中小河流水能資源開發(fā)探討

趙 勝，田 源

(棗莊市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東棗莊 277800)

我國(guó)幅員遼闊，河流眾多，水能資源相當(dāng)豐富。但是我國(guó)水能資源開發(fā)，尤其是流域面積小于3000km2的中小河流水能資源開發(fā)卻存在一系列的問題，如開發(fā)利用程度較低、對(duì)于水能資源開發(fā)的認(rèn)識(shí)程度不足、缺少足夠的資金投入以及完善的開發(fā)管理機(jī)制、水能資源開發(fā)過程中與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系處理不當(dāng)?shù)取ａ槍?duì)這些問題，國(guó)家出臺(tái)并啟動(dòng)了中小河流水能資源開發(fā)利用的整體規(guī)劃，這為中小河流水能資源的開發(fā)利用提供了有力的指導(dǎo)。以此為背景，筆者對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行探討。

1 水能開發(fā) (水電站)的優(yōu)勢(shì)、結(jié)構(gòu)型式

1.1 水能開發(fā) (水電站)的優(yōu)勢(shì)

20世紀(jì)70年代末改革開放以來，我國(guó)的水電開發(fā)事業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，在很多方面，如水電開發(fā)規(guī)劃、開發(fā)方案設(shè)計(jì)、水能資源的勘測(cè)、水電站設(shè)備的制造等，都擁有了世界頂尖技術(shù)。當(dāng)今，由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、能源需求的急劇增加，我國(guó)水能資源開發(fā)的熱潮不斷升溫，有專家預(yù)測(cè)，最晚到2020年，我國(guó)水電開發(fā)的水平、程度將接近或者達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。到那時(shí)，我國(guó)人民使用的電能至少有一半將來自于水力發(fā)電。

水能開發(fā)之所以擁有如此魅力，可以在如此短的時(shí)間內(nèi)迅速得以推廣，主要原因在于我國(guó)水能開發(fā)具有以下優(yōu)勢(shì):

(1)我國(guó)地域遼闊，水資源豐富，這就為水能開發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)淡水資源占世界第六位，在我國(guó)境內(nèi)有無數(shù)的大江大河，比如我們的母親河黃河、長(zhǎng)江等。汾河、徒駭河、海河、松花江、烏江、雅礱江等中小河流在我國(guó)更是數(shù)不勝數(shù)，因此，對(duì)水能進(jìn)行開發(fā)的原始資源是充足的。

(2)地理優(yōu)勢(shì)。我國(guó)地勢(shì)西高東低，呈三級(jí)階梯，并且落差較大，這種地勢(shì)使得一部分河流水勢(shì)湍急，有利于水能的開發(fā)。

(3)水力發(fā)電本身存在的優(yōu)勢(shì)。在使用水力發(fā)電之前，我國(guó)普遍采用的是火力發(fā)電。較之于火力發(fā)電，水力發(fā)電具有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，火力發(fā)電需要燃燒煤炭，而煤炭是一種不可再生的資源，水力發(fā)電所依靠的水能，卻是一種可以再生的能源。其次，火力發(fā)電的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化炭，污染環(huán)境，并且會(huì)使得全球氣候變暖，水能卻是一種清潔能源，水能發(fā)電，作為一個(gè)物理過程，也不會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢水等。因此，水力發(fā)電因其環(huán)保、節(jié)能等特性贏得了人們的青睞。

1.2 水能開發(fā) (水電站)的結(jié)構(gòu)型式

水能開發(fā)，即水電站建設(shè)的結(jié)構(gòu)型式有很多，如壩后式、蝸殼結(jié)構(gòu)型式等。每種結(jié)構(gòu)型式都有其自身所獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在一定的問題。在中小河流水能開發(fā)的過程中具體采用哪種結(jié)構(gòu)型式，應(yīng)該根據(jù)具體的情況，如當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、水文情況、氣候、該工程項(xiàng)目的資金投入情況等，在專家集體研究，并進(jìn)過緊密計(jì)算、復(fù)雜的衡量比較，保證安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行抉擇。安全第一，水電站結(jié)構(gòu)型式的選擇必須以避免不必要的安全隱患為主要原則，在此基礎(chǔ)上，保證水電站效能的正常發(fā)揮。

2 發(fā)電與防洪、灌溉、生態(tài)景觀、航運(yùn)等的結(jié)合

水能開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性的工程，涉及到許許多多的問題。在保證水能開發(fā)的首要目標(biāo)發(fā)電正常進(jìn)行的情況下，還必須注意到其他方面，如防洪、灌溉、生態(tài)景觀、航運(yùn)、居民生活等，并將其完美的結(jié)合。

(1)發(fā)電與防洪相結(jié)合。在水能開發(fā)的過程中，由于水電站的建設(shè)，很容易引發(fā)洪水排泄不暢的問題，而洪水排泄不暢會(huì)危及附近居民的正常生活，甚至生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，在水能開發(fā)的過程中，必須做好防洪工作，將發(fā)電與防洪進(jìn)行有效結(jié)合。

這就涉及到防洪體制的建設(shè)。防洪體制的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)而且復(fù)雜的工程，涉及到自然學(xué)科、社會(huì)學(xué)科等多個(gè)領(lǐng)域。進(jìn)行防洪體制建設(shè)，應(yīng)該未雨綢繆，在水電站建設(shè)還未開始時(shí)，即進(jìn)行調(diào)查研究，完善防洪體制的方案設(shè)計(jì)，另外，防洪是一個(gè)系統(tǒng)的工程，任何單一的措施都是難以奏效的。因此，在進(jìn)行防洪體制建設(shè)時(shí)，必須將工程措施以及非工程措施相結(jié)合，在全面規(guī)劃、照顧整體利益的基礎(chǔ)上，結(jié)合流域內(nèi)洪水的特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)氐姆篮閷?shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建完備的防洪機(jī)制。

