水電站拆除影響及綜合利用分析

曹 軍

(遵義水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州 遵義 563000)

生態(tài)文明建設(shè)是我國(guó)的基本國(guó)策之一，水資源、水環(huán)境、水生態(tài)的保護(hù)是其中相當(dāng)重要的一環(huán)。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)長(zhǎng)江上游生態(tài)屏障加強(qiáng)了全方位的保護(hù)，特別是對(duì)于長(zhǎng)江上游唯一一條沒有進(jìn)行大開發(fā)的一級(jí)支流赤水河更加重視，相關(guān)部門要求關(guān)停并拆除赤水河相關(guān)支流上的小水電站，促進(jìn)赤水河生態(tài)修復(fù)，為長(zhǎng)江上游水生態(tài)提供保障，并出臺(tái)了相關(guān)政策文件要求各地執(zhí)行。但在開展相關(guān)工作的過(guò)程中，赤水河支流桐梓河上的圓滿貫、楊家園2座水電站情況較為特殊，從電站裝機(jī)規(guī)模而言屬于小水電范疇，但來(lái)水量及水庫(kù)庫(kù)容均較大，拆除影響較大。對(duì)于這2座水電站究竟應(yīng)當(dāng)“一刀切”進(jìn)行拆除退出，還是保留整改并綜合利用，在水利部及省內(nèi)相關(guān)行業(yè)中受到了高度重視，各方意見不一。本文以下就這2座水電站的退出影響及綜合利用進(jìn)行技術(shù)分析及利弊比較，對(duì)其處理方式提出建議。

1 流域及電站基本情況

1.1 流域概況

赤水河河流全長(zhǎng)445km，全流域面積2.04萬(wàn)km2，自西向東流經(jīng)云貴川3省，是長(zhǎng)江中上游唯一一條未修建閘壩，仍保持著自然流態(tài)的大型一級(jí)支流，是長(zhǎng)江鱘、胭脂魚等珍稀魚類以及45種長(zhǎng)江上游特有魚類的重要棲息地，是長(zhǎng)江上游重要生態(tài)屏障。

桐梓河是赤水河的一級(jí)支流，河流全長(zhǎng)125km，全流域面積3318km2，多年平均流量51.3m3/s。圓滿貫水電站、楊家園水電站分別位于桐梓河仁懷市河段和習(xí)水縣河段，是桐梓河干流梯級(jí)規(guī)劃八級(jí)開發(fā)中的第六、七級(jí)電站。

1.2 電站基本情況

圓滿貫水電站位于仁懷市境內(nèi)，屬桐梓河水電梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃的第六級(jí)。電站以上流域面積2230km2，水庫(kù)總庫(kù)容11820萬(wàn)m3，工程規(guī)模為大(2)型，大壩為雙曲拱壩，最大壩高82.5m。電站總裝機(jī)容量40MW，多年平均發(fā)電量1.366億kW·h，工程任務(wù)主要為發(fā)電。圓滿貫水電站于2009年6月建成運(yùn)行。

楊家園水電站位于習(xí)水縣境內(nèi)，屬桐梓河水電梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃的第七級(jí)。電站以上流域面積3012km2，水庫(kù)總庫(kù)容7920萬(wàn)m3，工程規(guī)模為中型。大壩為雙曲拱壩，最大壩高66m。電站總裝機(jī)容量40MW，多年平均發(fā)電量1.389億kW·h。現(xiàn)狀工程任務(wù)主要為發(fā)電，兼顧下游火電廠用水。電站于2010年5月建成運(yùn)行。

2 政策整改要求

為貫徹落實(shí)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“共抓大保護(hù)，不搞大開發(fā)”相關(guān)要求，堅(jiān)決糾正中央環(huán)境保護(hù)督查、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)情況審計(jì)等發(fā)現(xiàn)的小水電違規(guī)建設(shè)、影響生態(tài)環(huán)境等突出問(wèn)題，水利部、國(guó)家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家能源局等4部委下發(fā)了《關(guān)于開展長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶小水電清理整改工作的意見》。根據(jù)該文件精神，貴州省相關(guān)部門印發(fā)了《貴州省小水電清理整改實(shí)施方案》，將貴州省現(xiàn)有小水電清理整改分為3類：退出類、整改類和保留類。

