2007年以后，陜西省對下泄生態(tài)流量的標(biāo)準(zhǔn)、工程設(shè)施、運行方式等提出了明確的意見，省批電站能按要求建設(shè)生態(tài)放水設(shè)施，但有些市批項目把關(guān)不嚴(yán)，部分項目依然未設(shè)專門泄放的工程措施，有的雖然設(shè)了但泄放的標(biāo)準(zhǔn)不夠。2007年后建成的電站有198座53萬kW，其中約20%有符合要求的生態(tài)放水設(shè)施。原來的電站建設(shè)時未考慮下泄生態(tài)流量，若下泄將直接影響其效益。2007年以后新建的電站雖然考慮了生態(tài)流量，但是開發(fā)成本大幅攀升，效益較差，經(jīng)營困難。如果按照不低于壩址斷面多年平均流量10%的標(biāo)準(zhǔn)下泄生態(tài)基流，陜南地區(qū)電站發(fā)電量將減少約15%，關(guān)中、陜北減少約20%，電站效益將顯著下降，經(jīng)營將更為困難。

水能資源雖為國家所有，但對水能資源的配置沒有明確的法律規(guī)定，尤其是對生態(tài)、灌溉、供水等應(yīng)設(shè)定的限定條件不明確。生態(tài)流量泄放只有水利部門個別規(guī)程及以文件下發(fā)的政策要求，并沒有明確的法律依據(jù)，生態(tài)放流監(jiān)督管理權(quán)限及處罰的依據(jù)、執(zhí)法主體、處罰措施、處罰標(biāo)準(zhǔn)均不明確，不按要求下泄生態(tài)流量也不屬于吊銷取水許可證的行為，水利部門無強(qiáng)有力制約和處罰措施。無生態(tài)流量在線監(jiān)控系統(tǒng)，無法在線實時監(jiān)控，存在檢查時放，不檢查不放的情況，以致生態(tài)用水下泄很不正常。除安康市及個別縣設(shè)有專門水電管理機(jī)構(gòu)外，其他各市、縣均沒有專門機(jī)構(gòu)和人員負(fù)責(zé)農(nóng)村水電管理工作，站多面廣，無力監(jiān)管。大部分業(yè)主是無償取得國家資源， 但大量投資者對水能資源的開發(fā)利用片面追求利潤最大化，無視河道水生態(tài)環(huán)境等要求，檢查時放，不檢查不放。加之一些業(yè)主不能處理好水電開發(fā)與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、與周邊群眾的關(guān)系，這些矛盾最終往往以生態(tài)等問題暴露出來。

3 綠色小水電建設(shè)實踐與探索

3.1 準(zhǔn)確把握小水電最小下泄流量內(nèi)涵

小水電，尤其是徑流式電站，對徑流分配、水質(zhì)、水溫、泥沙淤積等水文情勢均影響不大，主要是對河流連通性及水生生物等方面的影響。生態(tài)流量不只是環(huán)境問題，而主要是水資源優(yōu)化配置問題，是水利部門責(zé)無旁貸的責(zé)任。近年來，在水生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，遠(yuǎn)近結(jié)合，多措并舉，開展了專項整頓，并逐步建立長效機(jī)制。同時，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、處罰手段并重，在技術(shù)上要能放得出；在經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償，使之愿意放；建章立制，加大執(zhí)法力度，使之不得不放。通過以上措施，水電開發(fā)與環(huán)境的矛盾得到了顯著好轉(zhuǎn)。

農(nóng)村水電站最小下泄流量是指為滿足維持區(qū)域河道的基本生態(tài)功能，滿足群眾生產(chǎn)生活及其他用水需求，需要區(qū)域內(nèi)的水電站下泄的以滿足這些需求的最小流量。這是農(nóng)村水電站在建設(shè)及運行中必須保證下泄的一個最低標(biāo)準(zhǔn)，是為實現(xiàn)上述目標(biāo)而需要的最小臨界水量。包括河道生態(tài)基流流量，有群眾生產(chǎn)生活及其他用水需求的，還應(yīng)包括滿足這些需求需要的流量。

