袁 鷹，林汝顏，吳林波

(廣東省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院,廣東 廣州 510635)

1 水能資源開發(fā)利用情況及特點(diǎn)

1.1 基本情況

廣東省分為西江、北江、東江、珠江三角洲、韓江、粵東和粵西七大水系，境內(nèi)河流為2 165條，水能資源理論蘊(yùn)藏量為11 372.34 MW，其中單河理論蘊(yùn)藏量10 MW以上的河流共有189條，理論蘊(yùn)藏量為8 365.96 MW；單河理論蘊(yùn)藏量10 MW以下的河流共有1 976條，理論蘊(yùn)藏量為3 006.38 MW。廣東省水能資源的蘊(yùn)藏量占全國蘊(yùn)藏量的1.64%。

截至2015年底，全省已建水電站共9 829座，總裝機(jī)容量9 210 MW，小型水電站9 814座，總裝機(jī)容量7 390 MW。

1.2 特點(diǎn)

1.2.1 水能資源蘊(yùn)藏量分布不均勻

全省水能資源蘊(yùn)藏量為11 372.34 MW，主要分布在北江水系、東江水系、韓江水系和西江水系，四大水系理論蘊(yùn)藏量合計(jì)8 642.47 MW，占全省理論蘊(yùn)藏量的76.0%。其中，北江水系理論蘊(yùn)藏量占全省理論蘊(yùn)藏量的35.3%，珠江三角洲水系理論蘊(yùn)藏量只占全省理論蘊(yùn)藏量的7.5%，理論蘊(yùn)藏量全省分布極不均勻。廣東省從單位面積水能資源理論蘊(yùn)藏量來看，分布也是極不均勻，北江、韓江、東江和西江水系較高，粵東沿海諸河、粵西沿海諸河及珠江三角洲水系較低，全省平均為63.25 kW/km2；其中，北江最高為93.38 kW/km2，珠江三角洲水系最低為31.67 kW/km2。

1.2.2 技術(shù)可開發(fā)水電站以小型為主

廣東省境內(nèi)西江、北江、東江和韓江等大江大河，大部分地處河流的中下游，江河落差小，沿河兩岸人口眾多，耕地集中，土地肥沃；雖工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，但受自然條件和淹沒所限，難以興建大型水電工程集中開發(fā)，大部分僅能以低水頭中小型水電站開發(fā)為主。其他獨(dú)流入海的河流，由于源近流短，流域面積不大，徑流量不大，可開發(fā)的中型水電站也不多。在上游山區(qū)，大都是以高中水頭的小型水電站為主。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，廣東全省可開發(fā)水電站裝機(jī)容量中，小型電站要占82.6%；大中型電站僅占17.4%。

1.2.3 引水式電站比重較大

全省9 829座電站中，引水式電站為8 168座，占比83%。引水式電站裝機(jī)容量4 981 MW，占全省總裝機(jī)容量的54%。

1.3 存在的主要問題

1.3.1 農(nóng)村水電發(fā)展安全問題

廣東省農(nóng)村水電經(jīng)多年的安全整治，整體安全水平已大大提高。但小水電站站多面廣，星羅棋布，管理難度大，仍有可能發(fā)生安全事故，安全管理任務(wù)仍十分繁重。

1.3.2 小水電改造升級問題

廣東省大部分水電站建于20世紀(jì)90年代以前，這些電站普遍存在技術(shù)落后、設(shè)施設(shè)備殘舊老化嚴(yán)重的現(xiàn)象，利用效率低，安全程度和經(jīng)濟(jì)效益不高，亟待技術(shù)改造升級。

1.3.3 部分電站存在設(shè)計(jì)缺陷，阻洪礙洪

為了興建水電站，當(dāng)?shù)卣叭嗣袢罕娫诤拥纼?nèi)大量興建攔河壩等跨河建筑物，但由于缺乏必要的論證及設(shè)計(jì)方案，該類跨河建筑物普遍存在阻水現(xiàn)象。部分水電站發(fā)電效益低下，且上游攔河壩阻水較為嚴(yán)重，對洪水暢泄產(chǎn)生了極大的影響，水位雍高導(dǎo)致兩岸淹沒，且時(shí)常出現(xiàn)跨河建筑物被沖垮，加重了洪水災(zāi)害損失；因此阻水的跨河建筑物往往成為河道行洪的最大阻礙之一。