根據(jù)方案要求，貴州省開展了小水電清理整改工作，特別是加大了赤水河流域小水電的清理整改力度，提出了“5年內(nèi)分期分批全面退出赤水河流域小水電”的目標(biāo)。在清理整改的范圍中，赤水河一級(jí)支流桐梓河上的圓滿貫、楊家園水電站被納入“限期退出”范圍，計(jì)劃2023年退出。

然而，這2座電站雖裝機(jī)較小，但庫(kù)容較大，分別為大(2)型及中型水庫(kù)，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也存在較大的利用前景，若簡(jiǎn)單對(duì)其進(jìn)行拆除處理，可能會(huì)衍生一些列的問(wèn)題，不一定完全有利于河流生態(tài)修復(fù)，因此對(duì)于這2座電站宜充分論證、平衡取舍，選擇合理可行的方案。近2年來(lái)，對(duì)于這2座電站該如何處理，受到了水利部、環(huán)保部、省政府及相關(guān)部門的高度重視，在一定范圍內(nèi)引起了熱烈討論，均未能取得一致意見。筆者從拆除的影響及綜合開發(fā)利用方面出發(fā)，對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行探討和分析，總結(jié)一些解決思路。

3 電站拆除的影響

3.1 生物多樣性影響

對(duì)于赤水河流域的小水電進(jìn)行全面清退，其主要原因是由于赤水河是長(zhǎng)江上游唯一一條未建閘壩的大型一級(jí)支流，是長(zhǎng)江珍稀魚類洄游產(chǎn)卵的理想場(chǎng)所。近年來(lái)在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”政策的推動(dòng)下，通過(guò)實(shí)施禁捕、執(zhí)法監(jiān)管、生態(tài)修復(fù)、資源監(jiān)測(cè)等方式，赤水河的生物多樣性得到了有效恢復(fù)，據(jù)監(jiān)測(cè)調(diào)查，赤水河內(nèi)的魚類種群從禁捕前的108種恢復(fù)到167種，其中長(zhǎng)江特有珍稀魚類從29種恢復(fù)到49種，取得了顯著成效，使得赤水河成為了一些瀕危魚類的“救命河”，加大了國(guó)家進(jìn)一步深化赤水河大保護(hù)的信心和決心。

根據(jù)相關(guān)資料，桐梓河不在“長(zhǎng)江上游珍稀、特有魚類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)”核心區(qū)范圍內(nèi)，之前并無(wú)發(fā)現(xiàn)珍稀洄游性魚類的記錄，也無(wú)特有珍稀魚類。從20世紀(jì)80年代開始，桐梓河干流已陸續(xù)建成了7級(jí)水電站，截?cái)嗔讼掠昔~類往上游流動(dòng)的路線，河流的生物多樣性已形成了一個(gè)新的平衡，大多數(shù)珍稀魚類選擇在流速急、水量大且更為穩(wěn)定的赤水河安家落戶。因此，就保護(hù)本地珍稀魚類而言，拆除電站大壩恢復(fù)桐梓河河流原始流態(tài)，對(duì)于其他珍稀魚類選擇新的棲息地而言有一定意義，但拆除并非唯一選擇，可通過(guò)修建過(guò)魚設(shè)施來(lái)解決上下游水生生物洄游通道問(wèn)題。

3.2 水庫(kù)淹沒區(qū)生態(tài)不易修復(fù)