陜水電發(fā)〔2007〕6號文規(guī)定，維持水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定所需最小水量一般不應(yīng)小于河道控制斷面多年平均流量的10%(當(dāng)多年平均流量大于80m3/s時按5%取用)，這是一個必須保證的最低的下限標(biāo)準(zhǔn)，僅是一個生態(tài)基流的概念。在執(zhí)行中，一些單位一律按多年平均流量的10%執(zhí)行，取值簡單化，缺乏科學(xué)性。為此，陜西省水利廳又下發(fā)陜水電發(fā)〔2010〕11號文，要求根據(jù)地域差別、河流特性、生態(tài)功能及水生動植物保護(hù)要求，按照水利部頒發(fā)的《建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則》及有關(guān)規(guī)程、規(guī)定，采用水文學(xué)法、水力學(xué)法、Tennant等不同方法科學(xué)分析論證，確定每座電站應(yīng)下泄的生態(tài)流量。有人類活動影響的污染源河段，還必須考慮河道的最小稀釋凈化水量?？傊?，無論按何種方法計算，堅持取大不取小的原則，不能低于斷面多年平均流量的10%。對有景觀等要求的，可按最小水深控制。 各級水行政主管審定的壩址斷面最小下泄流量要符合當(dāng)?shù)厮Y源論證、環(huán)保評估及河道規(guī)劃等要求，不低于經(jīng)批準(zhǔn)的建設(shè)項目水資源論證和環(huán)境影響評價報告批復(fù)中確定的流量要求。不允許以區(qū)間支流作為壩址斷面生態(tài)流量的一部分，防止其減少壩址應(yīng)下泄的流量。

3.2 加強(qiáng)資源管理，增強(qiáng)規(guī)劃約束

按照“十八大”精神，根據(jù)水生態(tài)文明建設(shè)的要求，制定突出生態(tài)的水電開發(fā)規(guī)劃。按照新思路、新要求，對2010年印發(fā)的《陜西省小水電開發(fā)規(guī)劃》進(jìn)行修編，作為未來開發(fā)的依據(jù)。對未列入規(guī)劃或不符合規(guī)劃的項目，不予審批或核準(zhǔn)，增強(qiáng)規(guī)劃的權(quán)威性。合理確定開發(fā)區(qū)域、開發(fā)程度，確定重點開發(fā)、限制開發(fā)和禁止開發(fā)的區(qū)域，劃定生態(tài)紅線。優(yōu)先開發(fā)綜合利用水利工程附屬電站及利用原有水利工程功能改變或挖潛的水電站。優(yōu)先規(guī)劃和開發(fā)梯級龍頭水電站，提高資源利用效率及流域開發(fā)整體效益。優(yōu)先規(guī)劃和開發(fā)具有旅游、生態(tài)等功能的水電站，實現(xiàn)水電站更多社會功能。

統(tǒng)籌考慮干支流、上下游的水電開發(fā)與生態(tài)保護(hù)問題，做好干流開發(fā)和支流開發(fā)規(guī)劃的有機(jī)銜接。對移民、淹沒處理難度大的電站，調(diào)整開發(fā)方式，減少移民及淹沒，促進(jìn)開發(fā)。適當(dāng)減少規(guī)模較小的(1000kW以下)徑流水電站，保留充足和必要的天然河段，防止“吃干榨盡”式的開發(fā)，減少占用天然河道的長度。盡量減少跨流域調(diào)水項目。秦嶺海拔3000m以上、自然保護(hù)區(qū)、水生野生動物保護(hù)區(qū)、森林公園等地區(qū)禁止開發(fā)。

在水能資源開發(fā)權(quán)出讓中，以契約的形式明確了開發(fā)商必須下泄生態(tài)流量、服從防汛、抗旱等社會責(zé)任和義務(wù)，保障生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水要求和可持續(xù)發(fā)展要求。

