延鳳茹

（河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，石家莊 050021）

1 加快小水電建設(shè)的意義

目前許多小流域內(nèi)已建的小水電站多數(shù)是零星開發(fā)，沒有整體規(guī)劃，這種開發(fā)方式只注重近期效益，容易造成水電資源的浪費(fèi)。而梯級(jí)開發(fā)是以整個(gè)流域的整體效益為目標(biāo)，充分利用流域內(nèi)有限的水能資源，創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

加快小水電建設(shè)意義重大。小水電代燃料建設(shè)，可降低農(nóng)民生活用電電價(jià)，改善農(nóng)民燒柴做飯的傳統(tǒng)生活方式，減輕農(nóng)民的家務(wù)勞動(dòng)，提高農(nóng)民的生活水平。小水電建設(shè)的發(fā)展，可改變農(nóng)村的燃料結(jié)構(gòu)，減輕林木砍伐，穩(wěn)定退耕還林，保護(hù)自然生態(tài)林。小水電工程的建設(shè)，形成流動(dòng)的河道水面環(huán)境，優(yōu)化了城鎮(zhèn)和農(nóng)村的生產(chǎn)生活環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民的增收。因此，小水電是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是山區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的重要手段。

2 承德縣灤河梯級(jí)水電站規(guī)劃

灤河流經(jīng)河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)兩省區(qū)的16個(gè)縣市，干流全長(zhǎng)888km。承德縣位于灤河中上游中低山區(qū)，境內(nèi)灤河干流從上板城鎮(zhèn)西營村流入，至八家鄉(xiāng)大彭杖子村流出。河段長(zhǎng)45.6km，河底高程由293.4m降到226.3m，河底落差67.1m，平均河底縱坡1.5‰，水能資源豐富。

近年來，承德縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，人民生活水平不斷提高，電能供需矛盾日趨尖銳，電力供應(yīng)偏緊，急需建設(shè)新的電源工程，以滿足不斷增長(zhǎng)的電力需求。灤河得天獨(dú)厚的自然條件，豐富的水能資源，為梯級(jí)水電站的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)?？茖W(xué)規(guī)劃承德縣灤河梯級(jí)開發(fā)，對(duì)緩解承德縣電力緊張，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

灤河干流和承德縣的水能資源開發(fā)利用規(guī)劃，曾由中央、省、市 （地區(qū)）、縣有關(guān)單位進(jìn)行過大量調(diào)查研究和規(guī)劃工作，先后編制有各種綜合利用或水能開發(fā)規(guī)劃報(bào)告。前期的灤河規(guī)劃主要以建設(shè)水庫電站為主，選擇了高壩大庫方案，梯級(jí)水位相互銜接，水能資源利用充分。但由于存在淹沒耕地和遷移人口較多、投資較大、經(jīng)濟(jì)效益較差等缺點(diǎn)，中游山丘區(qū)諸梯級(jí)難以實(shí)現(xiàn)。近期規(guī)劃則主要注重減少淹沒損失及投資，為當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和山區(qū)脫貧致富服務(wù)，多采用徑流引水式開發(fā)。本次規(guī)劃是在1991年、1998年、2003年承德縣灤河干流水能開發(fā)三次規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，三次規(guī)劃分別采用三級(jí) （胡杖子、辛家莊、大彭杖子）開發(fā)、兩級(jí) （胡杖子、辛家莊）開發(fā)、五級(jí) （一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、五級(jí)）開發(fā)方案。本次規(guī)劃遵循以下原則，對(duì)梯級(jí)開發(fā)做了調(diào)整：

（1）采用低壩徑流開發(fā)方式，利用灤河干流來水 （主要是汛期徑流）發(fā)電，以水電開發(fā)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，減少開發(fā)對(duì)環(huán)境的不利影響。

（2）開發(fā)不影響河道行洪，不污染河道水體，提高灘地農(nóng)田灌溉和防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，減少淹沒損失。爭(zhēng)取設(shè)防河段正常擋水不淹 （或少淹）地、小洪水 （重現(xiàn)期5年以下）時(shí)不進(jìn)灘，大中洪水 （重現(xiàn)期10年以上）能暢泄。