圓滿貫、楊家園2座電站的庫(kù)區(qū)淹沒共約1.3萬(wàn)畝(其中圓滿貫0.8萬(wàn)畝、楊家園0.5萬(wàn)畝)、消落區(qū)最高達(dá)70余米，庫(kù)區(qū)岸坡的土體經(jīng)長(zhǎng)期浸泡、淘刷等侵蝕后，土體結(jié)構(gòu)已完全改變或不復(fù)存在，若電站被拆除，水庫(kù)淹沒區(qū)將裸露出地表，特別是庫(kù)區(qū)岸坡較陡，在失去土體覆蓋的情況下，對(duì)于岸坡的生態(tài)如何修復(fù)，是很難通過(guò)工程措施解決的。

此外，2座電站建成10余年來(lái)，庫(kù)區(qū)已形成了自身的生態(tài)平衡體系，經(jīng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)未有不良評(píng)價(jià)，電站拆除后建立新的生態(tài)平衡需要較長(zhǎng)的時(shí)間，且由于桐梓河河流深切、岸坡陡峭的特殊地形條件，在長(zhǎng)期受淹沒后重新裸露，所形成的新生態(tài)體系未必一定優(yōu)于之前，甚至存在新增地質(zhì)災(zāi)害隱患、岸坡土地荒漠化的可能。

3.3 庫(kù)區(qū)淤積難處理

經(jīng)測(cè)量推算，2座電站蓄水運(yùn)行10余年來(lái)，庫(kù)區(qū)總淤泥體量近1000萬(wàn)m3(其中圓滿貫650萬(wàn)m3、楊家園350萬(wàn)m3)。對(duì)于如此之大的淤積量，在周邊很難找到相應(yīng)容量的碴場(chǎng)來(lái)解決消化。即使有合適的碴場(chǎng)，其淤泥開挖處理轉(zhuǎn)運(yùn)工藝復(fù)雜，難度大、工期長(zhǎng)且投資很高。在淤泥開挖的施工期內(nèi)，淤泥被擾動(dòng)后將不可避免地與河水混合排向下游，對(duì)整條河流的水質(zhì)影響將非常大，而且會(huì)延伸影響至赤水河干流，存在極大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，一旦處理不好將會(huì)造成不可挽回的生態(tài)損失。

3.4 社會(huì)影響

圓滿貫、楊家園2座電站雖然裝機(jī)規(guī)模不大，但對(duì)于當(dāng)?shù)氐木G色低碳發(fā)展、脫貧攻堅(jiān)及鄉(xiāng)村振興方面一直起著積極作用。從能源角度來(lái)看，根據(jù)國(guó)家總體布局，在“雙碳”目標(biāo)下，包含水電在內(nèi)的可再生能源將重新走上電力主場(chǎng)，我國(guó)目前的水電開發(fā)程度僅為44%，距離發(fā)達(dá)國(guó)家的80%相去甚遠(yuǎn)，在目前的基礎(chǔ)上還需繼續(xù)加大水電開發(fā)力度，用于滿足日后的電量缺口需求，因此“一刀切”拆除小水電并不利于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。此外，該2座電站均為依法審批建設(shè)，建設(shè)成本高投入大，管理人員較多，若拆除退出，則政府需作出的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償額度也會(huì)非常大，對(duì)于地方財(cái)政將形成不小的壓力。對(duì)于電站的職工安置若處理不當(dāng)，也有可能引發(fā)其他問(wèn)題。

4 綜合利用前景

4.1 保障供水安全

圓滿貫和楊家園水電站南面為仁懷市，西北面為習(xí)水縣，2縣(市)的白酒產(chǎn)業(yè)均為其重點(diǎn)支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)遵義市白酒產(chǎn)業(yè)相關(guān)規(guī)劃，這2座電站下游的赤水河谷沿線未來(lái)將被打造為世界醬香白酒產(chǎn)業(yè)基地核心區(qū)和工業(yè)旅游示范區(qū)，到2035年實(shí)現(xiàn)國(guó)家級(jí)“雙千億”白酒企業(yè)示范區(qū)，規(guī)劃至2025年該區(qū)域白酒年產(chǎn)量將達(dá)到75萬(wàn)KL，2035年將達(dá)到132萬(wàn)KL。經(jīng)進(jìn)行供需平衡計(jì)算，在考慮現(xiàn)狀水源、在建水源及規(guī)劃水源工程和非常規(guī)水利用的基礎(chǔ)上，該區(qū)域2035年白酒產(chǎn)業(yè)缺水將高達(dá)14362萬(wàn)m3/a。

