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打造绿色水电站 促进水生态文明建设

2015-08-06

  按语:为总结推广各地推进绿色小水电建设经验,提升绿色小水电影响力,本刊自2015年第7期开始,设置“建设绿色小水电促进可持续发展”专栏,从绿色小水电建设的基本思路、国际绿色水电标准及其应用、我国绿色小水电评价标准制定、地方绿色小水电建设探索实践、部分绿色小水电典型电站建设等5个方面,介绍当前绿色小水电建设的有关工作和实践探索情况。本期刊登由水利部水电局张学进撰写的《绿色小水电建设综述》、加拿大Ecofish研究所禹雪中撰写的《国际绿色水电认证经验与借鉴》和湖南省狮子岩电站罗顺质撰写的《打造绿色水电促进水生态文明建设》。

  【摘 要】本文以湖南省怀化市新晃县狮子岩水电站为例,分析拦河引水发电对下游河段生态造成不利影响的因素,介绍了通过整合社会资源,采取增建生态发电机组、修建橡胶坝和加强保护绕城河段水生态等绿色小水电建设措施,修复水生态系统,促进水生态文明建设的典型经验。

  【关键词】狮子岩水电站;绿色小水电;水生态文明

  1 狮子岩水电站概况

  湖南省新晃县狮子岩水电站(见图1)位于沅水支流舞水河新晃段,县城郊兴隆镇狮子岩村,于1984年7月动工,1993年11月全面投产运行,属全民所有制水力发电企业,兼顾灌溉与防洪功能。该电站系引水式电站工程,即利用环城河道(弯道长45km)截弯取直,在上游修建拦河大坝,开挖引水隧洞引水至厂房发电,主要由拦河坝、引水系统和厂房三部分组成,正常库容600万m3,控制集雨面积6717km2,多年平均流量123.8m3/s,装机容量3×3.2MW。2003年在大坝左侧增建2.5MW生态发电机组1台,现总装机容量为12.1MW,年设计发电量4750万kW·h。自投入运行后,保障灌溉良田1.8万亩、防洪保护人口4.5万人、累计输送电能1.3亿kW·h,有力地支援了新晃县地方的工农业生产,为县域经济建设和小水电的发展起到了积极的推动作用。

  

 

  图1 狮子岩水电站发电厂房

  近年来,该电站不断加强软硬件建设,狠抓生产标准化管理,通过实施生态补偿工程、电站综合自动化改造、机组增效扩容及大坝除险加固等项目逐渐建设成为环境优美、设备先进的现代化小水电企业,为争创“全国绿色小水电”打下坚实基础。

  2 拦河引水发电对下游河段的生态环境影响

  a.河道水流量锐减。大坝建成后,舞水河流量全部引入厂房发电,使4.5km长的绕城河段基本断流,只有支流龙溪河水汇入(流量1.394m3/s),枯水季节河道断流现象时有发生。

  b.河道水位骤降。由于大坝截流,水量减少,导致城区河段水位骤降1~2.5m,大部分河床裸露,河道内杂草丛生、垃圾遍布,鱼类生长环境遭到严重破坏。

  c.河道水质恶化。由于河段流量锐减,形成缓流水体,加上城区生活污水直排,导致该河段水体富营养化现象严重,藻类及其他浮游生物迅速繁殖,溶解氧量下降,水质恶化。

  d.破坏河道水环境景观。由于受水流量减少、水位线下降及水质恶化等不利因素的影响,河道内到处是“死水”“死塘”、河床裸露、蚊虫滋生,杂草遍地,严重影响了水环境景观及城市整体形象。

  3 整合资源,采取绿色小水电建设举措实施生态补偿工程

  3.1 增建生态机组,还原水生态

  该电站为达到下游河段实现“常流水”又不浪费水能资源的目的,2003年多方筹资近千万元在拦河坝左侧增建容量为2.5MW的生态发电机组1台,该机组引用流量为40m3/s,常年发电放水,使城区河段的水流量至少保持在41.394m3/s以上,不仅保障了城区河道水体流动,也避免了因弃水造成的发电损失(见图2)。虽从短期来看电站投入了大量资金,增加了一定的经济负担,但从长远来看,该机组每年能为电站新增300万~500万kW·h的发电量,15年左右就能收回成本,且在后期会成为企业新的经济效益增长点,因此比较好地解决了因截流引水发电造成的河道水流量锐减问题。

  

 

  图2 拦河坝及左岸生态机组

  3.2 新建拦河橡胶坝,改善水生态

  为提升县城河道水位,狮子岩电站在拦河坝下游4km处新建橡胶坝1座(见图3),坝高4.5m,将城区河道水位由302.5m提升至306m,所有河床全部覆盖在水面线以下,河道水体自净能力增强,水质已恢复到国家Ⅲ类水质标准以上,水域面积由0.08km2增至0.24km2,形成一座Ω形绕城“小水库”。橡胶坝以水作为介质,在306m水位以下,可随意、迅速调节水位,需要泄洪时排空坝袋,恢复河道原有断面,既保证了河道泄洪安全又给人们提供了休闲垂钓、乘船观光等活动的娱乐场所,更使县城水环境景观得到根本改善。

  

 

  图3 橡胶坝

  3.3 落实多项举措,促进水生态

  a.兴建城区生活污水处理系统。由政府牵头争取中央拨款,兴建城区生活污水处理系统,将县城生活污水全部纳入污水处理系统,进一步保障了城区河段水质达标。

  b.沿河修建观光、休闲大道及生态堤防。在河道右岸利用原有防洪堤顶修建具有当地文化特色的“竹王大道”,供市民休闲散步;在河道左岸打造沿河风光带,新建生态河堤,在满足防洪功能的同时,为水生动物提供繁衍生息场所,重建水域生态系统。同时修建2处大型亲水平台(见图4)及1座“侗乡风雨桥”(见图5),全面提升县城品味,营造优质的亲水文化氛围。

  

 

  图4 亲水平台部分河道景观

  

 

  图5 城区河段修建“侗乡风雨桥”

  c.开展鱼类人工增殖放流活动。依托县“碧水青山蓝天”工程,积极开展县城河道鱼类人工增殖放流活动,每年放流鲢、鲤、草、鳙、鲫、鳊鱼等鱼苗50万尾,重建河段生态链。

  d.聘请专职河道保洁员进行河道保洁。以“零就业” 岗位聘请15位专职河道保洁员长期对绕城河道水面及岸坡进行日常保洁维护,形成河道保洁长效机制。

  4 结 语

  狮子岩水电站在全国小水电站中具有典型性和代表性,通过采取绿色小水电建设举措,实施生态补偿工程,不仅有效地改善了下游河段的水生态环境,也为该县打造亲水文化旅游平台创造了必要的条件,形成了水能资源开发利用与水生态环境可持续发展的有利局面(见图6)

  

 

  图6 实施生态补偿工程后县城河段全景

  (注:本文发表于《中国水能及电气化》杂志,2015年第7期)

作者:罗顺质 

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