江西省綠色小水電建設(shè)的技術(shù)探索

吳義泉李小強

（1.江西省水利廳，江西南昌 330009；2.江西省農(nóng)村水電電氣化發(fā)展局，江西南昌 330009）

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.006

綠色小水電

江西省綠色小水電建設(shè)的技術(shù)探索

吳義泉1李小強2

（1.江西省水利廳，江西南昌 330009；2.江西省農(nóng)村水電電氣化發(fā)展局，江西南昌 330009）

按語：為總結(jié)推廣各地推進(jìn)綠色小水電建設(shè)經(jīng)驗，提升綠色小水電影響力，本刊自2015年第7期開始，設(shè)置 “建設(shè)綠色小水電促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展”專欄，從綠色小水電建設(shè)的基本思路、國際綠色水電標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用、我國綠色小水電評價標(biāo)準(zhǔn)制定、地方綠色小水電建設(shè)探索實踐、部分綠色小水電典型電站建設(shè)等5個方面，介紹當(dāng)前綠色小水電建設(shè)的有關(guān)工作和實踐探索情況。本期刊登由江西省水利廳吳義泉副廳長撰寫的 《江西省綠色小水電建設(shè)的技術(shù)探索》和浙江省遂昌縣周公源水電站李勛東等撰寫的 《綠色小水電助推美麗鄉(xiāng)村建設(shè)》的專欄文章。

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.006

本文結(jié)合江西小水電實際，介紹了江西省開展的水電站最小下泄流量監(jiān)測試點和梯級電站聯(lián)合調(diào)度研究等綠色小水電建設(shè)技術(shù)探索實踐情況，提出了今后的技術(shù)展望。

江西??；綠色水電；技術(shù)；探索

開發(fā)利用農(nóng)村水能資源在保護和改善生態(tài)環(huán)境、 促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)方面發(fā)揮了重要作用。與此同時，一些水電站的不合理開發(fā)，也在一定程度上給河流生態(tài)和下游生產(chǎn)生活用水帶來了不利影響。為提高水能資源管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化水平，江西省水利廳開展了農(nóng)村水電站最小下泄流量監(jiān)測試點和梯級開發(fā)聯(lián)合調(diào)度研究工作，以期為綠色小水電建設(shè)和流域綜合管理提供實證數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

1 問題的提出

江西省水能資源較為豐富，理論蘊藏量685萬kW，技術(shù)可開發(fā)量633萬kW，其中農(nóng)村水能資源技術(shù)可開發(fā)量423萬kW。截至2014年底，已建成農(nóng)村水電站3889座，裝機容量310.4萬kW，占農(nóng)村水能資源技術(shù)可開發(fā)量的73.4%，已經(jīng)達(dá)到較高的開發(fā)程度。在新的發(fā)展時期，要適應(yīng)由建設(shè)到管理的工作重心轉(zhuǎn)變，厘清存量電站的主要問題，探索水能資源管理新途徑，開展技術(shù)研究和實踐探索就顯得尤為緊迫和重要。

隨著一些河流功能的變化和水能資源開發(fā)理念的轉(zhuǎn)變，江西省很多早期建設(shè)的農(nóng)村水電站面臨著許多新情況、新挑戰(zhàn)。一方面，由于建設(shè)時期、建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)主體等原因，一些水電站因下泄流量不足造成部分河段在部分時段內(nèi)河道生態(tài)流量不足、脫水甚至干涸，一定程度上影響了河道的正常生態(tài)功能。加之由于農(nóng)村水電站所涉及的河流與當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)有著密切的聯(lián)系，河道的減水也給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)、生活等帶來了一定的影響。另一方面，隨著大量的流域水能資源梯級開發(fā)，流域梯級電站之間缺乏聯(lián)合調(diào)度機制，農(nóng)村水電的梯級開發(fā)對區(qū)域乃至整個流域的防洪、抗旱、生態(tài)環(huán)境等都構(gòu)成一定的潛在影響，也影響了電站的整體發(fā)電效益。為此，在新時期推進(jìn)綠色小水電建設(shè)，必須加強農(nóng)村水電站最小下泄流量管理和聯(lián)合調(diào)度管理的基礎(chǔ)性、規(guī)律性問題的研究探索。

