袁 鷹，林汝顏，吳林波

(廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院,廣東 廣州 510635)

1 水能資源開發(fā)利用情況及特點

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，水能資源理論蘊藏量為11 372.34 MW，其中單河理論蘊藏量10 MW以上的河流共有189條，理論蘊藏量為8 365.96 MW；單河理論蘊藏量10 MW以下的河流共有1 976條，理論蘊藏量為3 006.38 MW。廣東省水能資源的蘊藏量占全國蘊藏量的1.64%。

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

1.2 特點

1.2.1 水能資源蘊藏量分布不均勻

全省水能資源蘊藏量為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，四大水系理論蘊藏量合計8 642.47 MW，占全省理論蘊藏量的76.0%。其中，北江水系理論蘊藏量占全省理論蘊藏量的35.3%，珠江三角洲水系理論蘊藏量只占全省理論蘊藏量的7.5%，理論蘊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)濟發(fā)達，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，廣東全省可開發(fā)水電站裝機容量中，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%。引水式電站裝機容量4 981 MW，占全省總裝機容量的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)備殘舊老化嚴重的現(xiàn)象，利用效率低，安全程度和經(jīng)濟效益不高，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重

水電站建設(shè)給山區(qū)帶來顯著經(jīng)濟和社會效益的同時，也造成不同程度的生態(tài)環(huán)境和社會影響。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)計階段對生態(tài)流量考慮不足，在后期建設(shè)、運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區(qū)內(nèi)存在大量小水電站

廣東省自然保護區(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)時間較早，部分水電站先于保護區(qū)劃定之前建設(shè)。二是早期自然保護區(qū)的范圍不甚明確，部分水電站是否位于自然保護區(qū)內(nèi)還不能明確界定。三是早期保護區(qū)內(nèi)小水電的管理制度不健全和措施不落實等。雖然廣東省涉及自然保護區(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區(qū)生態(tài)環(huán)境有負面影響，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中所占比例越來越小，已成為廣東省電力裝機中的有益補充；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，電力市場的競爭將會日益加劇，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 水能資源保護和利用調(diào)查分析

結(jié)合全省水能資源特點和存在的主要問題，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準和防洪影響、河道生態(tài)等問題進行排查，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，滿足自身防洪標準要求的電站1 513座，達標率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準要求，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行整改，改造原有手動閘門和部分老舊自動控制閘門。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產(chǎn)安全，因此，防洪整改任務(wù)較為緊迫。

2.2 環(huán)境保護

2.2.1 涉及環(huán)境敏感區(qū)的已建電站清理整頓

根據(jù)自然保護區(qū)、水源保護區(qū)、森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)、生態(tài)嚴控區(qū)等有關(guān)環(huán)境保護管理規(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，考慮滿足生態(tài)需水的共性要求和實際數(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，對比分析各計算結(jié)果，選擇符合河道實際情況的方法和結(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，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，用以保護水生生境的多樣性和保護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施方案和碧道建設(shè)息息相關(guān)，是水能資源保護和利用的重點。

2.3 退出機制研究

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，促進水生態(tài)保護修復(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，實施退出、限制運行、轉(zhuǎn)型等三種方式，并由政府提供適當(dāng)資金補償。另外，通過制定小水電站報廢辦法、拆除辦法，加強后期管理、后期評價等，多角度、全方位探索完善小水電退出機制，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)進行報廢處理：

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

(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，沒有補齊竣工驗收報告的電站。

(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，運行期結(jié)束后自行報廢。

(4)對不符合自然保護區(qū)、飲用水源保護區(qū)、生態(tài)嚴控區(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，未來可進行限期退出。

由于全省退出機制補償辦法等相關(guān)措施尚未明確，退出機制可作為未來水能資源保護和利用的研究方向進一步完善。

3 效益分析

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

(1)明顯提高河道行洪過流能力，減少經(jīng)濟損失。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一步加強。若方案能實施，研究范圍內(nèi)受益城鎮(zhèn)將達到149個，受益農(nóng)田4.9萬畝，受益人口6.23萬人。

(2)保障人民生命財產(chǎn)安全，維護社會穩(wěn)定。全省水能資源保護和利用措施進一步保障了人民生命、財產(chǎn)安全，避免基礎(chǔ)設(shè)施毀壞對社會、經(jīng)濟活動的影響，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)、生活和社會經(jīng)濟所帶來的嚴重影響，人員傷亡事故可以得到減免，對維護社會穩(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)促進河流沿岸經(jīng)濟發(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，也能促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，對區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展起到重要的保障和促進作用。同時，河道治理后對沿岸的土地價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、水資源利用、退出機制等。這些措施一旦實施，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，促進河流經(jīng)濟發(fā)展。

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