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建设环境友好和社会和谐型水电
CDM清洁发展机制

农村水电开发中的生态和环境问题及其对策
发布日期:2008-3-7 14:12:55

摘 要:我国农村水电发展取得了显著的成绩,但也对生态和环境产生了一定的负面影响。为促进农村水电建设和生态与环境的协调发展,提出要在农村水电的规划设计、新技术与材料的研究应用、工程施工中重视环境因素,实现农村水电开发和生态与环境保护的有机结合。

关键词:农村水电;环境;生态;对策

中图分类号:TV742+X32.013   文献标识码:A  文章编号:1000-1123(2006)10-0032-02

Ecological and environmental issues and countermeasures in rural hydropower development// Zhao Jianda, Cheng Xialei, Zhu Xiaozhang

Abstract:  Remarkable achievements have been made in rural hydropower development in China, but negative impacts have been placed on ecological environment at the same time. In order to promote harmonized development of rural hydropower with ecology and environment, more attention should be paid on environmental factors in the planning, research and application of new technologies and materials, project construction, so as to realize an organic integration of rural hydropower development with ecological and environmental protection. 

Key words:  rural hydropower; environment; ecology; countermeasures

一、 我国农村水电发展对生态与环境的影响

近年来,我国农村水电发展加快了步伐,每年新增装机容量200万~300万kW,总装机容量已达3466万kW,占整个水电比重的30%以上,占全国电力工业比重的6%~7%。但在大规模、高速度的发展进程中,也出现了一些负面的影响,生态保护和环境问题尤为突出。

有的地方为了发展经济,以牺牲环境利益为代价招商引资;个别河流由于未考虑生态用水而过度开发,出现局部断流和脱水,破坏了河流生态,影响河流健康生命。有些地方职能部门对水电工程建设监管不力;设计单位鱼龙混杂,无序竞争,设计质量往往难以保证。

2004年全国被查处的“四无”农村水电站达数千座。“四无”电站的大量出现,使农村水电的社会形象受到影响,不利于我国农村水电的健康可持续发展。

二、 对我国农村水电生态与环境问题研究对策的思考

1.指导思想

首先应该从规划抓起,使规划一开始就建立在与环境结合的可持续发展的基础上,避免和减少环境影响的措施研究应成为农村水电规划、设计过程的一个重要组成部分。

还要建立与生态和环境友好的农村水电工程体系,自觉协调经济效益与环境的关系,研究公众更大程度参与规划设计过程的新途径,使选定方案成为经济与环境生态双赢方案,并坚持水电开发与生态环境辩证统一观,实现“在开发中保护,在保护中开发”。

2. 对策探讨

(1) 规划设计中开展环境评估

①提倡“一体化设计”  提倡“一体化设计”(Integrated design)可减少土木工程对环境的景观影响。“一体化设计”理念最佳地兼顾了电站的技术、经济和环保需要。将环保作为重要因素考虑的设计程序应取代预示负面环境影响的各种缓解和补偿措施,使环境问题在规划初期就得到确认和处理,而不是在设计完成后再处理。

②视作生态工程   加强生态水工学(Eco-Hydraulic Engineering)理论研究及其在农村水电设计与建设中的应用。利用生态工程减少机械和景观影响,如种植植被,堤坝附近自然化处理,加固岸坡并加建辅助性水工建筑等。

 ③减少截流及河流取水的环境影响   引水式电站从河流引水,减少了天然泄水流量,挡水坝(堰)与进水口建筑等障碍物引起了生态系统的改变。要研究有效的技术措施减少因河流被截断所造成的影响、最小生态流量的合理确定、电站对下游水质的污染等。针对河流引水的影响,在可快速测量的非生物指标基础上开发简化、快速的评估方法。