從周邊的水資源開發(fā)利用條件看，赤水河干流及主要支流禁止興建攔蓄工程。流域內(nèi)受赤水河谷地形地質(zhì)條件影響，除桐梓河干流外再謀劃新的大中型骨干水源項(xiàng)目已無(wú)可能。圓滿貫和楊家園水電站水庫(kù)經(jīng)檢測(cè)水質(zhì)為地表Ⅲ類水，滿足供水要求，經(jīng)分析調(diào)整其發(fā)電功能向區(qū)域供水是最便捷、最經(jīng)濟(jì)和最合理的。經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算，2座水電站調(diào)整任務(wù)供水后，可向下游區(qū)域新增供水量14490萬(wàn)m3/a，其中圓滿貫供水9673萬(wàn)m3，楊家園供水4817萬(wàn)m3，可使供水更有保障。因此從保障供水安全的角度，將2座水電站大壩予以保留，任務(wù)由發(fā)電轉(zhuǎn)為綜合利用是非常有必要的，將在推動(dòng)區(qū)域城市及工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展方面提供重要的基礎(chǔ)支撐。

4.2 提升防洪能力

2座水電站下游桐梓河沿岸分布有二郎集鎮(zhèn)、習(xí)酒集鎮(zhèn)、二郎火電廠、習(xí)酒廠、二郎酒廠等，涉及重點(diǎn)企業(yè)及人口較多，防洪需求較大。而圓滿貫和楊家園水電站水庫(kù)均具有年調(diào)節(jié)性能，可滯洪削峰，具有防洪作用。通過(guò)近10年2座水電站運(yùn)行調(diào)度資料及洪水來(lái)臨前的水位過(guò)程進(jìn)行分析，電站基本通過(guò)騰出部分庫(kù)容迎接洪峰，實(shí)際滯洪庫(kù)容較大，防洪作用凸顯，在2014年和2020年流域發(fā)生30年一遇以上洪水情況下削減洪峰流量21%，使下游沿岸平均水位降低2～4m，使下游2萬(wàn)余人及諸多企業(yè)免受洪水威脅。若2座水庫(kù)取消電站功能，在運(yùn)行調(diào)度時(shí)進(jìn)一步考慮防洪削峰，可將2座水電站水庫(kù)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度，進(jìn)一步提高下游防洪能力。經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，經(jīng)最優(yōu)的閘門調(diào)度方式，可在20～100年重現(xiàn)期洪水情況下削減洪峰流量800～1500m3/s，削峰比例20%～40%，使下游河道的防洪能力整體提高。

4.3 保障生態(tài)用水

目前2座水電站基本按照多年平均流量的10%下放生態(tài)流量，雖大于桐梓河水文站實(shí)測(cè)的歷史最小值，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，但也僅用于保障最基本的生態(tài)，對(duì)河流的水生系統(tǒng)條件改善達(dá)不到明顯的效果。對(duì)于下游的赤水河干流而言，生態(tài)流量的保障是決定赤水河生態(tài)保護(hù)成果的關(guān)鍵。由于赤水河干流沒有可調(diào)節(jié)的水利工程，難以確?？菟诘暮竭\(yùn)和生態(tài)用水要求。因此為了提高下級(jí)赤水河干流生態(tài)基流的保障程度，有必要通過(guò)主要支流桐梓河上已建大中型水庫(kù)調(diào)節(jié)加大下放生態(tài)流量。根據(jù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算成果，在保障區(qū)域供水安全達(dá)到一定程度的前提下，圓滿貫水電站、楊家園水電站核算下放生態(tài)流量可達(dá)到多年平均流量的20%，對(duì)桐梓河及赤水河的生態(tài)有積極有利影響，可進(jìn)一步促進(jìn)下級(jí)赤水河干流達(dá)到生態(tài)流量控制指標(biāo)值，使下游河道達(dá)到更好狀態(tài)的水環(huán)境。