1.3.4 引水式電站造成河道脫水嚴(yán)重

水電站建設(shè)給山區(qū)帶來顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的同時(shí)，也造成不同程度的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)影響。廣東省部分電站，尤其是引水式電站，受早期水能資源開發(fā)理念、技術(shù)、政策等因素制約，在設(shè)計(jì)階段對生態(tài)流量考慮不足，在后期建設(shè)、運(yùn)行過程中也沒有裝設(shè)生態(tài)流量泄放水設(shè)施和監(jiān)測設(shè)施；造成下游局部河段出現(xiàn)減脫水現(xiàn)象，影響下游河道生態(tài)或生活、灌溉取水等，進(jìn)而影響流域水資源生態(tài)平衡和可持續(xù)利用。

1.3.5 國家級和省級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)存在大量小水電站

廣東省自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)小水電站眾多，大多為歷史發(fā)展形成的遺留問題，存在上述問題的原因是多方面的：一是廣東省作為水電大省，水電開發(fā)建設(shè)時(shí)間較早，部分水電站先于保護(hù)區(qū)劃定之前建設(shè)。二是早期自然保護(hù)區(qū)的范圍不甚明確，部分水電站是否位于自然保護(hù)區(qū)內(nèi)還不能明確界定。三是早期保護(hù)區(qū)內(nèi)小水電的管理制度不健全和措施不落實(shí)等。雖然廣東省涉及自然保護(hù)區(qū)的小水電站大多為歷史發(fā)展形成的遺留問題，但畢竟這些小水電站在一定程度上對自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境有負(fù)面影響，有必要針對這些小水電站逐一評估，制定對應(yīng)改造或退出措施，降低小水電站對自然保護(hù)區(qū)的環(huán)境影響。

1.3.6 小水電未來發(fā)展的問題

隨著廣東省電力工業(yè)的快速發(fā)展，高等級、大容量火力電站占據(jù)了主導(dǎo)地位，小水電在廣東省的電力裝機(jī)中所占比例越來越小，已成為廣東省電力裝機(jī)中的有益補(bǔ)充；目前，全省農(nóng)村水電已基本開發(fā)完畢。隨著我國電力體制改革的推進(jìn)，電力市場的競爭將會(huì)日益加劇，對小水電行業(yè)來說，如何發(fā)揮可再生能源的優(yōu)勢，積極適應(yīng)改革是小水電行業(yè)必須要面臨的課題。

1.4 水能資源保護(hù)和利用調(diào)查分析

結(jié)合全省水能資源特點(diǎn)和存在的主要問題，將水電站數(shù)量較多、水能資源存在問題較為嚴(yán)重的254條干流河流納入本次研究范圍，通過對范圍內(nèi)已建電站自身防洪標(biāo)準(zhǔn)和防洪影響、河道生態(tài)等問題進(jìn)行排查，調(diào)查范圍內(nèi)各河流梯級電站情況(見表1)。

表1 研究范圍內(nèi)各河流水能資源保護(hù)和利用情況

本次研究范圍內(nèi)涉及河流254條，干流電站1 650座；其中，滿足自身防洪標(biāo)準(zhǔn)要求的電站1 513座，達(dá)標(biāo)率92%；存在防洪影響的河流87條，涉及電站135座，占總數(shù)的8.2%；存在減脫水問題河流228條，涉及電站1 208座，占相應(yīng)河流電站宗數(shù)的76%；對水資源利用影響河流12條，涉及電站19座，僅占相應(yīng)河流電站總數(shù)的1%。

通過對省內(nèi)代表性河流調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，絕大部分電站滿足自身防洪標(biāo)準(zhǔn)要求，并且不存在防洪問題； 由于引水式電站比重較大，造成減脫水問題的電站較多；極少數(shù)電站對水資源利用造成影響。