3.3 技術(shù)上采用環(huán)境友好的設(shè)計

采取新的工程設(shè)計思路、技術(shù)，重視農(nóng)村水電站建筑物的景觀設(shè)計，在滿足適用、安全、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型，并適當(dāng)加以裝飾設(shè)計，努力建設(shè)生態(tài)友好型的綠色大壩、花園式電站，使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用，實現(xiàn)建一處電站添一處景觀。

梯級電站在規(guī)劃、設(shè)計、施工上統(tǒng)一規(guī)劃，綜合利用。嵐皋縣藺河口水電站為電網(wǎng)調(diào)峰電站，白天不發(fā)電造成下游嵐河嵐皋縣城段斷流，為此規(guī)劃建設(shè)了嵐河灣壩后式水電站，充當(dāng)反調(diào)節(jié)角色，并形成水面景觀，建設(shè)了親水平臺，成為居民休閑的好去處。上下游電站施工導(dǎo)流、水能計算統(tǒng)一考慮，機(jī)組流量匹配，送出工程統(tǒng)一建設(shè)。臨時工程、料場、施工道路、施工設(shè)備、管理設(shè)施統(tǒng)一考慮，實現(xiàn)節(jié)約投資，減少環(huán)境影響。動能計算、確定裝機(jī)規(guī)模及電能指標(biāo)，必須扣除最小下泄流量。降低保證率，擴(kuò)大裝機(jī)規(guī)模，充分利用豐水期電能，降低枯水期發(fā)電所占比重。裝機(jī)方案及機(jī)組選型充分考慮了枯水期扣除生態(tài)流量后機(jī)組的運行問題。

3.4 按照有利于環(huán)境保護(hù)的方式運行

優(yōu)化梯級電站運行方式。丹江蓮花臺(年調(diào)節(jié))、金華灣(季調(diào)節(jié))、月亮灣(日調(diào)節(jié))三座梯級電站均為壩后式，若調(diào)蓄運行則造成下游斷流，為發(fā)揮調(diào)蓄能力，確定蓮花臺、金華灣統(tǒng)一調(diào)蓄運行，月亮灣進(jìn)行反調(diào)節(jié)運行，確保下游任何時段不斷流。對引支入干或引干入支多樞紐引水的水電站，如鎮(zhèn)巴田壩、寧陜鹿子坪等電站，明確在枯水期(11月至次年3月)次引水樞紐不能引水。

近年來，陜西省新建壩后(河床式)電站優(yōu)化機(jī)組選型，要求機(jī)組選型時大小機(jī)結(jié)合，一臺機(jī)能常年運行，并設(shè)放水孔，確保調(diào)蓄及檢修時河道不斷流。鎮(zhèn)坪縣白土嶺、洋縣卡房等中、高壩設(shè)計了壩后生態(tài)流量小機(jī)組，低壩一般在壩上設(shè)置了無節(jié)制的放水孔。明確當(dāng)來流量小于最小下泄流量時，電站全部下泄不發(fā)電。寶雞峽魏家堡、楊凌水電站為保證渭河寶雞段景觀水深，改變了運行方式，枯水期少發(fā)電甚至不發(fā)電。針對該省多泥沙河流的實際，水庫電站根據(jù)分界流量、造床流量確定運行方式，控制泥沙淤積，盡量減少水庫末端淤積上延及對河勢改變。