4.4 鞏固農(nóng)村人飲、促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2座電站周邊區(qū)域有農(nóng)村人口44.51萬(wàn)人，受水源的影響限制，農(nóng)村人飲現(xiàn)狀用水定額不足60L/(人·d)，總體上用水水平偏低。因水源工程多數(shù)規(guī)模小且分散，存在管理困難及水源在極端天氣下難以保證的問(wèn)題。圓滿貫和楊家園水電站水庫(kù)通過(guò)以發(fā)電為主轉(zhuǎn)為綜合利用后，作為骨干型的水源工程，通過(guò)管網(wǎng)延伸的方式可向適當(dāng)高程區(qū)域的農(nóng)村地區(qū)集中供水，大大提高供水保證率，改善農(nóng)村供水狀況，提升供水保障能力，發(fā)揮規(guī)模效益。同時(shí)置換原來(lái)的引提水水源工程，減少了對(duì)取水河流生態(tài)環(huán)境的影響。

另外，仁懷市和習(xí)水縣作為赤水河白酒產(chǎn)業(yè)帶的重要紅梁基地，常年種植高粱面積在30萬(wàn)畝左右，但目前多為望天田土，少部分利用河道引提水工程進(jìn)行灌溉，保證率低，生態(tài)破壞性大，圓滿貫和楊家園水庫(kù)有條件向部分合適高程的灌區(qū)供水，可補(bǔ)充解決12萬(wàn)畝農(nóng)田的用水問(wèn)題。因此2座電站的綜合利用對(duì)于助推鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是很有意義的。

5 結(jié)論與建議

經(jīng)過(guò)對(duì)圓滿貫和楊家園水電站進(jìn)行分析后可以看出，拆除2座電站的代價(jià)較大，存在一些難以解決的問(wèn)題，影響并非完全利好。作為大、中型水庫(kù)樞紐，若對(duì)2座電站進(jìn)行綜合利用改造，使其功能從原來(lái)以發(fā)電為主調(diào)整為以供水為主，兼顧防洪與生態(tài)，將很好地助推地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升區(qū)域供水安全保障及下游防洪安全，加強(qiáng)赤水河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)區(qū)域水資源優(yōu)化配置、水生態(tài)保護(hù)、水安全保障等方面的有機(jī)聯(lián)系，充分發(fā)揮大中型水利樞紐對(duì)于區(qū)域發(fā)展的有利作用。因此筆者認(rèn)為，保留圓滿貫和楊家園電站的樞紐蓄水功能，對(duì)其進(jìn)行綜合利用改造是很有必要的，也是合理的，建議考慮將圓滿貫、楊家園2座水電站由“限期退出”調(diào)整為“限期整改”，支撐區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的良性修復(fù)，繼續(xù)為地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

6 結(jié)語(yǔ)

在赤水河流域小水電治理等一系列治水興水政策的推動(dòng)下，面臨著新時(shí)期的新問(wèn)題，如何使綠色能源更綠色，促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量發(fā)展，小水電站提升轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。對(duì)于庫(kù)容較大的小水電而言，由于其影響面廣、問(wèn)題復(fù)雜、開發(fā)利用潛力大，簡(jiǎn)單選擇“一刀切”進(jìn)行拆除并非唯一可行的選擇，宜進(jìn)行綜合分析，謹(jǐn)慎決策。本文對(duì)類似大庫(kù)容、小裝機(jī)的小水電整改方案提供了一些參考和借鑒。在如何采取具體措施將生態(tài)修復(fù)與水資源開發(fā)利用完全有機(jī)結(jié)合、相互促進(jìn)方面，本文思考也并非十分全面，尚待深度論證和完善相關(guān)方案。