加速雅砻江流域水电开发促进地区环境与经济协调发展
2011-04-14吴世勇王红梅
吴世勇,王红梅
(二滩水电开发有限责任公司,四川 成都 610051)
2009年联合国世界气候变化峰会之后,减排温室气体成为全球高度关注的热点问题。我国已经自主承诺,大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非石化能源占一次能源消费的比重达到15%左右,单位GDP能耗下降40%~50%。资料显示,2009年我国可再生能源占一次能源的比重仅为9%,目前真正能够大规模替代化石能源的主要为水能和核能。相对于我国水能资源世界第一和铀矿相对贫乏的资源禀赋现状来说,水能的作用巨大。
根据国家 《可再生能源中长期发展规划》,2020年全国水电装机容量将达到3亿kW,其中大中型水电2.25亿kW,小水电7 500万kW,在未来10年,平均每年需新增装机1 000万kW以上,水电将由此再次进入开发的黄金期。
2005年以来,一些极端的负面舆论误导了公众,也因此在一定程度上影响了水电开发的进程;但同时,这些诟病和质疑也促使水电行业不断自省和重塑,我们需要付出更多的努力,创建水电与生态和谐发展的开发模式。健康、和谐的形象,是水电行业在这次即将到来的水电开发黄金期得到快速、顺利发展的重要保障。
2003年,国家发展改革委授权二滩水电开发有限责任公司 (以下简称 “二滩公司”)负责实施雅砻江水能资源开发,全面负责雅砻江梯级水电站的建设和管理。2006年,二滩水电站——雅砻江上第一个建成发电的、装机330万kW的巨型水电站,荣膺环境保护部颁发的 “环境友好工程”奖。雅砻江流域开发中所秉承的 “开发与保护并重”的理念,在实践中得到贯彻和落实。
1 雅砻江流域水能资源及开发概况
雅砻江发源于青海省巴颜喀拉山南麓,自西北向东南流经四川省西部,于攀枝花市汇入金沙江。干流全长1 571 km,年径流量609亿m3,水能蕴藏量约3 340万kW,技术可开发容量约3 000万kW。流域水能资源具有控制流域面积大、径流丰沛、水能资源分布集中、开发目标单一、大型电站多、装机容量大、规模优势突出、迁移人口及淹没耕地少、单位淹没指标低、整体调节性能好、对下游梯级电站补偿作用大等特点。
雅砻江干流规划分3个河段、21级电站开发:上游河段拟定10级开发,总装机约 325万kW,目前正在进行河段规划工作;中游河段拟定6级开发,总装机约1 150万kW,目前正在开展各项目的前期勘测设计和龙头水库筹建工作;下游河段分5级开发,总装机1 470万kW,现正处于全面开发建设阶段。二滩公司规划于2025年以前全面完成雅砻江流域水电开发,届时公司将拥有发电能力3 000万kW左右。
2 雅砻江水电开发效益
2.1 发电减排效益
雅砻江干流技术可开发容量约3 000万kW,年发电量约1 500亿kW·h,同时由于梯级补偿效益,还将增加下游长江干流梯级电站年发电量约150亿kW·h。1 650亿kW·h的电量相当于每年约减少5 000万t标准煤的燃烧,可减少二氧化碳排放量约1.2亿t,减少二氧化硫排放量约100万t,对改善能源结构,节能减排,促进低碳经济的发展有显著效益。
2.2 替代非再生能源,支持可持续发展
我国水能资源蕴藏量居世界第一,积极发展水电是缓解能源压力的必然选择。雅砻江是水能资源的富矿,其干流水能蕴藏量占四川省全省的24%,约占全国的5%。以雅砻江流域水电站运行寿命100年计,可替代标准煤约50亿t,对于改善我国能源结构,充分利用可再生资源,减少非再生的矿物资源消耗,具有积极且重要的效益和作用。
2.3 改善生态环境
雅砻江流域全面开发完成后,梯级水库的形成大大增大了水域面积,对于增加河谷地区湿度,改善水分条件,促进植被生长与正向演替,具有明显而且积极的作用。以已建成的二滩水库为例,水库形成前,周边地区河谷植被以稀疏灌草丛为主,植被覆盖率低,营林困难,水库建成后气候条件的变化,特别是降雨量和湿度的增加,为河谷植被的生长提供了有利条件。对比建库前,库区植被日益丰茂,植被覆盖率较建库前大幅增加,生态环境得到明显改善。