3.5 采取工程措施維持生態(tài)基流

生態(tài)流量泄(放)水設(shè)施的結(jié)構(gòu)型式、尺寸規(guī)模由有關(guān)設(shè)計單位參照有關(guān)規(guī)程規(guī)范，計算分析后確定，并遵循因地制宜、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)合理、經(jīng)濟(jì)適用的原則。低壩引水首選在大壩埋設(shè)無節(jié)制措施的放水管，松鴉、安寧渡、鐵爐廟等電站放水管運行良好。壩后、河床式電站可以設(shè)有節(jié)制措施的放水管，在機(jī)組檢修、蓄水時下泄流量。工程設(shè)施應(yīng)注意防止泥沙淤積，放水管應(yīng)設(shè)置于淤積高程以上，應(yīng)與進(jìn)水口設(shè)置于同一測，靠近沖沙設(shè)施。水頭較高時，還應(yīng)考慮泄水對下游岸坡沖刷、霧化等的影響，西鄉(xiāng)縣左溪水電站放水孔放水時下游霧化嚴(yán)重。雞冠巖水電站在沖沙閘底檻焊接角鋼，使閘門不能完全關(guān)閉，保證了流量下泄，但在洪水期易造成門槽氣蝕破壞。要求放水設(shè)施在死水位條件下，下泄流量不小于要求的最小生態(tài)流量。

3.6 保護(hù)水生野生動物

陜西省水利廳作為農(nóng)村水電和漁業(yè)主管部門，十分重視小水電與水生野生動物保護(hù)的協(xié)調(diào)，不審查在國家及本省劃定的自然保護(hù)區(qū)、水生野生動物保護(hù)區(qū)域內(nèi)的水電項目，其他項目充分考慮了電站建設(shè)對環(huán)境及生物的影響。根據(jù)河流水生野生動物保護(hù)需要，要求建立的魚類增殖放流站、過魚道及漁業(yè)資源補(bǔ)償?shù)却胧?必須在工程投入使用前完成和補(bǔ)償?shù)轿?。太白縣觀音峽水電站建設(shè)中繳納費用，用于二級保護(hù)魚類秦嶺細(xì)鱗鮭。金水河西華水電站設(shè)計了魚道，利用省級保護(hù)魚類多鱗產(chǎn)頜魚在壩上下游的基因交流。

3.7 引導(dǎo)電站積極反哺社會

發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的自律作用，監(jiān)督和引導(dǎo)水電企業(yè)履行其社會責(zé)任，反哺社會，反哺群眾，提升行業(yè)整體形象。鎮(zhèn)坪白土嶺電站設(shè)置了汛限水位，承擔(dān)適當(dāng)?shù)姆姥慈蝿?wù)。寧強(qiáng)二郎壩水電站每年從嘉陵江流域向漢江流域調(diào)水2.14億m3，緩解了下游漢中、勉縣工業(yè)用水緊缺狀況，提高了下游0.81萬hm2灌溉保證率。以0.08元/m3的水價給寧強(qiáng)縣城供水，以0.35元/kW·h(全省農(nóng)村到戶最低電價0.49元/kW·h)的低價給當(dāng)?shù)?700多名群眾供電。石泉縣胡家灣、鵝項頸、筷子鋪等水電站在建設(shè)中預(yù)留灌溉設(shè)施，為群眾無償灌溉。西鄉(xiāng)縣喬山水電站專門在壩上設(shè)計了交通橋，方便兩岸群眾出行。寧強(qiáng)二郎壩水電站、石泉鵝項頸、西鄉(xiāng)王子嶺等電站建設(shè)為水利風(fēng)景區(qū)，促進(jìn)了環(huán)境改善。

3.8 加強(qiáng)監(jiān)督檢查

新建水電工程，對水能計算未扣除生態(tài)流量、水工部分未設(shè)計放水設(shè)施、運行方式不科學(xué)的設(shè)計報告一律不予審查、核準(zhǔn)。建設(shè)階段未按設(shè)計及審批要求建設(shè)放水設(shè)施的，不嚴(yán)格執(zhí)行放水設(shè)施“三同時”的，及環(huán)評、水保專項未驗收通過的項目，一律不予竣工驗收。不定期開展生態(tài)流量下泄監(jiān)督檢查。安康市對全省所有電站生態(tài)流量下泄進(jìn)行了掛牌公示，明確了各站壩址多年平均流量、應(yīng)下泄的生態(tài)流量及下泄的工程設(shè)施。

