小水电绿色改造的措施及经济成效

摘 要：小水电作为农村重要基础设施，在农村水电应用中发挥了不可比拟的作用，但是在安全运行和生态环境方面，小水电的建设及应用却存在诸多问题。基于此，文中从小水电绿色改造需求层面着眼，探讨小水电绿色改造的措施及经济成效。

关键词：小水电；绿色改造；经济成效

小水电既有改善民生、生态涵养、防洪灌溉等多项功能，小水电与其他能源相比，具有技术成熟、能源回报率高等优势，目前国内已简称的农村小水电装机容量达到7500多万千瓦，年发电近2300多亿千瓦时，在全国年发电量和水电装机中占1/4的比值，极大的促动了农村基础设施建设。但是在实践应用中，诸如局部河流生态环境备受影响，部分电站年久失修导致环境污染等情况并不少见，尤其是在农村水能资源开发难度大和中小河流水能资源配置合理性不足的前提下。基于此，加大小水电的绿色改造势在必行。

一、小水电绿色改造的基本原则

在小水电绿色改造的过程中，必须充分考虑到水域生态环境的健康性要求，以及如何在可持续利用水资源的同时，促进自然与人类的和谐共处。因此小水电的改造和运行必须兼顾安全运行、社会人的要求和生态系统要求，需要在保障水电站建筑物安全运行的基础上，自然环境有益效果作为标准，以修复合川生态环境作为基本要求，以模拟自然环境有益功能作为手段，来着手绿色改造目标的推进。

按照小水电建设的应用效能，在进行小水电绿色改造时，必须以协调和统筹环境保护与经济发展、社会发展三方面的关系为基础，在基本原则设定时，需要以保护自然环境为先导，突出绿色对环境问题治理的辅助作用。在造福电站周边社区和农村的目标下，小水电绿色改造，需要以社会稳定和谐和民众受益为基础原则。从小水电绿色改造的功能性建设本身出发，小水电绿色改造还需要兼顾占经济和安全运行的要求。因此，按照以上要求，可将小水电绿色改造基本原则界定为，先保护后治理，顾民生促生产。

二、小水电绿色改造实施要求及切入点

按照小水电绿色改造的基本原则，可将小水电绿色改造的措施分为四类，如提升是安全生产，改善民生条件，治理负面影响和保护生态环境。在以上要求下具体的实施必须保障做到：

（一）保障和监测最小下泄流量

为保障河道最小流量电站，大多使用配套最小流量泄洪设施的方式来满足水电站下游生活用水、生产用水、生态环境发展要求。目前小水电站在绿色改造之前，在此方面存在的问题主要在于尽管设置相关限水设施，但为确保自身经济利益的最大化，在实践运作过程中，在缺乏相关部门针对性监督和管理的前提下，并没有依法依照规定确保泄放的生态流量。因此为保障和监测最小下泄流量，在小水电站绿色改造之前，需要对最小下泄流量进行调查和标准限定。可通过安装实时监测设备、使用生态流量，新增发电机组、安放水闸或水阀的方式来解决水电站生态流量问题。但是以上措施基本适用于脱水站的水电站，对于其他区域的小水电绿色建设还需要结合实际情况制定针对性的方案。

（二）修复减水河段生态

引水式河流水能资源开发会导致厂房到电站坝之间河流段形成脱水河段。在大多数引水式电站中，生态流量下泄与发电效益之间长期存在矛盾及冲突。如果仅依赖于生态流量下泄来保护脱水河段生态环境，显然是无法达到预期目标的，因此在小水电绿色改造的过程中，需要选择适当生态修复措施来保护脱水河段河流景观及生态系统，或者应对因减水带来的环境压力。修复托水河段的生态环境可从修复水生生境入手，重点应对脱水河段生态环境变化对水生生物生活区域的挤压以及水生生物环境适应性降低的问题。目前惯常使用的措施是恢复生态群落，改造水生生态环境和修筑拦水堰坝。但是此种做法比较适合下游脱水河段偏宽，坡降小的水电站，在小水电站绿色改造的过程中，在修复减水河段生态时，还需要考虑如何有效改善生态用水环境及脱水段景观，并保持长期的维护成效。

