小水電綠色改造的措施及經濟成效

摘 要：小水電作為農村重要基礎設施，在農村水電應用中發揮了不可比擬的作用，但是在安全運行和生態環境方面，小水電的建設及應用卻存在諸多問題?；诖?，文中從小水電綠色改造需求層面著眼，探討小水電綠色改造的措施及經濟成效。

關鍵詞：小水電；綠色改造；經濟成效

小水電既有改善民生、生態涵養、防洪灌溉等多項功能，小水電與其他能源相比，具有技術成熟、能源回報率高等優勢，目前國內已簡稱的農村小水電裝機容量達到7500多萬千瓦，年發電近2300多億千瓦時，在全國年發電量和水電裝機中占1/4的比值，極大的促動了農村基礎設施建設。但是在實踐應用中，諸如局部河流生態環境備受影響，部分電站年久失修導致環境污染等情況并不少見，尤其是在農村水能資源開發難度大和中小河流水能資源配置合理性不足的前提下?；诖?，加大小水電的綠色改造勢在必行。

一、小水電綠色改造的基本原則

在小水電綠色改造的過程中，必須充分考慮到水域生態環境的健康性要求，以及如何在可持續利用水資源的同時，促進自然與人類的和諧共處。因此小水電的改造和運行必須兼顧安全運行、社會人的要求和生態系統要求，需要在保障水電站建筑物安全運行的基礎上，自然環境有益效果作為標準，以修復合川生態環境作為基本要求，以模擬自然環境有益功能作為手段，來著手綠色改造目標的推進。

按照小水電建設的應用效能，在進行小水電綠色改造時，必須以協調和統籌環境保護與經濟發展、社會發展三方面的關系為基礎，在基本原則設定時，需要以保護自然環境為先導，突出綠色對環境問題治理的輔助作用。在造福電站周邊社區和農村的目標下，小水電綠色改造，需要以社會穩定和諧和民眾受益為基礎原則。從小水電綠色改造的功能性建設本身出發，小水電綠色改造還需要兼顧占經濟和安全運行的要求。因此，按照以上要求，可將小水電綠色改造基本原則界定為，先保護后治理，顧民生促生產。

二、小水電綠色改造實施要求及切入點

按照小水電綠色改造的基本原則，可將小水電綠色改造的措施分為四類，如提升是安全生產，改善民生條件，治理負面影響和保護生態環境。在以上要求下具體的實施必須保障做到：

（一）保障和監測最小下泄流量

為保障河道最小流量電站，大多使用配套最小流量泄洪設施的方式來滿足水電站下游生活用水、生產用水、生態環境發展要求。目前小水電站在綠色改造之前，在此方面存在的問題主要在于盡管設置相關限水設施，但為確保自身經濟利益的最大化，在實踐運作過程中，在缺乏相關部門針對性監督和管理的前提下，并沒有依法依照規定確保泄放的生態流量。因此為保障和監測最小下泄流量，在小水電站綠色改造之前，需要對最小下泄流量進行調查和標準限定?？赏ㄟ^安裝實時監測設備、使用生態流量，新增發電機組、安放水閘或水閥的方式來解決水電站生態流量問題。但是以上措施基本適用于脫水站的水電站，對于其他區域的小水電綠色建設還需要結合實際情況制定針對性的方案。

（二）修復減水河段生態

引水式河流水能資源開發會導致廠房到電站壩之間河流段形成脫水河段。在大多數引水式電站中，生態流量下泄與發電效益之間長期存在矛盾及沖突。如果僅依賴于生態流量下泄來保護脫水河段生態環境，顯然是無法達到預期目標的，因此在小水電綠色改造的過程中，需要選擇適當生態修復措施來保護脫水河段河流景觀及生態系統，或者應對因減水帶來的環境壓力。修復托水河段的生態環境可從修復水生生境入手，重點應對脫水河段生態環境變化對水生生物生活區域的擠壓以及水生生物環境適應性降低的問題。目前慣常使用的措施是恢復生態群落，改造水生生態環境和修筑攔水堰壩。但是此種做法比較適合下游脫水河段偏寬，坡降小的水電站，在小水電站綠色改造的過程中，在修復減水河段生態時，還需要考慮如何有效改善生態用水環境及脫水段景觀，并保持長期的維護成效。