（3）提高整個(gè)河段水能開發(fā)利用率，回水形成水面景觀，改善小區(qū)氣候和生態(tài)環(huán)境。

根據(jù)以上規(guī)劃原則，確定了梯級(jí)開發(fā)方案。為充分利用灤河水能資源，根據(jù)灤河河道特點(diǎn)及徑流分析，并結(jié)合實(shí)地踏勘情況，在灤河河道規(guī)劃修建8座梯級(jí)水電站，見圖1，具體指標(biāo)見表1。

該方案打破了原規(guī)劃格局，以新的8級(jí)代替了原規(guī)劃的梯級(jí)。根據(jù)大中洪水不影響行洪的原則，國內(nèi)機(jī)組適用的低水頭范圍，以及橡膠壩的適用擋水高度等，梯級(jí)落差控制在5～6m。8座電站均屬低水頭大流量電站，選用豎井燈泡貫流式水輪機(jī)組。裝機(jī)容量除第五級(jí)水電站為2×1600kW 外，其他 7座電站均為 2×1250kW。多年平均發(fā)電量為803～914萬kW.h，水能利用率為61%～65%。

3 效益分析

承德縣灤河梯級(jí)水電站位于承德縣山區(qū)，該工程具有巨大的社會(huì)效益、生態(tài)效益，兼顧經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 社會(huì)效益

該工程通過大力開發(fā)當(dāng)?shù)厮苜Y源，形成自我發(fā)展的能力，變資源優(yōu)勢(shì)為綠色能源優(yōu)勢(shì)，農(nóng)民的用電保證率提高了50%。

該工程既可減輕農(nóng)村老百姓做飯的勞動(dòng)強(qiáng)度，使農(nóng)民有更多的時(shí)間去發(fā)展經(jīng)濟(jì)，打工創(chuàng)收或參加文化娛樂活動(dòng)，也可給貧困山區(qū)人民群眾帶來現(xiàn)代生活氣息，極大地提高他們的精神和物質(zhì)文化生活水平，大大推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。

圖1 承德縣灤河梯級(jí)電站位置圖

表1 承德縣灤河梯級(jí)電站指標(biāo)表

該工程將會(huì)帶動(dòng)社會(huì)資金投入基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和建設(shè)，有利于擴(kuò)大內(nèi)需，拉動(dòng)貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新建電源及電網(wǎng)改造工程可直接提供多個(gè)就業(yè)崗位。在帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，能夠促進(jìn)部分農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，使農(nóng)民增收，可以鞏固和加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位，促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快貧困山區(qū)人民脫貧致富的步伐。

另外代燃料電源建設(shè)可使承德縣小水電成為大電網(wǎng)末端的有力補(bǔ)充，成為山區(qū)水利基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的可靠支柱。充足的電力，還能夠帶動(dòng)當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，如承德乾隆醉酒業(yè)有限公司、承德帝賢針紡有限公司等的發(fā)展，也有利于改變貧困山區(qū)的落后面貌。

3.2 生態(tài)效益

該工程實(shí)施后，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民將從以柴草為主要生活燃料之中解放出來，用上干凈、便捷的電炊器具 （電飯鍋、電炒鍋等），提高老百姓的生活水準(zhǔn)?？蓽p少森林過度砍伐及廢氣排放，為承德縣退耕還林、天然林保護(hù)及水土流失治理等大規(guī)模生態(tài)保護(hù)工程建設(shè)做出重大貢獻(xiàn)。利用水力發(fā)電實(shí)現(xiàn)“小水電代燃料”，可減少二氧化碳排放6.87萬t，二氧化硫796.8t，大大減少大氣污染，提高空氣質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)“小水電代燃料”還可降低森林的超量采伐，減少木材消耗量7.41萬t，替代標(biāo)煤數(shù)量2.4萬t，有效提高森林的郁閉度，天然林得到有效保護(hù)，保護(hù)森林植被面積6187畝，土壤侵蝕及水土流失得到有效控制，既在承德縣建立起一道綠色屏障，森林覆蓋率提高至68%，使生態(tài)環(huán)境走上良性循環(huán)的軌道。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益