2 水能資源保護(hù)和利用對策措施

2.1 防洪整改

對存在防洪問題的各電站攔河閘壩進(jìn)行整改，改造原有手動(dòng)閘門和部分老舊自動(dòng)控制閘門。改造后閘門調(diào)度起來更靈活，汛期洪水來臨，能迅速放空庫容，保持河道暢通，從而減少攔河閘壩上游村莊農(nóng)田淹沒損失。由于防洪問題涉及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，防洪整改任務(wù)較為緊迫。

2.2 環(huán)境保護(hù)

2.2.1 涉及環(huán)境敏感區(qū)的已建電站清理整頓

根據(jù)自然保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)、生態(tài)嚴(yán)控區(qū)等有關(guān)環(huán)境保護(hù)管理規(guī)定，建議針對已建電站按照分類提出差別化的清理整頓及補(bǔ)償和退出方案。

2.2.2 科學(xué)確定河道生態(tài)流量，并增設(shè)最小生態(tài)流量和區(qū)間用水量泄放措施

綜合有關(guān)計(jì)算方法、技術(shù)規(guī)范導(dǎo)則、指導(dǎo)和管理意見對最小生態(tài)流量的要求，廣東省小水電站多位于無水文資料的山區(qū)等偏遠(yuǎn)地區(qū)，數(shù)據(jù)資料缺失。因此需根據(jù)工程具體的環(huán)境影響和河流需水特點(diǎn)，考慮滿足生態(tài)需水的共性要求和實(shí)際數(shù)據(jù)獲取的難易程度，盡可能采用多種途徑分析河道最小生態(tài)流量，對比分析各計(jì)算結(jié)果，選擇符合河道實(shí)際情況的方法和結(jié)果。

各流域內(nèi)大多數(shù)引水式電站均沒有專用生態(tài)泄流設(shè)施。部分電站壩體或者引水渠設(shè)有排沙閘或者泄流底孔，對原通過渠道引水的水電站可采用在引水渠首靠近原河道一側(cè)開孔，并利用引水管泄放生態(tài)流量的方式進(jìn)行整改；生態(tài)流量泄放措施整改后，可在渠道開孔附近配置監(jiān)控設(shè)施，監(jiān)督保證生態(tài)流量泄放。

2.2.3 完善脫水段連通性恢復(fù)及生境修復(fù)措施

在不影響防洪安全的前提下，以增加水面率、恢復(fù)水深等為目標(biāo)，研究減脫水段設(shè)置生態(tài)擋水堰、滾水堰措施的可行性。

2.2.4 盡量保留天然河道，增加河流水生生境多樣性

在河流梯級開發(fā)中，應(yīng)考慮保留一定比例的天然河道，用以保護(hù)水生生境的多樣性和保護(hù)流水性及急流性魚類的棲息地；在開發(fā)過程中保留一定的天然河段。

環(huán)境保護(hù)措施緊扣當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)理念，也和全省一河一策實(shí)施方案和碧道建設(shè)息息相關(guān)，是水能資源保護(hù)和利用的重點(diǎn)。

2.3 退出機(jī)制研究

根據(jù)目前廣東省小水電基本情況，只有改變河流開發(fā)理念，報(bào)廢退出部分電站，才能減少脫水河段，增加河道流量，恢復(fù)河道生態(tài)功能，促進(jìn)水生態(tài)保護(hù)修復(fù)。屬于以下一種或幾種情況的電站，建議因地制宜、分類整治的思路，實(shí)施退出、限制運(yùn)行、轉(zhuǎn)型等三種方式，并由政府提供適當(dāng)資金補(bǔ)償。另外，通過制定小水電站報(bào)廢辦法、拆除辦法，加強(qiáng)后期管理、后期評價(jià)等，多角度、全方位探索完善小水電退出機(jī)制，逐步使廣東省小水電成為民生、平安、綠色、和諧水電站。以下情形的小水電站應(yīng)當(dāng)進(jìn)行報(bào)廢處理：

(1)運(yùn)行超年限。電站從建成開始計(jì)算，超過運(yùn)行年限50 a，設(shè)備和水工建筑物陳舊，難以發(fā)揮效益的電站，可以申請報(bào)廢處理或自行報(bào)廢處理或責(zé)令限期報(bào)廢，報(bào)主管部門備案。