小水電站綠色改造的目的在于改變小水電站運行中對環境的影響尤其是破壞，那么在改造時就需要關注和調查小水電站對特殊保護棲息地及物種造成的損害，繼而以此為基礎思考如何保護河流系統的可通過性及整體連通性。目前可使用的措施是溝通魚類洄游路線、使用先進技術隔離或者驅逐河道周邊物種，防止其受到水輪機、引水渠、蓄水區、尾水渠道等水電機與電站水工結構的損害。目前很多小水電站嘗試在進水口處按照光學設備和聲吶、魚道等，但是并非所有小水電站都適合使用此種方式，在梯級開發的過程中，小水電站使用魚道工程建筑的意義不大，成本卻高昂。因此在綠色小水電改造的階段，修復減水河段生態和保護水生物是極具有必須要性的，但是還需要考慮如何入手。

（三）監測改善水質變化

水質檢測是以水生態系統、水中的懸浮物、化學物質、底泥的檢測為目標，通過檢測水中污染物的濃度及種類變化趨勢，來評估水質狀況等。隨著國人生活與生產用水量的提升，生活及生產廢水排泄量的增加，地下和地表水質惡化程度提高，在水資源日漸緊缺的前提下，小水電綠色改造的過程中需要關注水質監測需要，力主為水電站周邊民眾提供生活與健康保障。目前可使用的方式是監測與分析常規生物樣品，安裝在線監控設備等，但是水質如果低于監測標準很難精準測量。針對此類問題綠色小水電站在建設的過程中，需要逐步完善評價體系，并按照綠色小水電站的管理辦法及評價標準監測和評估水文狀況等。

三、小水電綠色改造的實施測量及經濟效益

為改變河道水文徑流的基礎條件，需要在河道上設立攔河建筑物。在汛期，為防止因降水徑流作用，上游大量垃圾和植被覆蓋物等匯聚在攔河建筑物之前，水電站可按照環保部門和當地居民的要求，在電站之前設立攔污柵及垃圾處理設施、漂浮垃圾清撈裝置。如果垃圾處理問題涉及到多方面因素，則需要聯合其他部門共同應對。

以重慶市馬頸電站的綠色改造為例，該工程生態流量是以規范取壩址的多年平均流量為基礎，按照10%計量，在馬頸電站廠房到馬頸子大壩之間的河段600米，此部分河段并無生產用水和生活用水。在皂角林電站的尾水處馬頸電站取水點調試時，主要以安裝生態水閥為主。以此為基礎，在進行綠色改造時可按照以下步驟來操作：

（一）保障和檢測最小下泄流量方面

重慶市馬頸電站周邊區域植被的生長情況良好，水電站周圍并沒有省級保護植物和國家級野生保護古樹，但是在上游有人類生殖圖騰保護區。在小水電綠色改造時需要考慮到如何保護上游文化保護區和本區域內的水生生物，尤其是水庫底棲動物等。因此在保障和監測最小下泄流量方面，需要將在大壩生態流量出水口防止流量測量裝置，以便監測和保障大壩生態流量和最小下泄流量 。

（二）小流域治理及污水治理

水電工程在創造巨大社會效應和經濟效應時，對周邊環境所產生的負面影響，比如增加水土流失和滑坡泥石流出現的幾率，導致物種多樣性喪失，并改變區域氣候等都應該作為小水電站綠色改造的基礎性目標和客觀依據，因此可使用修復受損水工建筑物和進行上下游河道整理等措施，來改善脫水段生態用水和景觀生態目前存在的問題。尤其是需要做好周邊環境與工程建設的融合，并美化環境。小流域治理的過程中，需使用漿砌塊石護岸垮塌岸坡，清除河道淤塞，在河道的兩邊種草，提升河道周邊生態環境自保能力。為進一步治理污水，可建立1座生化池和DN32PE管200m的一體化凈水設備，用以保障小水電站工作人員和用水的健康安全，生活與生產廢水務必在處理后排放，以減少水中的污染物比率。

（三）完善公共服務實施綠色評價標準

由于綦江縣到四面山省道公路與馬頸電站接近，往來車流量巨大，可在電站附近設公交站點及電動汽車充電樁，便于改善周邊交通。為減少汽車尾氣，電站清潔電能源可作為附近居民及本站職工使用交通使用的充電源。公共服務設備的構建可依照綠色小水電的管理和評價標準來實施，尤其是在安全生產標準化構建方面，需要以綠色小水電二級標準作為外部評審標準。

通過以上改造，重慶市馬頸電站的自動化程度有所提升，電站運行故障出現率以及值班人員工作勞動強度有所降低，水力資源利用率方面借助電站增效擴容而得到了切實的經濟效益，尤其是便于提升供水保障及防汛抗旱支援農業建設的質量等。

參考文獻：

[1]胡曉波. 基于GEF項目的中國小水電綠色改造研究[D].浙江工業大學，2016.

作者簡介：

袁靜（1966-），女，漢族，河南信陽人，本科，經濟師，信陽市南灣水庫水電站工會主席，研究方向：勞動經濟。