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生态脆弱地区水电的可持续开发

生态脆弱地区水电的可持续开发 .
2005-3-25 梁武湖 王黎 马光文

1 西部生态脆弱地区水电资源丰富

西部的生态环境是中华民族生存与发展的基本条件,但由于人们对西部的不合理开发, 西部的生态已不堪重负。长期以来,长江流域屡遭乱砍滥伐,森林覆盖率由 1949 年的 30%~ 40%下降到现在的 10%,脆弱的森林生态系统难以发挥调节径流的作用。森林植被减少的后果 严重,直接威胁着西部的发展[1]。 然而,西部生态脆弱地区恰恰是我国水电资源的富集地区, 水能资源蕴藏量占全国的 70%以上,目前开发利用率不高,开发潜力较大,在较长时期内不但 可以满足地区经济和社会发展的需要,而且还有富裕的水电调往东部地区。

2 对环境保护和社会经济发展的促进作用

2.1 符合可持续发展战略的要求

水电是无污染的清洁能源,开发水电可实现“能源开发利用与环境保护同步协调发 展”。水电在电力工业发展中的战略地位和作用极为重要,是其它能源无法替代的。从电源 开发的综合经济性来看,水电开发不受燃料及其运输价格的影响,有利于提高电力建设的综 合经济性。从最大限度节约能源来看,由于水电资源的可再生性,开发得越早节约越多,因此 加快水电开发,充分有效地利用水电资源,是节约不可再生的煤

2.2 对保护生态环境的作用

开发水电对保护生态环境的作用主要表现在:①减缓泥沙淤积,延长下游水电站寿命。 水 库有效寿命是衡量其效益的重要指标。就长江而言,在川西地区修建水电站具有十分显著的 拦沙效果,能有效地延长三峡等电站的使用寿命。如拟建的溪洛渡电站水库总库容与年输沙 量之比为 50∶1,水库运行 62 年,悬沙淤积洲头将推至坝前;水库运行 75 年,悬沙淤积将达到 相对平衡。溪洛渡年输沙量 2.43 亿t,约占长江三峡工程上游泥沙来量的 45.9%。因此,溪 洛渡水库建成后将拦截金沙江大部分泥沙,在相当长的时期内对解决三峡电站库尾的泥沙淤
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积问题将发挥重要作用。 ②有效地减少流域内洪涝灾害带来的生态与环境破坏。 修建堤防是 古今中外通用的防洪措施,长江流域的堤防建设已有 1000 多年的历史。 目前长江流域有干堤 约 3600km、支堤约 3 万km,干流堤防高度一般为 6~10m,最高达 17m。由于堤防基础 条件差,加上历史原因,堤身和堤基隐患多,无法再进一步加高,且每年汛期防护、 汛后加固的 任务很重。长江干流洪水峰高量大,河道泄洪能力严重不足,仅依靠堤防已难以保证防洪安 全。 从长远考虑,应在上游地区尤其是川西地区有计划、 有步骤地建设干支流调洪水库,逐步 减少分蓄洪区的压力。 据测算,在长江上游预计建设的 10 座支流水库与三峡水库实行统一调 度,即使遇到 1954 年那样的特大洪水,中下游分洪总量将减少约 14 亿m3,各地区防洪标准可 进一步提高。③调控水流,提高供水量和改善水质。水电站建设一方面可减小下游丰枯水期 流量变幅,提高大坝下游沿江城市的供水保证率;另一方面可增加枯水期的下泄流量,提高大 坝下游河道污水的稀释比,有利于改善水质。 长江上游地区,特别是川西库区天然河流水质状 况良好,大部分指标符合国家地面水环境质量I类标准,仅个别指标稍有超标;工程上游人口 稀少,生活污染源少,加之接近雪山水源,水体自净能力较强,预计水库蓄水后的水质变化不 大,有利于提高长江干流的水体质量[2]。④提供清洁能源,减少环境污染。能源是影响地区 可持续发展的主要因素之一,而水电是国际公认的一种促进可持续发展的、清洁的、可再生 的能源。 它不但可以代替火电、 核电,而且具有调峰的优点,如多建设一个装机容量 200 万k W的水电站就少建一个同等规模的火电站,这样每年就可节约原煤 500 万t,减少排放氮氧 化物 4400 万kg、 一氧化碳 115 万kg、 二氧化硫 24 万t、 废渣约 140 万t。 ⑤改善气候。 水电工程一般都有大型水库,水库在夏季对周边气温有降温作用,冬季有增温效用,但影响幅 度及范围不大,水库蓄水后可改善干热河谷气候,有利于喜湿热植物生长,改善大气环境质量 [3]。⑥有利于发展生态产业。水库可改善灌溉条件,有利于发展生态林业、生态农业、生态 畜牧业、生态渔业和生态旅游业,从而繁荣库区经济,提高人民生活水平,真正推动上游地区 生态、经济、社会的可持续发展。