(2)發(fā)電與灌溉相結(jié)合。目前我國(guó)農(nóng)民在總?cè)丝谥兴嫉谋戎剡€相當(dāng)高，并且時(shí)至今日仍有許多地區(qū)農(nóng)作物的灌溉是依靠近距離內(nèi)的河流。因此，在水能開發(fā)的過程中，注意河流灌溉功能的正常發(fā)揮一定程度上就是在保護(hù)農(nóng)民的利益，這也是水電開發(fā)中非常重要的工作。要做到發(fā)電與灌溉的完美結(jié)合，就需要在設(shè)計(jì)水能開發(fā)方案時(shí)，進(jìn)行充分合理的考慮，將發(fā)電水能與灌溉所需水能進(jìn)行合理有效的分配，或者采取某些措施建立一些設(shè)備，將發(fā)電區(qū)與灌溉區(qū)進(jìn)行分離?？傊ＷC灌溉的正常進(jìn)行，以民為本，是我們水能開發(fā)工作所要堅(jiān)持的最高原則。

(3)發(fā)電與生態(tài)景觀的保護(hù)相結(jié)合。有些地區(qū)水能開發(fā)過分追求經(jīng)濟(jì)效益、發(fā)電量，忽視了流域內(nèi)生態(tài)景觀的保護(hù)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了難以消除的影響。另外，水能開發(fā)本身也會(huì)給環(huán)境帶來一定的影響，如水電站在建設(shè)的過程中，由于開采石方，破壞周圍土壤的結(jié)構(gòu)，會(huì)給環(huán)境帶來一定的影響，嚴(yán)重者還有可能誘發(fā)地震;建設(shè)水電站發(fā)電時(shí)，需要水能，就需要蓄水，在水庫(kù)蓄水時(shí)，就會(huì)淹沒大量的土地，尤其是耕地，這樣陸地變成了河流或者濕地，原有的地質(zhì)就發(fā)生了改變，該地區(qū)的氣候就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，該地區(qū)動(dòng)植物的生長(zhǎng)繁衍也會(huì)因此而改變，原本的動(dòng)植物甚至可能會(huì)因此滅絕;建設(shè)水電站，水庫(kù)蓄水后，原本流動(dòng)的水體就變?yōu)殪o止，水與外界水體之間進(jìn)行交換的速度以及處理本身污染物的能力就會(huì)下降，生活在該水體中的魚類動(dòng)物就會(huì)收到影響。

在生態(tài)環(huán)境日益受到重視的今天，水能開發(fā)所帶來的這些對(duì)于生態(tài)景觀所造成的破壞必須得到重視，這就要求我們:

1)強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，樹立正確的生態(tài)保護(hù)觀念。

2)遵循自然規(guī)律。在水能開發(fā)的過程中，因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行合理的規(guī)劃，整個(gè)過程都要做好生態(tài)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)工作。然后以科學(xué)發(fā)展觀以及黨的十八大“生態(tài)中國(guó)”具體精神為指導(dǎo)，在結(jié)合自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，做好水電站建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作，對(duì)于超過環(huán)境承載能力的工程要堅(jiān)決放棄，或者尋求更好的工程設(shè)計(jì)方案?？傊裱匀灰?guī)律的基礎(chǔ)上，利用自然規(guī)律，才能更好地為人類造福。

3)創(chuàng)新技術(shù)。雖說我國(guó)水電開發(fā)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨?，但是在以后開發(fā)利用的過程中還是要堅(jiān)持創(chuàng)新的精神，將技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行到底，用新的技術(shù)彌補(bǔ)生態(tài)環(huán)境的損失，保護(hù)環(huán)境。

4)發(fā)電與航運(yùn)相結(jié)合。在進(jìn)行水電站建設(shè)時(shí)，必須保證航運(yùn)正常進(jìn)行，以保證人民的正常出行以及貨物的正常運(yùn)輸。為了做到這一點(diǎn)，在水電站建設(shè)方案設(shè)計(jì)時(shí)，就必須予以充分考慮。或采取其他措施實(shí)現(xiàn)通航，如景洪水電站在建設(shè)時(shí)，為保證瀾滄江—湄公河的正常通航，而建設(shè)了升船機(jī)。在中小河流進(jìn)行水能開發(fā)時(shí)，也可以采取相類似的措施。

此外，在水能開發(fā)時(shí)，做好附近居民的遷移工作、安定居民情緒也是十分重要的。

3 結(jié)語

做好中小河流水能資源開發(fā)，使中小河流水能得到更有效的利用，是我國(guó)水能開發(fā)中面臨的重要問題。在實(shí)際開發(fā)過程中，以國(guó)家出臺(tái)的具體規(guī)劃以及法律法規(guī)為指導(dǎo)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，遵循自然規(guī)律，依靠先進(jìn)的技術(shù)以及高素質(zhì)的人才隊(duì)伍，做好防洪、航運(yùn)、生態(tài)景觀保護(hù)、灌溉等工作十分重要，它關(guān)乎著水利建設(shè)項(xiàng)目的成敗。我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來，我國(guó)水能開發(fā)將掀起新的高潮，我國(guó)絕大部分電能將依靠水力發(fā)電。

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