(2)違規(guī)電站。電站建成沒有經(jīng)過審批流程，非法建設(shè)，經(jīng)查明屬“四無”電站后，沒有補(bǔ)齊竣工驗(yàn)收報(bào)告的電站。

(3)存在安全隱患，有爭議的電站。對電站上下游人口和農(nóng)田防洪安全存在隱患，或是沒有采取生態(tài)放流設(shè)施的小水電站，經(jīng)勒令整改后，仍然不采取措施，運(yùn)行期結(jié)束后自行報(bào)廢。

(4)對不符合自然保護(hù)區(qū)、飲用水源保護(hù)區(qū)、生態(tài)嚴(yán)控區(qū)法律法規(guī)和管理規(guī)定的部分小水電站，若不符合有關(guān)規(guī)定，未來可進(jìn)行限期退出。

由于全省退出機(jī)制補(bǔ)償辦法等相關(guān)措施尚未明確，退出機(jī)制可作為未來水能資源保護(hù)和利用的研究方向進(jìn)一步完善。

3 效益分析

新形勢下廣東省水能資源保護(hù)和利用措施具備較好的防洪效益、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)明顯提高河道行洪過流能力，減少經(jīng)濟(jì)損失。對存在防洪問題電站攔河壩改造后，能有效提高河道行洪過流能力。河流沿岸城鎮(zhèn)、村莊、農(nóng)田洪水受災(zāi)影響得以減輕，災(zāi)害損失得以降低，兩岸的防洪安全保障得到進(jìn)一步加強(qiáng)。若方案能實(shí)施，研究范圍內(nèi)受益城鎮(zhèn)將達(dá)到149個(gè)，受益農(nóng)田4.9萬畝，受益人口6.23萬人。

(2)保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。全省水能資源保護(hù)和利用措施進(jìn)一步保障了人民生命、財(cái)產(chǎn)安全，避免基礎(chǔ)設(shè)施毀壞對社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，在很大程度上避免了因重要交通、通訊的中斷及其他基礎(chǔ)設(shè)施被毀給人民生產(chǎn)、生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)所帶來的嚴(yán)重影響，人員傷亡事故可以得到減免，對維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定起到了積極的作用。

(3)明顯改善流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境，明顯改善居民的生活條件和人居環(huán)境。增加引水式電站生態(tài)放水，對造成生態(tài)問題的電站進(jìn)行生態(tài)放水孔改造、河勢得到穩(wěn)定，涉及的減脫水河段河道功能得到恢復(fù)，河道兩岸居民的生活條件和人居生態(tài)環(huán)境得到進(jìn)一步改善，提高了兩岸居民的幸福指數(shù)。研究范圍內(nèi)涉及生態(tài)環(huán)境問題的河流為228條，涉及電站1 208座，受益減水河段長度為2 076 km。

(4)促進(jìn)河流沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過相應(yīng)措施，提高河道行洪過流能力，改善自然生態(tài)環(huán)境，也能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，對區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起到重要的保障和促進(jìn)作用。同時(shí)，河道治理后對沿岸的土地價(jià)值有一定程度的提升，如隨著河道生態(tài)環(huán)境改善，沿岸開發(fā)的房地產(chǎn)、新農(nóng)村等土地利用價(jià)值顯著提升。

4 結(jié)論和建議

針對廣東省水能資源現(xiàn)狀情況，本次研究提出了相應(yīng)的措施，包括防洪整改、環(huán)境保護(hù)、水資源利用、退出機(jī)制等。這些措施一旦實(shí)施，有利于提高河道行洪過流能力、改善流域生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境，促進(jìn)河流經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

建議盡快完善流域管理體制，加快防洪整治推進(jìn)，加強(qiáng)紅線范圍內(nèi)小水電監(jiān)管，結(jié)合河長制，加強(qiáng)河道管理，開展河流生態(tài)流量監(jiān)測與監(jiān)督檢查，盡快落實(shí)小水電退出機(jī)制和補(bǔ)償辦法。