小水电站绿色改造的目的在于改变小水电站运行中对环境的影响尤其是破坏，那么在改造时就需要關注和调查小水电站对特殊保护栖息地及物种造成的损害，继而以此为基础思考如何保护河流系统的可通过性及整体连通性。目前可使用的措施是沟通鱼类洄游路线、使用先进技术隔离或者驱逐河道周边物种，防止其受到水轮机、引水渠、蓄水区、尾水渠道等水电机与电站水工结构的损害。目前很多小水电站尝试在进水口处按照光学设备和声呐、鱼道等，但是并非所有小水电站都适合使用此种方式，在梯级开发的过程中，小水电站使用鱼道工程建筑的意义不大，成本却高昂。因此在绿色小水电改造的阶段，修复减水河段生态和保护水生物是极具有必须要性的，但是还需要考虑如何入手。

（三）监测改善水质变化

水质检测是以水生态系统、水中的悬浮物、化学物质、底泥的检测为目标，通过检测水中污染物的浓度及种类变化趋势，来评估水质状况等。随着国人生活与生产用水量的提升，生活及生产废水排泄量的增加，地下和地表水质恶化程度提高，在水资源日渐紧缺的前提下，小水电绿色改造的过程中需要关注水质监测需要，力主为水电站周边民众提供生活与健康保障。目前可使用的方式是监测与分析常规生物样品，安装在线监控设备等，但是水质如果低于监测标准很难精准测量。针对此类问题绿色小水电站在建设的过程中，需要逐步完善评价体系，并按照绿色小水电站的管理办法及评价标准监测和评估水文状况等。

三、小水电绿色改造的实施测量及经济效益

为改变河道水文径流的基础条件，需要在河道上设立拦河建筑物。在汛期，为防止因降水径流作用，上游大量垃圾和植被覆盖物等汇聚在拦河建筑物之前，水电站可按照环保部门和当地居民的要求，在电站之前设立拦污栅及垃圾处理设施、漂浮垃圾清捞装置。如果垃圾处理问题涉及到多方面因素，则需要联合其他部门共同应对。

以重庆市马颈电站的绿色改造为例，该工程生态流量是以规范取坝址的多年平均流量为基础，按照10%计量，在马颈电站厂房到马颈子大坝之间的河段600米，此部分河段并无生产用水和生活用水。在皂角林电站的尾水处马颈电站取水点调试时，主要以安装生态水阀为主。以此为基础，在进行绿色改造时可按照以下步骤来操作：

（一）保障和检測最小下泄流量方面

重庆市马颈电站周边区域植被的生长情况良好，水电站周围并没有省级保护植物和国家级野生保护古树，但是在上游有人类生殖图腾保护区。在小水电绿色改造时需要考虑到如何保护上游文化保护区和本区域内的水生生物，尤其是水库底栖动物等。因此在保障和监测最小下泄流量方面，需要将在大坝生态流量出水口防止流量测量装置，以便监测和保障大坝生态流量和最小下泄流量 。

（二）小流域治理及污水治理

水电工程在创造巨大社会效应和经济效应时，对周边环境所产生的负面影响，比如增加水土流失和滑坡泥石流出现的几率，导致物种多样性丧失，并改变区域气候等都应该作为小水电站绿色改造的基础性目标和客观依据，因此可使用修复受损水工建筑物和进行上下游河道整理等措施，来改善脱水段生态用水和景观生态目前存在的问题。尤其是需要做好周边环境与工程建设的融合，并美化环境。小流域治理的过程中，需使用浆砌块石护岸垮塌岸坡，清除河道淤塞，在河道的两边种草，提升河道周边生态环境自保能力。为进一步治理污水，可建立1座生化池和DN32PE管200m的一体化净水设备，用以保障小水电站工作人员和用水的健康安全，生活与生产废水务必在处理后排放，以减少水中的污染物比率。

（三）完善公共服务实施绿色评价标准

由于綦江县到四面山省道公路与马颈电站接近，往来车流量巨大，可在电站附近设公交站点及电动汽车充电桩，便于改善周边交通。为减少汽车尾气，电站清洁电能源可作为附近居民及本站职工使用交通使用的充电源。公共服务设备的构建可依照绿色小水电的管理和评价标准来实施，尤其是在安全生产标准化构建方面，需要以绿色小水电二级标准作为外部评审标准。

通过以上改造，重庆市马颈电站的自动化程度有所提升，电站运行故障出现率以及值班人员工作劳动强度有所降低，水力资源利用率方面借助电站增效扩容而得到了切实的经济效益，尤其是便于提升供水保障及防汛抗旱支援农业建设的质量等。

参考文献：

[1]胡晓波. 基于GEF项目的中国小水电绿色改造研究[D].浙江工业大学，2016.

作者简介：

袁静（1966-），女，汉族，河南信阳人，本科，经济师，信阳市南湾水库水电站工会主席，研究方向：劳动经济。