小水電綠色改造的措施及經(jīng)濟(jì)成效

摘 要：小水電作為農(nóng)村重要基礎(chǔ)設(shè)施，在農(nóng)村水電應(yīng)用中發(fā)揮了不可比擬的作用，但是在安全運(yùn)行和生態(tài)環(huán)境方面，小水電的建設(shè)及應(yīng)用卻存在諸多問(wèn)題?；诖?，文中從小水電綠色改造需求層面著眼，探討小水電綠色改造的措施及經(jīng)濟(jì)成效。

關(guān)鍵詞：小水電；綠色改造；經(jīng)濟(jì)成效

小水電既有改善民生、生態(tài)涵養(yǎng)、防洪灌溉等多項(xiàng)功能，小水電與其他能源相比，具有技術(shù)成熟、能源回報(bào)率高等優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)已簡(jiǎn)稱的農(nóng)村小水電裝機(jī)容量達(dá)到7500多萬(wàn)千瓦，年發(fā)電近2300多億千瓦時(shí)，在全國(guó)年發(fā)電量和水電裝機(jī)中占1/4的比值，極大的促動(dòng)了農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。但是在實(shí)踐應(yīng)用中，諸如局部河流生態(tài)環(huán)境備受影響，部分電站年久失修導(dǎo)致環(huán)境污染等情況并不少見(jiàn)，尤其是在農(nóng)村水能資源開(kāi)發(fā)難度大和中小河流水能資源配置合理性不足的前提下。基于此，加大小水電的綠色改造勢(shì)在必行。

一、小水電綠色改造的基本原則

在小水電綠色改造的過(guò)程中，必須充分考慮到水域生態(tài)環(huán)境的健康性要求，以及如何在可持續(xù)利用水資源的同時(shí)，促進(jìn)自然與人類(lèi)的和諧共處。因此小水電的改造和運(yùn)行必須兼顧安全運(yùn)行、社會(huì)人的要求和生態(tài)系統(tǒng)要求，需要在保障水電站建筑物安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，自然環(huán)境有益效果作為標(biāo)準(zhǔn)，以修復(fù)合川生態(tài)環(huán)境作為基本要求，以模擬自然環(huán)境有益功能作為手段，來(lái)著手綠色改造目標(biāo)的推進(jìn)。

按照小水電建設(shè)的應(yīng)用效能，在進(jìn)行小水電綠色改造時(shí)，必須以協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展三方面的關(guān)系為基礎(chǔ)，在基本原則設(shè)定時(shí)，需要以保護(hù)自然環(huán)境為先導(dǎo)，突出綠色對(duì)環(huán)境問(wèn)題治理的輔助作用。在造福電站周邊社區(qū)和農(nóng)村的目標(biāo)下，小水電綠色改造，需要以社會(huì)穩(wěn)定和諧和民眾受益為基礎(chǔ)原則。從小水電綠色改造的功能性建設(shè)本身出發(fā)，小水電綠色改造還需要兼顧占經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行的要求。因此，按照以上要求，可將小水電綠色改造基本原則界定為，先保護(hù)后治理，顧民生促生產(chǎn)。

二、小水電綠色改造實(shí)施要求及切入點(diǎn)

按照小水電綠色改造的基本原則，可將小水電綠色改造的措施分為四類(lèi)，如提升是安全生產(chǎn)，改善民生條件，治理負(fù)面影響和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在以上要求下具體的實(shí)施必須保障做到：

（一）保障和監(jiān)測(cè)最小下泄流量

為保障河道最小流量電站，大多使用配套最小流量泄洪設(shè)施的方式來(lái)滿足水電站下游生活用水、生產(chǎn)用水、生態(tài)環(huán)境發(fā)展要求。目前小水電站在綠色改造之前，在此方面存在的問(wèn)題主要在于盡管設(shè)置相關(guān)限水設(shè)施，但為確保自身經(jīng)濟(jì)利益的最大化，在實(shí)踐運(yùn)作過(guò)程中，在缺乏相關(guān)部門(mén)針對(duì)性監(jiān)督和管理的前提下，并沒(méi)有依法依照規(guī)定確保泄放的生態(tài)流量。因此為保障和監(jiān)測(cè)最小下泄流量，在小水電站綠色改造之前，需要對(duì)最小下泄流量進(jìn)行調(diào)查和標(biāo)準(zhǔn)限定?？赏ㄟ^(guò)安裝實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備、使用生態(tài)流量，新增發(fā)電機(jī)組、安放水閘或水閥的方式來(lái)解決水電站生態(tài)流量問(wèn)題。但是以上措施基本適用于脫水站的水電站，對(duì)于其他區(qū)域的小水電綠色建設(shè)還需要結(jié)合實(shí)際情況制定針對(duì)性的方案。