 ④科学兴建土建工程   引水建筑物的合理高度除根据水能条件及发电量要求外,还应考虑环境结合的要求,合理确定。

对高水头电站应采用埋入地下的塑料压力管道(玻璃纤维强化塑料、HDPE)代替坡上水道及开敞式钢管,减少占地和维修对自然景象的影响。水头太高则应首选(若可行)无伸缩接头的免维修压力管道。人完全可到达的、无覆盖的锚固块(镇墩)也可降低压力管道土木工程的影响并提高安全性。

低水头电站的引水工程的体积较大且排水量较大,其环境友好设计很难,可采用重要的缓解和补偿措施,以减小环境影响。如降低辅助工程(如可移动堰体内闸门的水压气缸)的高度,设计导水渠和放水渠,在半水区域修建结构大堤,在梯田、水岸和浪溅区使用生态工程等。
特殊进水口(如底孔进水口)及过滤装置应采用声纳和光学设施,防止鱼类进入电站。

设计、安装及利用各种环境友好型鱼道(混凝土鱼梯、岩石缓坡、Bordland 梯度、水池和阶梯设计等有利于鱼类洄游、繁殖等结构)和引鱼装置。

厂房外立面尽量采用当地材料(石材)和周边环境相协调,使社会认可电站,把它当作当地重要的可再生能源来源。

(2)新技术、新材料、新设备的研究与应用

①研究筑坝新材料。

②采用气垫式调压室技术,保护电站周围植被。

③搭建简易快速厂房、地下厂房等。

④改进机电设备技术。

研究采用生物可降解油(Bio-degradable oil)代替润滑油,防止渗漏、污染下游水质。

设计鱼类友好的生态型水轮机转轮,避免通过转轮的鱼类被绞死、绞伤。

采用低噪音齿轮箱和发电机。

采用无油调速器、组合式电气屏柜及自动清污机(拦污栅)。

⑤推广无人值班电站、箱式整装式小水电站等。

(3)工程施工中采取环保措施

电站施工中的环保措施主要有:

①水电建设“三同步”,即工程与环保、水保设施、生态与环境建设同步。

②控制施工区水土流失,生产废水“零排放”,保护江河水质。

③采用较好施工路面、封闭式专用垃圾道、散灰罐等,防止大气污染。

④合理选择工程措施和实施时机(水库下闸时间),解决水流控制和下游用水等生态与环境问题。

(4)对现有电站开展环保革新

现有电站已是环境的一部分,实现其现代化必然涉及机电设备和该领域必要的研究、技术开发和示范,从而可以减轻环境影响并降低成本。

(5)重视公众参与及社会对农村水电环境认可度

利用技术和非技术措施,提高小水电站的环境结合力度,为提高社会对小水电站,尤其是新建小水电站的环境认可度,应尽量采用最易为社会接受的综合利用小水电工程,结合防洪、灌溉、供水、发电等设施,优先开发用于检测公众对环境问题敏感程度的新型标准化方法和可实现公众更广泛参与设计过程的新型方案。

(6)加强对农村水电跨学科研究的协调力度

我国是“农村水电大国”,但远不是“农村水电强国”,特别是农村水电科技研究方面。农村水电发展需要开展跨学科研究,其它能源领域已经开始开发某些技术,而这些技术完全可以应用到农村水电行业中。因此,要支持农村水电行业和其他产业(如风能产业)间开展合作、信息互通,特别是在机电设备和控制及监控技术方面,能够避免科研资源的重复和浪费。

参考文献:

[1] Bjorn Svensson. Weighing up small hydro [J].International water power & dam construction,2004.

[2] K.E.瓦尔林[瑞典]等.转桨式转轮采用的适应环保的技术[J].水利水电快报,2005(26).

[3]亚力山大·A·曾安生[美].中国小水电机组结合美国数字技术在美国和中美洲25年的建设经验[J].小水电,2005(3).

[4] 董哲仁.生态水工学的工程理念[J]. 中国水利,2003(1).

作者简介及单位:

赵建达(1965-),男,高级工程师,水利部农村电气化研究所。

来源:《中国水利》2006年第10期(总第556期)。


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