2.4 改善当地基础配套设施,带来社会经济发展机遇
我国正在开发和尚待开发的水电资源主要集中在四川、云南、西藏3省区。这些水电资源富集却开发程度不高的地区,也是社会经济长期没有得到有效发展的地区。流域水电的开发,将投入巨资,彻底改善全流域现有的交通、通讯条件,消除发展瓶颈,打通发展道路。雅砻江流域目前在建和筹建的锦屏一级、二级及官地水电站,已先后投入20余亿元,建设等级公路近100 km,目前正在施工的卡拉、杨房沟水电站对外交通公路,计划投资38亿元,线路全长约91 km。这些项目的建设,将对改变当地落后的交通、通讯面貌发挥积极的作用。
2.5 巨额投资强劲拉动地方经济,带动相关产业发展
水电工程是资金密集型项目,投资主要用于工程建设。巨额资金的进入,一方面向地方经济大量输血,另一方面直接带动了相关产业的跨越式发展。
以锦屏一级水电站为例,据中国社会科学院的预测研究结果,锦屏一级水电站静态投资183亿元,可拉动四川省总产值635亿元。雅砻江中下游梯级电站静态投资合计约1 500亿元,照此计算,可拉动四川省总产值约5 000亿元。不仅如此,预计电站施工期还将上缴税收9亿元,电站建成后每年可上缴地方税收约14亿元。
2.6 创造就业机会,改善贫困地区人民生活条件
梯级电站建设所需大量劳动力多数来自当地,将直接拉动当地农民的就业。根据有关资料统计,每万千瓦水电装机需要人工10万工日,雅砻江3 000多万kW装机的建设需要人工约6亿工日,若按照一年260 d劳动日计算,相当于提供了115万个就业机会,平均每年可安排7万人就业。同时围绕电站建设,周边第三产业也将大大发展,可创造更多的就业机会。
2.7 妥善安置移民,改善生产、生活条件
水电工程移民是社会广泛关注、国家高度重视的社会问题,近年已成为阻碍水电发展的最主要因素之一。2006年,国务院颁布实施 《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》,对移民安置实施 “实行开发式移民方针,采取前期补偿、补助与后期扶持相结合的办法,使移民生活达到或者超过原有水平”的安置原则。随着水电工程移民补偿标准的不断提高,部分群众已由 “不愿当移民”,转变为 “争先当移民”。实践证明,实行开发式移民,坚持 “以人为本”,妥善解决移民目前及后续生产问题,并为移民后续发展提供必要的长期支持,是可以成功实施移民,使移民生产生活等综合条件超越原有水平,并得到长足发展的。
以二滩水电站为例,电站共淹没耕地2 181.4 hm2,林地2 480 hm2,建设中搬迁安置移民45 812人。二滩公司在移民安置中,贯彻 “以人为中心”的指导思想,提出 “枢纽工程建设、输电线路建设、机电设备制造安装、水库移民安置”四个轮子一起转,以移民安置工作为 “前驱轮”,保证移民安置做到 “移得出”、 “稳得住”,同时为 “富得起”创造条件。
3 雅砻江水电开发中的环境保护实践
雅砻江流域河谷地区人烟稀少,陆生植被以干旱河谷灌木丛为主,鱼类区系成分较单一,鱼类资源相对贫乏,无国家级珍稀植物及鱼类分布,生态环境敏感程度不高。独特的自然与生态环境为将流域开发对环境的负面影响降至最低创造了条件,也为在水电开发中通过流域环境治理提高雅砻江环境质量、促进流域经济发展和社会进步创造了条件和机遇。
3.1 流域性环境保护规划
为保护雅砻江独特的生态、社会环境,在雅砻江中游水电开发序幕揭启之前,便开展了流域性的环境保护规划工作,对雅砻江中游水电开发可能引发的环境影响进行了全面、系统的评价,从流域开发的角度对环境保护措施进行了统筹规划,避免了单项目环境保护的分割性和间断性,为在雅砻江开发中实现流域性的环境保护与水电开发的和谐与发展奠定了基础。
3.2 二滩水电站环保实践是一个成功的案例
二滩水电站开发建设过程中,按照 “三同时”原则,全面、及时地实施了多项环保措施。为保证措施效果,特别聘请了世行环保特别咨询团、环境监督评估小组,为工程的环保工作提供专业咨询,使得项目起点高、质量好、进度快。