積極協(xié)調(diào)梯級上下游發(fā)電與生態(tài)、灌溉、供水等關(guān)系，促進(jìn)流域水能資源優(yōu)化調(diào)度，提高水資源利用率。2012年4月組織召開了梯級水電站優(yōu)化調(diào)度技術(shù)座談會，會議形成了《湑水河流域水電運行調(diào)度協(xié)作宣言及框架》、《湑水河流域水電站工程特性及運行管理協(xié)作通訊錄》，在協(xié)調(diào)下泄生態(tài)流量、灌溉、防洪、發(fā)電等方面起到拋磚引玉的作用。湑水河干流10座電站，總裝機(jī)12.46萬kW，總庫容5400萬m3；下游低壩引水灌區(qū)灌溉面積1.22萬hm2。通過協(xié)調(diào)使灌溉期下泄流量基本穩(wěn)定，顯著提高了灌溉保證率。

4 今后打算

4.1 開展綠色小水電評價體系研究

一是開展課題研究，形成適合陜西實地情況的“綠色水電”技術(shù)、政策、法制體系。二是下發(fā)“綠色小水電建設(shè)指導(dǎo)意見”，引導(dǎo)電站向“綠色小水電”的目標(biāo)努力。三是開展評價工作，使已建成電站盡快達(dá)到綠色小水電標(biāo)準(zhǔn)。四是逐步開展河流生態(tài)修復(fù)工作。通過建設(shè)新型丁壩、人工浮島、池塘、草坪、花圃及景觀建筑等一定的工程及調(diào)度措施，進(jìn)行河流生態(tài)修復(fù)，并組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)，發(fā)揮水電站水庫的景觀與旅游作用。

4.2 逐步建立全省生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)，強(qiáng)化監(jiān)管手段

發(fā)揮目前新建水電站設(shè)備及技術(shù)較先進(jìn)的優(yōu)勢，充分結(jié)合和利用當(dāng)前的水利信息化平臺、防汛非工程措施等，采取大壩生態(tài)流量影像或數(shù)據(jù)—光纖—廠房—租用公網(wǎng)—縣級水行政主管部門—市級水行政主管部門—省級水行政主管部門的方式，逐步建立全省生態(tài)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)及水電管理信息系統(tǒng)。對今后新建電站，將生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)納入主體工程設(shè)計之中，與水情測報系統(tǒng)結(jié)合。

4.3 提高效益，制定激勵措施

積極爭取提高農(nóng)村水電站上網(wǎng)電價，提高效益，減少下泄生態(tài)流量的阻力。保證電站能正常經(jīng)營的前提下，按照十八屆三中全會實行資源有償使用和生態(tài)補(bǔ)償制度的要求，或采取非汛期不發(fā)電、少發(fā)電等多種方式進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償。

4.4 加快立法，加強(qiáng)監(jiān)管，從政策層面促進(jìn)農(nóng)村水電與生態(tài)和諧發(fā)展

加快立法，加強(qiáng)執(zhí)法，依法管理。落實《陜西省實施〈中華人民共和國水法〉辦法》，開展《陜西省農(nóng)村水電建設(shè)及管理條例》立法，明確河流生態(tài)需水相關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、處罰措施，將生態(tài)需水保障納入法制軌道，做到有法可依、依法管理。不定期督促檢查，對未按標(biāo)準(zhǔn)下泄生態(tài)流量的水電站，依法處罰。

PracticeandExplorationofSmallHydropowerStationConstructioninShaanxi

GAO Fu-chan, XIA Jian-jun, MA Xiao-wen

(ShaanxiProvincalDepartmentofWaterResources,Xi’an710004,China)

Ecological environment protection status and problems of small hydropower station in Shaaxi are introduced. In-depth causes are analyzed, main practices and intension of green small hydropower station construction in the future are proposed.

green small hydropower station; practice; exploration

TV742

B

1673-8241(2014)08-0025-04