（二）修復(fù)減水河段生態(tài)

引水式河流水能資源開(kāi)發(fā)會(huì)導(dǎo)致廠房到電站壩之間河流段形成脫水河段。在大多數(shù)引水式電站中，生態(tài)流量下泄與發(fā)電效益之間長(zhǎng)期存在矛盾及沖突。如果僅依賴于生態(tài)流量下泄來(lái)保護(hù)脫水河段生態(tài)環(huán)境，顯然是無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的，因此在小水電綠色改造的過(guò)程中，需要選擇適當(dāng)生態(tài)修復(fù)措施來(lái)保護(hù)脫水河段河流景觀及生態(tài)系統(tǒng)，或者應(yīng)對(duì)因減水帶來(lái)的環(huán)境壓力。修復(fù)托水河段的生態(tài)環(huán)境可從修復(fù)水生生境入手，重點(diǎn)應(yīng)對(duì)脫水河段生態(tài)環(huán)境變化對(duì)水生生物生活區(qū)域的擠壓以及水生生物環(huán)境適應(yīng)性降低的問(wèn)題。目前慣常使用的措施是恢復(fù)生態(tài)群落，改造水生生態(tài)環(huán)境和修筑攔水堰壩。但是此種做法比較適合下游脫水河段偏寬，坡降小的水電站，在小水電站綠色改造的過(guò)程中，在修復(fù)減水河段生態(tài)時(shí)，還需要考慮如何有效改善生態(tài)用水環(huán)境及脫水段景觀，并保持長(zhǎng)期的維護(hù)成效。

小水電站綠色改造的目的在于改變小水電站運(yùn)行中對(duì)環(huán)境的影響尤其是破壞，那么在改造時(shí)就需要關(guān)注和調(diào)查小水電站對(duì)特殊保護(hù)棲息地及物種造成的損害，繼而以此為基礎(chǔ)思考如何保護(hù)河流系統(tǒng)的可通過(guò)性及整體連通性。目前可使用的措施是溝通魚(yú)類(lèi)洄游路線、使用先進(jìn)技術(shù)隔離或者驅(qū)逐河道周邊物種，防止其受到水輪機(jī)、引水渠、蓄水區(qū)、尾水渠道等水電機(jī)與電站水工結(jié)構(gòu)的損害。目前很多小水電站嘗試在進(jìn)水口處按照光學(xué)設(shè)備和聲吶、魚(yú)道等，但是并非所有小水電站都適合使用此種方式，在梯級(jí)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，小水電站使用魚(yú)道工程建筑的意義不大，成本卻高昂。因此在綠色小水電改造的階段，修復(fù)減水河段生態(tài)和保護(hù)水生物是極具有必須要性的，但是還需要考慮如何入手。

（三）監(jiān)測(cè)改善水質(zhì)變化

水質(zhì)檢測(cè)是以水生態(tài)系統(tǒng)、水中的懸浮物、化學(xué)物質(zhì)、底泥的檢測(cè)為目標(biāo)，通過(guò)檢測(cè)水中污染物的濃度及種類(lèi)變化趨勢(shì)，來(lái)評(píng)估水質(zhì)狀況等。隨著國(guó)人生活與生產(chǎn)用水量的提升，生活及生產(chǎn)廢水排泄量的增加，地下和地表水質(zhì)惡化程度提高，在水資源日漸緊缺的前提下，小水電綠色改造的過(guò)程中需要關(guān)注水質(zhì)監(jiān)測(cè)需要，力主為水電站周邊民眾提供生活與健康保障。目前可使用的方式是監(jiān)測(cè)與分析常規(guī)生物樣品，安裝在線監(jiān)控設(shè)備等，但是水質(zhì)如果低于監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)很難精準(zhǔn)測(cè)量。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題綠色小水電站在建設(shè)的過(guò)程中，需要逐步完善評(píng)價(jià)體系，并按照綠色小水電站的管理辦法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估水文狀況等。