(1)库周防护林营造。雅砻江河谷属干热河谷气候,降雨量少、蒸发量大,植树难度大。为解决营林的技术问题,二滩公司在盐边县、米易县和西昌市分16个地点共成功营造示范林240.3 hm2。库周防护示范林的成功实施,解决了库周各县营林的技术难题,有效推广、促进了地方的植树造林工作。1998年至2000年间,地方已在雅砻江河谷成功营林约1 000 hm2。
(2)鱼类资源恢复。受二滩大坝阻隔和水库流态及水环境改变的影响,库区鱼类资源和种群发生了一定改变。2002年10月,二滩公司向库区投放裂腹鱼类、中华倒刺鲃、白甲鱼、大口鲶、花鲢、白鲢、鲤鱼、鲫鱼等各种规格鱼种420万尾,库区鱼类资源的恢复取得良好的效果。目前,鱼河库区网箱养鱼作为移民安置方案的一个组成部分,已得到一定发展。
(3)电站生产、生活区环境保护。二滩水电站办公、生活污水经污水处理厂处理达标后就近排放,生活垃圾每日清运至盐边县城垃圾填埋场填埋。电站生产区植被覆盖率高达50%,生活区植被覆盖率高达80%。大气环境与声环境质量良好,迄今未发生一例污染事故。
(4)渣场防护。二滩水电站共设置金龙山、三滩大沟与阿布郎当沟3个主要渣场,均采取了排水、钢筋石笼护坡、削缓边坡等防护措施。
(5)施工营地景观恢复与生态建设。工程完建后,坝区工区与I、II标中方人员营地已拆除原有设施,平整土地,并纳入坝区绿化工程,进行了全面绿化;小得石、桐子林工区设施交由地方政府利用、管理;外国承包商营地与方家沟营地分别作为二滩水库旅游区的游览、接待营地与二滩电厂生活、生产用地,归由二滩旅游公司与二滩电厂负责后期管理工作。
此外,二滩水电站建设期间,还分别采取了废水、废气及噪声污染防治、血吸虫病防治、文物古迹保护、水库清理、施工区人群健康保护、环境卫生管理、下游预警系统设置等多项措施,均收到了良好效果。
3.3 统筹规划,多措并举,做好在 (筹)建项目环境保护管理
3.3.1 做好水生生态保护工作
(1)结合锦屏一级高坝大库建设,积极开展分层取水工作,保护鱼类资源。锦屏一级水电站坝高305 m,正常蓄水位以下库容77.6亿m3,上游水位变幅较大 (80 m)。经过专题研究与反复比选,最终选取经济合理、技术可靠、运行方便的叠梁门方式进行分层取水,以便春季鱼类产卵季节能够取到水库上层暖水,利于鱼类生存繁殖。并在国内率先开展了分层取水水温模型试验,验证了分层取水的水温效果。
(2)锦屏二级电站减水河段下泄生态流量,留续鱼类生存空间。锦屏二级水电站总装机容量480万kW,是目前我国规模最大的引水式电站。电站引水将形成长约119 km的减水河段。河道减水后将使区间流量减少,水面面积缩减,水深变浅,水生生物特别是鱼类的生存空间受到影响,因此,电站运行期需下泄一定的环境生态流量。为科学确定锦屏二级减水河段生态流量,二滩公司委托设计院与研究单位,在国内首次采用生态水力学法在减水河段设置119个测量断面,通过大量的基础测量、鱼类生物学特性研究、水力学模型计算等工作,科学确定了45 m3/s的最小流量。这意味着锦屏二级水电站将以每年减少约13亿kW·h的电量、3亿元的售电收入,换取119 km的鱼类生存空间。
(3)锦屏一级、二级及官地水电站联合建设鱼类增殖站,加强鱼类资源保护。锦屏一级、二级及官地水电站为雅砻江下游上下衔接的3个梯级,电站的建设对鱼类资源将造成一定影响。为减少对鱼类资源的影响,保护雅砻江下游特有鱼类的种群和资源,发挥规模优势,经环境保护部同意,3个工程联合建设鱼类增殖站,集中技术和资金力量,繁殖、养育、放流雅砻江特有鱼类,并以鱼类增殖站为依托,配套开展鱼类保护的科研工作。增殖站全年放流种苗150万~200万尾,工程概算投资1.5亿元。该鱼类增殖站是目前全国水电行业中规模最大、工艺最先进的鱼类增殖站之一,正在积极建设之中。
3.3.2 做好绿化与植被恢复,保护陆生生态