2.3 水电开发对地区经济的拉动作用

水电资源是西部生态脆弱地区最具优先开发条件的富集资源,利用水电工程建设可带动 相关产业的发展,开拓财源,脱贫致富。首先,水电建设项目作为一种产业对基础设施、公共 事业具有很强的拉动作用,并与当地有较强的联系效应,可与高耗能工业联动发展,有利于促 进地区经济协调发展,从而带动人、财、物、信息、民族文化的发展。其次,生态脆弱地区水
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电资源的组合、配套好,成本低,潜力大,水电建设项目应成为具备现实比较优势和潜在比较 优势的主导产业。 第三,生态脆弱地区人口承载能力大,兴建水电站的移民少,易于安置,大力 开发水电必将给生态脆弱地区带来最大的社会和经济效益。

2.4 水电开发可解决农牧民的能源短缺问题

以电代柴,调整不合理的“木头财政”,有利于长江流域“天保工程”和“绿色生态屏 障”的建设。长期以来,能源是制约生态脆弱地区经济社会发展的瓶颈之一,由于能源短缺, 生态脆弱地区长期以薪柴、 秸秆、 牛马粪等作为燃料,减少了土地和草原的肥力补给,降低了 农作物和牧草的生产能力。因此生态脆弱地区必须走可持续发展道路,加快水电资源的开发 步伐,以电代柴,解决退耕还林还草后的烧柴问题,减少对生态环境的破坏,保护长江上游河 源地,真正实现水资源的永续利用。

3 可持续发展的水电资源开发思路

3.1 优先开发具有良好调节性能的大型水电站

无调节电站的发电出力完全取决于天然径流,不可能按照电力负荷需求调节径流过程。 日(周)调节电站只能局限在日(周)之内重新分配天然径流,不可能提高枯期流量。 显然,无调 节和日调节电站只能在汛期多发季节性电能,却不能替代火电容量而减少系统装机,更不能 增大枯期电量。而真正能替代火电容量又能增加枯期电量的只有高坝大库水电站,它所形成 的巨大调节库容在汛期既能多发电量,又能将多余水量储存在库中,补充枯水期的来水不足, 提高枯水期的出力,为电网提供极其宝贵的枯期保证电量,从根本上改变天然径流的随机过 程,按电网要求进行调度,从而大大提高水能资源的利用程度。

3.2 统筹兼顾,综合利用好水资源

水在国民经济与社会发展中具有多种不同的用途,国民经济和社会发展对水又有多种不 同的要求;水是有限的,不能完全满足国民经济和社会发展的需要。因此,水能开发要贯彻水 资源综合利用的原则,正确处理发电与防洪、 灌溉、 供水、 航运等部门之间的关系,统筹兼顾,
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重点突出,协调利用,加强对水电建设项目的综合经济论证,选择最优开发方案。 3.3 保护土 地资源,减少水库淹没损失土地资源是人类赖以生存的基础。我国人口多,土地资源贫乏,决 定了水电开发必须保护和合理利用土地资源。在同等发电效益指标下,水电开发应以淹没土 地尤其是耕地最少为出发点,不能以牺牲过多的土地资源为代价来换取水能资源。

3.4 积极推进流域梯级滚动式综合开发

水是以流域为单元流动的,河流开发需要正确处理干支流、 上中下游、 左右岸以及防洪、 发电、航运、供水等各部门之间的关系,因此水电实行“流域、梯级、滚动、综合”开发是 市场经济发展的必然要求,也是充分利用江河水能资源和其它自然资源振兴流域经济的根本 途径。国内外一些流域开发取得成功的经验说明,流域滚动开发可充分实现项目法人在资源 利用上的最佳配置和上游与下游的统一部署,这样才能避免工程的盲目上马,资源的无序开 发和不必要的重复性投资建设,从而缩短建设工期,降低工程造价,充分利用人力、 物力,达到 资源优化配置的目的。 同时,通过“母体”效益和投资方的无形资产进行滚动,实现资本金和 收益的滚动式发展,增强开发实力,形成流域的良性开发机制。此外,按照公司法建立的河流 或地区水电开发公司,其责权明确,能做到自我积累、自我约束、自我发展,在“流域、梯级、 滚动、综合”开发中可发挥积极作用,从而有利于加快水能资源开发。

