生態(tài)文明視角下流域水力發(fā)電規(guī)劃設(shè)計

凌耀忠，孔 蘭，袁丹鳳，王保華

(1.中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計有限公司，廣東 廣州 510610；2.水利部珠江水利委員會水生態(tài)工程中心，廣東 廣州 510610)

賀江是西江左岸的一級支流，流域面積11590km2，涉及湖南、廣西、廣東三省(自治區(qū))。賀江流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤氣候，氣候溫和，雨量充沛。流域內(nèi)山區(qū)丘陵多，平原少，山區(qū)面積占53%，丘陵占28%，平原僅占19%。黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)納入中國特色社會主義事業(yè)總體布局，表明了我們黨對中國特色社會主義規(guī)律認(rèn)識的不斷深化。黨的十九大報告明確指出“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計”[1- 3]。2014年，習(xí)近平總書記提出了“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時期治水思路。賀江流域應(yīng)以系統(tǒng)整治和水生態(tài)保護(hù)修復(fù)為著力點，把山水林田湖作為一個生命共同體，大力推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)[4- 6]。筆者選取現(xiàn)狀年為2013年，規(guī)劃水平年為2030年，根據(jù)賀江的開發(fā)任務(wù)，綜合考慮水資源的綜合利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求，制定了賀江干流和重要支流的梯級開發(fā)方案[7- 9]。

1 水力資源和水能開發(fā)概況

賀江流域水力資源比較豐富，理論蘊藏量為99.4萬kW，年發(fā)電量87.1億kW·h。全流域技術(shù)可開發(fā)裝機容量72.6萬kW，年發(fā)電量24.8億kW·h。其中賀江干流技術(shù)可開發(fā)裝機容量為27.7萬kW，年發(fā)電量為10.8億kW·h，分別占全流域的38.1%、39.0%；賀江支流技術(shù)可開發(fā)裝機容量為44.9萬kW，年發(fā)電量為14.0億kW·h，分別占全流域的61.9%、61.0%。單河理論蘊藏量1萬kW及以上河流共16條。

截至2013年，單河理論蘊藏量1萬kW及以上河流中，已、正開發(fā)電站裝機容量47.7萬kW，發(fā)電量17.03億kW·h，分別占技術(shù)可開發(fā)量的86.0%和80.5%。已建1萬kW及以上電站9座，分別是賀江干流的龜石、合面獅、都平、白垢、江口水電站；一級支流大寧河的石門橋電站、柳楊電站。賀江流域水力資源開發(fā)利用程度較高，以徑流式小水電所占比重較大，調(diào)節(jié)性能差，裝機容量小且保證率較低；自上世紀(jì)60年代以來，賀江流域開發(fā)任務(wù)側(cè)重于灌溉和發(fā)電，對防洪、航運等綜合利用要求考慮不足；賀江干流和一級支流東安江為跨省河流，早期水電規(guī)劃對生態(tài)環(huán)境影響重視不夠，已建電站未考慮下泄生態(tài)流量措施。

2 水力資源開發(fā)原則

為滿足流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的需求，保障合理有序開發(fā)利用水力資源，水力資源開發(fā)需遵循以下原則[8- 14]：

(1)堅持水資源綜合開發(fā)利用的原則。依據(jù)河流綜合規(guī)劃確定的流域治理開發(fā)要求，水電開發(fā)應(yīng)合理承擔(dān)或兼顧其它開發(fā)任務(wù)，充分發(fā)揮水資源的多種功能和效益。

(2)堅持開發(fā)與保護(hù)并重的原則。正確處理開發(fā)與保護(hù)的關(guān)系，把促進(jìn)庫區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)納入工程建設(shè)目標(biāo)并同步實施，實現(xiàn)開發(fā)與保護(hù)共贏。

(3)堅持合理有序開發(fā)的原則。根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要和河流、河段及工程的建設(shè)條件，統(tǒng)籌考慮干支流、上中下游梯級的作用和地位，合理確定開發(fā)程序和開發(fā)工程。

(4)堅持人水和諧的原則。水力資源的開發(fā)在滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展要求的同時，符合人水和諧的要求，規(guī)劃建設(shè)梯級需滿足下泄生態(tài)流量要求，對已建梯級未設(shè)置生態(tài)基流而對生態(tài)影響較大的，需考慮增設(shè)下泄生態(tài)流量措施，對涉及保護(hù)區(qū)的河段則一般不設(shè)置梯級。

3 梯級規(guī)劃方案

已有的規(guī)劃工作重點在于賀江干流河段，規(guī)劃內(nèi)容較少涉及賀江支流，賀江眾多支流中僅大寧河、東安江集水面積在1000km2以上，本次重點對賀江干流和重要支流大寧河干流、東安江干流進(jìn)行梯級規(guī)劃。賀江流域有西嶺山、姑婆山、大桂山鱷蜥、滑水沖、筆架山、黑石頂6個自然保護(hù)區(qū)，賀江干流、大寧河干流、東安江干流已建、在建和規(guī)劃梯級位置均處于6個自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)范圍外，梯級建設(shè)不影響自然保護(hù)區(qū)的生物生境。