2 綠色小水電建設(shè)的技術(shù)探索

2.1 綠色小水電建設(shè)工作簡況

2012年全國農(nóng)村水電工作會議強調(diào)，要把維護和促進(jìn)河流生態(tài)作為農(nóng)村水電發(fā)展的核心理念，要求各級水利部門扎實開展綠色小水電建設(shè)。江西省水利廳積極推進(jìn)綠色小水電建設(shè)，著力探索水能資源管理新途徑。

一是加強最小下泄流量監(jiān)管。制定了 《關(guān)于加強農(nóng)村水電站最小生態(tài)流量監(jiān)督管理的意見》，區(qū)分新建、在建和已建水電站，提出保障最小流量的工程措施和非工程措施，從行政管理層面加強最小流量管理。二是編好中小河流水能資源開發(fā)管理規(guī)劃。以現(xiàn)狀評價與整改為核心，以水能資源綜合管理為重點，強調(diào)最小流量管理和流域梯級電站聯(lián)合調(diào)度，突出解決 “老的怎么辦、新的怎么建、新老怎么管”的問題。三是培育綠色小水電典型。首批4座環(huán)境友好、社會和諧、經(jīng)濟合理、管理規(guī)范的電站通過了水利部的綠色小水電現(xiàn)場復(fù)審和會議評審，樹立了小水電應(yīng)有的良好形象，發(fā)揮了典型引領(lǐng)、示范帶動的作用。

2.2 最小下泄流量研究

當(dāng)前，農(nóng)村水電站最小下泄流量主要按照生態(tài)基流 （或生態(tài)需水）進(jìn)行考慮，如 《江河流域規(guī)劃環(huán)境影響評價規(guī)范》《河湖生態(tài)需水評估導(dǎo)則 （試行）》等均給出了生態(tài)需水量的計算方法；《建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則 （試行）》對于生態(tài)需水量原則上按多年平均流量的10%～20%確定；《水利水電建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則》提出了最小下泄流量要求，但未給出最小下泄流量確定的方法。實踐表明，以多年平均流量的10%～20%作為生態(tài)流量往往不現(xiàn)實，實際操作中以不小于河道控制斷面多年平均流量的10%泄放最小生態(tài)流量也不符合江西實際。同時，所確定的量僅為河道內(nèi)生態(tài)需水，沒有考慮下游諸如生產(chǎn)、生活用水等河道外取水。因此，目前關(guān)于農(nóng)村水電站最小下泄流量的取值和確定方法需要進(jìn)一步研究。

為了探索適合江西省流域和區(qū)域特點的水電站最小下泄流量的確定方法，2013年，江西省水利廳選取贛南地區(qū)贛江支流梅江流域的留金壩水電站和贛東北地區(qū)信江支流豐溪河花廳水流域的金雞口水電站，委托省水文局開展農(nóng)村水電站最小下泄流量監(jiān)測試點研究。通過搜集電站所在流域的水文、生態(tài)等資料，確立減 （脫）水河段影響范圍和分析斷面，實測水電站壩 （閘）下水位、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)，調(diào)查減（脫）水河段斷面間經(jīng)濟、社會、生態(tài)等需水量以及區(qū)間來水量，分析確定水電站最小下泄流量，建立水電站最小下泄流量推算模型，分析水電站壩 （閘）下最小下泄流量滿足程度。通過監(jiān)測試點，建立了最小下泄流量的推算模型并以多年水文資料進(jìn)行了率定，確定了留金壩水電站最小下泄流量為多年平均流量的8%、金雞口水電站為7%，并提出了其最小下泄流量的保障措施。新建電站可依據(jù)所建立的推算模型進(jìn)行最小下泄流量設(shè)計，符合要求的已建電站以推算模型確定最小下泄流量并實行定量監(jiān)測管理，不符合要求的通過相應(yīng)的工程措施和調(diào)度手段，實現(xiàn)最小下泄流量管理要求。