3.5 处理好水电开发与水库移民的关系

数千年来的人类历史表明,人口的迁移与自然资源、社会经济发展的程度、谋求更好的 生存环境和生活水平存在不可分离的内在联系,是人类社会发展的必然结果。 然而,水库移民 是在开发利用水资源过程中因兴建水库引起的数量大、 有组织的人口迁移,具有非自愿性质, 涉及社会、环境、资源等诸多方面。水库移民常常是水电站建设规模的制约因素,如安置不 当会影响成千上万人的生产与生活,影响当地的经济发展、 社会稳定和生态环境。 首先,水库 移民数量大而集中;其次,移民的经济损失大;第三,移民的机遇与挑战并存。 水库移民往往地 处偏僻山区,基础设施缺乏,所以水电站建设在给移民带来大量社会、 经济、 资源损失的同时, 也给移民带来了新的发展机遇。 当然,如果不能妥善安置好移民,可能给移民带来灾难性的损 失,导致次生贫困,使移民陷入“穷”与“灾”的恶性循环之中,诱发社会动荡。

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3.6 减轻水电开发对环境的不利影响

水电开发对生态环境的影响主要是由于兴建大坝引起的。 无论是调节性能好的大型水库 还是径流式发电,水电开发对生态环境的影响都是通过构筑物(大坝或其它建筑物)对河道的 阻隔、水沙情势的变化、淹没与移民三个方面和工程施工而引起的。其不利影响主要有:① 水库淹没与移民对环境的影响。水库淹没对生态环境影响是多方面的,主要会产生对土地资 源的影响,对森林资源及陆生动植物的影响,对文物古迹、风景名胜、自然保护区、疗养区及 其它重要的政治、军事、文化设施的影响,对铁路、公路的影响,对聚落环境的影响,以及移 民安置造成的水土流失,发展乡镇企业安置移民带来的环境污染等。②水库雍高水位及水沙 情势变化引起的环境问题及其影响。其影响主要有:水库库岸滑坡、塌坍、水库诱发地震, 泥沙冲淤,地下水位升高使土地盐碱化、沼泽化等;水质的物理和化学特性变化,水温结构变 化对生态环境的影响,包括水质污染对水生生物和人群健康的影响;水库径流调节对下游生 态环境的影响;对回水段的影响等。③水电站大坝及其它构筑物阻隔对生态环境的影响。这 些影响主要有:阻断了一些洄游性鱼类的通道,淹没鱼的产卵场,大坝的上、下游形成了不同 的水生生态系统,改变了鱼类生态习性;阻碍了航运和漂木。 ④大坝施工对环境的影响。 大坝 施工带来以下主要环境问题:水电站施工开山挖洞造成尘土飞扬,粉尘对周围环境和人群健 康造成不利影响;水电站施工废水排放量大,悬浮物含量较高,如果不经过处理直接排入江河 会造成下游水质下降,影响城镇和居民用水质量,局部河道淤塞;水电工程施工弃渣和料场开 采占用大量土地,施工结束后又未进行复垦和绿化,对地貌景观和植被破坏很大;随意弃渣, 极易造成局部水土流失、河道淤塞、下游河道水位抬高等。在这些不利影响中,除不可逆转 的不利因素外,一般可根据其影响性质、 影响程度和后果,并结合我国国情分别采取不同的防 范措施。

3.7 水电开发的政策措施

首先,通过国家宏观调控来保证水电的市场空间。 水电建设周期长,对电力市场变化的反 应较慢,过去经常出现电力短缺时加快建设火电,待水电投产后又无市场空间,缺乏中长期的 规划指导,没有落实到电力规划特别是受端市场的电力规划中,使水电发展受到很大制约。 为 了确保水电的健康发展,必须进一步加强国家的宏观调控,按照电力发展规划,均衡安排电力 建设,特别是“西电东送”的受端地区要严格执行电力发展规划,将水电“西电东送”优先
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纳入受端电力市场,确保水电的市场空间。 目前东部地区已开工建设大量火电厂,如果国家不 尽快出台有利于水电发展的调控措施,西部水电的开发必然受到影响。 其次,要进一步完善管 理体制,拓宽筹资渠道。 水电是资金密集型产业,目前水电投资来源比较单一。 为了加快水电 开发,必须进一步拓宽资金渠道,在完善流域水电开发的基础上,研究和推行扩大流域公司资 本的有关政策和措施,鼓励流域公司通过上市、资产重组、引进其它投资主体参股等方式, 吸纳社会资金和新的投资主体参与流域水电开发,促进水电建设的快速发展。

注:作者单位,四川大学西部开发研究院。《资源开发与市场》2005 年第 1 期。

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