为做好陆生植被的恢复工作,在锦屏水电站工程筹建初期,二滩公司便开展了雅砻江干热河谷绿化的专题研究,并邀请多家绿化单位对石方边坡、土石结合边坡、土方边坡等不同类型的开挖边坡采用不同的绿化技术进行生态恢复试验,为整个工程的生态恢复提供技术支撑。同时,公司对锦屏一级、锦屏二级、官地、桐子林电站整个项目区的陆生生态恢复也进行了总体规划,规划实施后的工程区,陆生生态的多样性与生态环境质量均将较工程建设前有大幅度的提升。
3.3.3 做好在建项目施工期环保管理
雅砻江流域各水电工程在工程筹建及建设期便成立环保水保中心,开展环保和水保监理,严格按照环境影响报告书及其批复意见落实各项环保措施,并积极创新,优化设计,从源头减少对环境的不利影响。
(1)提高桥隧比例,减少地表破坏。雅砻江流域各水电工程施工区地形、地质条件差,在悬崖峭壁地区进行道路明线建设将不可避免地造成沿线大面积的高陡边坡裸露,造成大面积严重水土流失和生态环境破坏。为尽量减少对区域生态环境的影响,场内公路设计方案优先选用洞线,虽然投资有较明显的增加,但最大限度地控制了植被损坏和地表扰动,起到了减少水土流失、保护生态的良好环境效益。如锦屏一级水电站场内公路总长32 km,其中隧洞36条、隧道长23 km,桥梁6座,桥隧比例超过道路总长度的70%。
(2)提前实施大江截流,彻底解决坝肩开挖的弃渣问题。工程所在雅砻江河谷地区山高坡陡,地形狭窄、险峻,两岸边坡开挖形成的大量弃渣防护难度大、费用高,难以完全避免弃渣下河产生水土流失。每年汛期前,均需花费大量人力、物力对入江弃渣进行清理。为彻底解决坝肩开挖的弃渣下江问题,锦屏一级水电站截流较原计划工期提前了约两年,两岸大量开挖弃渣直接进入基坑后再集中清运至渣场,使高陡坝肩的弃渣问题得到了有效解决。
(3)污废水深度处理,尽可能回用。为保护水环境质量,减少污染物排放,雅砻江流域各项目水污染处理工程以处理后水回收利用为优先选择方案。如在生活污水处理方面,锦屏水电工程4个生活营地共建设了10个地埋式生活污水处理站,并将经过深度处理的污水回用于绿化、降尘、洗车等;砂石骨料加工、混凝土生产废水处理中,采用石粉回收、废水三级沉淀、板框压滤或真空吸滤等泥浆干化系统处理措施,使生产废水经处理后回用于生产,既减少了系统江边抽水费用,又减少了悬浮物排放量,提高了水资源利用效率。
3.4 在环境保护中推进科技创新
为在已有工作的基础上,进一步提高雅砻江环境保护工作水平,在雅砻江开发过程中,根据已建工程的实际经验,不断加强运行期环境管理制度研究,逐步建立健全流域梯级运行期水环境保护、水生生物保护和库区移民环境保护工作管理、运行机制;加强国际交流,引进国外流域管理经验和先进的保护技术,提高解决环境问题的能力。2003年,二滩公司与清华大学等著名高校确立了长期科研合作关系;2004年,经国家人事部批准,二滩公司博士后工作站正式挂牌成立;2005年,二滩公司与国家自然基金委共同设立了雅砻江水电开发研究基金,对雅砻江开发中包括环境保护与管理在内的一系列重大科研课题进行创造性的研究工作,目前已列入研究计划的环保课题包括:雅砻江梯级水电开发生态环境效益和影响定量评价与调控机制研究;二滩水库的生态影响研究;雅砻江流域开发对鱼类的影响研究;以及大型水库的水温影响研究等。这些研究将为做好环境管理工作提供强大的技术支撑。
4 结语
综上所述,我国为应对全球气候变化,发展低碳经济,应该从调整能源结构着手,大力发展可再生能源,特别是技术开发成熟、资源蕴藏丰富的水能资源。而水电的开发,也应统筹兼顾,多方举措,立足长远,做到综合协调,和谐发展,使水电开发健康、快速地跨入新的发展时期。雅砻江流域的开发与保护实践,可为类似项目开发提供有益的借鉴。
[1] 吴世勇,王红梅,黄新生.二滩水电站对局地环境的影响及效益[J].四川水力发电, 2005(增刊):85-87.
[2] 吴世勇,王红梅.开发与保护并重,创建和谐的水电开发模式[J].四川水力发电, 2005, 24(5):86-90.
[3] 刘建明,马光文,吴世勇.锦屏一级水电站对四川经济的拉动作用[J].水利水电科技进展, 2006, 26(4):37-40.