3.3.1 基本參數(shù)

（1）固定資產(chǎn)投資總額

工程估算投資29254.64萬元，其中河道綜合整治工程分?jǐn)偼顿Y17552.78萬元，電站分?jǐn)偼顿Y11701.86萬元。

（2）電量計(jì)算

新建8座代燃料水電站，多年平均發(fā)電量為6868萬kWh。扣除各種損耗，并考慮有效電量系數(shù)后，年有效電量為6027.6萬kWh，其中904.14萬kWh用于小水電代燃料，多余電量5123.46萬kWh全部上國家電網(wǎng)。

3.3.2 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)

（1）總成本費(fèi)用計(jì)算

形成固定資產(chǎn)為11116.77萬元，折舊費(fèi)為355.74萬元，年運(yùn)行費(fèi)為292.77萬元。

（2）效益及稅金

電站上網(wǎng)電量為5123.46萬kWh，上網(wǎng)電價(jià)為0.4元。電站代燃料電量為904.14萬kWh，代燃料到戶電價(jià)為0.35元。則售電收入為2365.83萬元。稅金總值為153.31萬元。

（3）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)

財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值FNPV=4302.41萬元；

財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率FIRR=13.5%；

靜態(tài)投資回收期Pt=8.0年

財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)分析滿足有關(guān)規(guī)范要求，也有一定的經(jīng)濟(jì)收入。由于現(xiàn)行居民生活用電電價(jià)為0.55元/kWh，高于代燃料到戶電價(jià)0.35元/kWh，這將間接提高了農(nóng)民的收入。

4 小水電建設(shè)對(duì)生態(tài)、環(huán)境的負(fù)面影響

一是對(duì)生態(tài)多樣性的影響，由于水電站的興建，河流水質(zhì)、水量及水溫變化，對(duì)魚類保護(hù)和稀有動(dòng)植物保護(hù)不利；二是脫水河段生態(tài)基流不足。引水式電站對(duì)生態(tài)景觀影響小，建設(shè)成本低，但如不強(qiáng)制留足生態(tài)水，容易造成下游局部河段脫流斷水。大面積長(zhǎng)距離脫流斷水必將引發(fā)河道水文泥沙情勢(shì)變化，影響水資源的綜合利用，對(duì)上下游水生生態(tài)及供水、灌溉、造成不利影響，影響流域內(nèi)生產(chǎn)生活生態(tài)用水安全。三是野蠻施工造成的生態(tài)與環(huán)境破壞。不文明的施工極易造成水土流失、水質(zhì)惡化、空氣污染、施工噪聲、固體廢物、地貌破壞、疾病流行等環(huán)境影響。

針對(duì)這些對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，歐洲倡導(dǎo)的小水電站與環(huán)境結(jié)合的辦法，如確保小水電站下游保持最小生態(tài)流量、魚道系統(tǒng)等，還是相當(dāng)有效的。

5 主要結(jié)論

承德縣灤河水能資源較為豐富，科學(xué)的開發(fā)規(guī)劃是小水電建設(shè)的保證。水電資源的合理開發(fā)利用，將遏制人為破壞森林、植被，防止水土流失，對(duì)改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要作用。小水電建設(shè)對(duì)生態(tài)、環(huán)境的負(fù)面影響，可以通過電站系統(tǒng)的生態(tài)設(shè)計(jì)、工程管理措施等解決。承德縣灤河梯級(jí)水電站的開發(fā)建設(shè)，對(duì)類似地區(qū)充分開發(fā)利用水資源具有一定的借鑒意義。

[1]萊斯特·R·布朗.生態(tài)經(jīng)濟(jì)—有利于地球的經(jīng)濟(jì)構(gòu)想[M].北京：東方出版社，2001.

[2]趙建達(dá).小水電站與環(huán)境的結(jié)合的歐洲共的新近發(fā)展.中國農(nóng)村水利水電[J].2007.