3.1 賀江干流

賀江流域多年平均流量359m3/s，干流河長357.3km，天然落差417m，干流水力資源理論蘊藏量35.0萬kW，技術(shù)可開發(fā)裝機容量27.6萬kW，年發(fā)電量10.33億kW·h。

2013年國務(wù)院以“國函[2013]37號”批復(fù)的《珠江流域綜合規(guī)劃(2012～2030年)》(以下簡稱“珠流規(guī)”)提出，賀江干流按19級進(jìn)行開發(fā)[15]。賀江干流實際上按17級開發(fā)方案實施，開發(fā)方案為：龜石、古龍、升龍、城廂、蔣家洲、羊頭、黃石、芳林和賀江、廈島、蓮塘、合面獅、云騰渡、信都、扶隆、都平、白垢、江口。

流域水力發(fā)電規(guī)劃設(shè)計過程中多次與環(huán)境影響評價結(jié)論進(jìn)行互動，不斷對梯級規(guī)劃方案進(jìn)行優(yōu)化。信都、扶隆梯級涉及魚類重要生境，需進(jìn)一步論證干流合面獅大型水庫以下規(guī)劃新建信都、扶隆2座水電站的必要性和可行性，在滿足航運等級的情況下盡量減少對河道的阻隔。基于賀江流域生態(tài)系統(tǒng)功能定位，確保重要魚類生境等不受影響，本輪規(guī)劃期內(nèi)取消干流扶隆、信都、蓮塘、蔣家洲梯級開發(fā)，賀江干流梯級規(guī)劃為13級開發(fā)方案，即為龜石、古龍、升龍、城廂、羊頭、黃石、芳林和賀江、廈島、合面獅、云騰渡、都平、白垢、江口電站，總裝機容量21.82億kW，年發(fā)電量8.12億kW·h，至今已全部實施完成。2030年規(guī)劃水平年，賀江干流梯級方案詳見表1，賀江流域水力發(fā)電規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整情況如圖1所示，賀江干流梯級方案縱剖面如圖2所示。

表1 賀江干流梯級方案表

圖1 賀江流域水力發(fā)電規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整示意圖

圖2 賀江干流梯級規(guī)劃方案縱剖面圖

3.2 大寧河干流

大寧河為賀江流域重要一級支流，流域面積2419km2，多年平均流量86.8m3/s，干流河長88km，天然落差1560m，干流水力資源理論蘊藏量10.55萬kW，技術(shù)可開發(fā)裝機容量8.27萬kW，年發(fā)電量3.67億kW·h。為了保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，在本輪規(guī)劃期內(nèi)不實施蓮花一級和新豐電站，規(guī)劃期大寧河干流梯級規(guī)劃為8級開發(fā)方案：石門橋、石門橋二級、蓮花二級、柳楊、大寧、馬鞍洲、黃沖(黃洞和臨江)、大橋電站，總裝機容量6.36億kW，年發(fā)電量2.20億kW·h，至今已全部實施完成。大寧河干流梯級方案詳見表2，梯級分布如圖1所示。

表2 大寧河干流梯級方案表

3.3 東安江干流

東安江是賀江的一級支流，跨越廣西與廣東兩省，流域面積2388km2，多年平均流量78.0m3/s，干流河長188km，天然落差944m，干流水力資源理論蘊藏量4.28萬kW，技術(shù)可開發(fā)裝機容量3.33萬kW，年發(fā)電量1.13億kW·h。

規(guī)劃初期確定的東安江干流老旺電站、沙灘電站為引水式開發(fā)方式，且沙灘電站的環(huán)評報告的批復(fù)已經(jīng)超過5年以上，經(jīng)環(huán)境影響評價，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境等，取消了老旺電站、沙灘電站的開發(fā)。規(guī)劃期東安江干流梯級規(guī)劃為5級開發(fā)方案：參田、新建、上興、西中和東安江電站，其中4級電站位于廣西蒼梧縣境內(nèi)，第5級東安江電站位于廣東封開縣境內(nèi)，所有梯級均無調(diào)節(jié)性能，均為小型電站，總裝機容量2.04萬kW，多年平均年發(fā)電量0.63億kW·h。目前東安江干流梯級已全部建成。東安江干流梯級方案見表3，梯級分布如圖1所示。

表3 東安江干流梯級方案表

4 結(jié)論

水力發(fā)電規(guī)劃是流域綜合規(guī)劃的重要規(guī)劃內(nèi)容，本文在分析賀江流域水力資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對賀江干流和重要支流大寧河干流、東安江干流進(jìn)行梯級規(guī)劃，規(guī)劃過程中綜合考慮水資源的綜合利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求，本輪規(guī)劃期內(nèi)取消干流扶隆、信都、蓮塘、蔣家洲梯級及大寧河蓮花一級、新豐等梯級電站開發(fā)，確定本輪規(guī)劃期內(nèi)賀江干流梯級規(guī)劃為13級開發(fā)方案、大寧河干流梯級規(guī)劃為8級開發(fā)方案、東安江干流梯級規(guī)劃為5級開發(fā)方案。賀江流域應(yīng)以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為主、適度開發(fā)，本輪規(guī)劃期內(nèi)不宜安排梯級開發(fā)。研究成果對賀江流域水電開發(fā)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等具有指導(dǎo)意義。