2.3 梯級電站聯(lián)合調(diào)度研究

隨著大量的流域水能資源梯級開發(fā)，在強化單個水電站管理和研究的同時，應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)向以發(fā)電、防洪、供水、灌溉和生態(tài)等實現(xiàn)多個目標(biāo)的梯級水電站聯(lián)合調(diào)度。但江西已建的農(nóng)村水電站，除了個別對防洪影響較大的河流上的水電站建立了單純的防洪聯(lián)合調(diào)度機制外，各流域梯級電站之間基本上沒有建立多目標(biāo)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的調(diào)度機制。為充分發(fā)揮電站在防洪、抗旱、生態(tài)、應(yīng)急等方面的公益性作用，2014年，江西省水利廳委托水利部農(nóng)村電氣化研究所和江西省水利科學(xué)研究院選擇在安福瀘水河流域開展梯級開發(fā)聯(lián)合調(diào)度研究工作，將社上水電站、東谷水電站、巖頭陂水電站等8座水電站納入聯(lián)合調(diào)度范圍，在 “水調(diào)結(jié)合電調(diào)、電調(diào)服從水調(diào)”的基礎(chǔ)上，強調(diào)在實現(xiàn)防洪、抗旱、供水、生態(tài)、應(yīng)急等綜合目標(biāo)的同時，充分發(fā)揮各電站主體和供電企業(yè)的積極性，在一定的時期內(nèi)，不影響甚至能夠提高各水電站的總體發(fā)電效益。

梯級電站聯(lián)合調(diào)度試點的主要內(nèi)容為：按不同時期不同多目標(biāo)決策要求，構(gòu)建水電站群聯(lián)合調(diào)度模型；調(diào)查評價流域社會經(jīng)濟狀況，提出不同時期水電站群調(diào)度的對象和目標(biāo)；開展水電站群長期、短期以及實時調(diào)度模擬研究，對不同頻率典型年水電站群聯(lián)合調(diào)度的綜合效益進(jìn)行評估分析；圍繞聯(lián)合調(diào)度目標(biāo)，制定水電站群聯(lián)合調(diào)度方案；研究相應(yīng)的保障措施，提出水電站群集約化管理、信息共享及聯(lián)合運行模式。

3 相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用展望

最小下泄流量監(jiān)測試點所選擇的典型電站雖具有一定的代表性，但因各條河流的自然地理、下墊面、暴雨洪水成因和組合等因素較為復(fù)雜，所提出的水電站最小下泄流量推算模型還有待進(jìn)一步的實踐檢驗，以進(jìn)一步修正已有的監(jiān)測成果，指導(dǎo)全省農(nóng)村水電站的最小下泄流量監(jiān)測和管理工作。在基于實現(xiàn)多目標(biāo)的梯級開發(fā)聯(lián)合調(diào)度試點完成之后，提出相對普遍適用的聯(lián)合調(diào)度原則，制定聯(lián)合調(diào)度的指導(dǎo)性意見，引導(dǎo)和促進(jìn)全省流域梯級電站開展聯(lián)合調(diào)度工作，提高農(nóng)村水電站綜合管理水平?！?/p>

Technical exp loration of green small hydropower construction in Jiangxi Province

WU Yiquan1，LIXiaoqiang2
（1．JiangxiWater Conservancy Department，Nanchang 330009，China；2．Jiangxi Rural hydropower Electrification Development Bureau，Nanchang 330009，China）

Based on the small hydropower practice of Jiangxi Province，the paper introduces the technical green small hydropower construction measures including the pilotmonitoring for theminimum flow and the coordinative dispatching of the cascade hydropower stations.The article also puts forward the technical future prospect for building up green small hydropower stations.

Jiangxi Province；green hydropower；technology；exploration

TV212

A

1673-8241（2015）08-0009-03