三、小水電綠色改造的實(shí)施測(cè)量及經(jīng)濟(jì)效益

為改變河道水文徑流的基礎(chǔ)條件，需要在河道上設(shè)立攔河建筑物。在汛期，為防止因降水徑流作用，上游大量垃圾和植被覆蓋物等匯聚在攔河建筑物之前，水電站可按照環(huán)保部門(mén)和當(dāng)?shù)鼐用竦囊?，在電站之前設(shè)立攔污柵及垃圾處理設(shè)施、漂浮垃圾清撈裝置。如果垃圾處理問(wèn)題涉及到多方面因素，則需要聯(lián)合其他部門(mén)共同應(yīng)對(duì)。

以重慶市馬頸電站的綠色改造為例，該工程生態(tài)流量是以規(guī)范取壩址的多年平均流量為基礎(chǔ)，按照10%計(jì)量，在馬頸電站廠房到馬頸子大壩之間的河段600米，此部分河段并無(wú)生產(chǎn)用水和生活用水。在皂角林電站的尾水處馬頸電站取水點(diǎn)調(diào)試時(shí)，主要以安裝生態(tài)水閥為主。以此為基礎(chǔ)，在進(jìn)行綠色改造時(shí)可按照以下步驟來(lái)操作：

（一）保障和檢測(cè)最小下泄流量方面

重慶市馬頸電站周邊區(qū)域植被的生長(zhǎng)情況良好，水電站周?chē)](méi)有省級(jí)保護(hù)植物和國(guó)家級(jí)野生保護(hù)古樹(shù)，但是在上游有人類(lèi)生殖圖騰保護(hù)區(qū)。在小水電綠色改造時(shí)需要考慮到如何保護(hù)上游文化保護(hù)區(qū)和本區(qū)域內(nèi)的水生生物，尤其是水庫(kù)底棲動(dòng)物等。因此在保障和監(jiān)測(cè)最小下泄流量方面，需要將在大壩生態(tài)流量出水口防止流量測(cè)量裝置，以便監(jiān)測(cè)和保障大壩生態(tài)流量和最小下泄流量 。

（二）小流域治理及污水治理

水電工程在創(chuàng)造巨大社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)時(shí)，對(duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的負(fù)面影響，比如增加水土流失和滑坡泥石流出現(xiàn)的幾率，導(dǎo)致物種多樣性喪失，并改變區(qū)域氣候等都應(yīng)該作為小水電站綠色改造的基礎(chǔ)性目標(biāo)和客觀依據(jù)，因此可使用修復(fù)受損水工建筑物和進(jìn)行上下游河道整理等措施，來(lái)改善脫水段生態(tài)用水和景觀生態(tài)目前存在的問(wèn)題。尤其是需要做好周邊環(huán)境與工程建設(shè)的融合，并美化環(huán)境。小流域治理的過(guò)程中，需使用漿砌塊石護(hù)岸垮塌岸坡，清除河道淤塞，在河道的兩邊種草，提升河道周邊生態(tài)環(huán)境自保能力。為進(jìn)一步治理污水，可建立1座生化池和DN32PE管200m的一體化凈水設(shè)備，用以保障小水電站工作人員和用水的健康安全，生活與生產(chǎn)廢水務(wù)必在處理后排放，以減少水中的污染物比率。

（三）完善公共服務(wù)實(shí)施綠色評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由于綦江縣到四面山省道公路與馬頸電站接近，往來(lái)車(chē)流量巨大，可在電站附近設(shè)公交站點(diǎn)及電動(dòng)汽車(chē)充電樁，便于改善周邊交通。為減少汽車(chē)尾氣，電站清潔電能源可作為附近居民及本站職工使用交通使用的充電源。公共服務(wù)設(shè)備的構(gòu)建可依照綠色小水電的管理和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施，尤其是在安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建方面，需要以綠色小水電二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為外部評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)以上改造，重慶市馬頸電站的自動(dòng)化程度有所提升，電站運(yùn)行故障出現(xiàn)率以及值班人員工作勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低，水力資源利用率方面借助電站增效擴(kuò)容而得到了切實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益，尤其是便于提升供水保障及防汛抗旱支援農(nóng)業(yè)建設(shè)的質(zhì)量等。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡曉波. 基于GEF項(xiàng)目的中國(guó)小水電綠色改造研究[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2016.

作者簡(jiǎn)介：

袁靜（1966-），女，漢族，河南信陽(yáng)人，本科，經(jīng)濟(jì)師，信陽(yáng)市南灣水庫(kù)水電站工會(huì)主席，研究方向：勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)。