發(fā)布時間：2023-03-21 17:07:31
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的小水電論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：小水電站；設(shè)計；經(jīng)驗
1水輪機的選擇
水輪機是水電站一個十分重要的設(shè)備，水流的動能和勢能轉(zhuǎn)換成機械能就是通過水輪機來實現(xiàn)的。水輪機選擇合理與否，直接影響到機組的效率和運行的安全性、經(jīng)濟性。
1.1機組臺數(shù)的選擇
農(nóng)村小水電站機組臺數(shù)與電站的投資、運行維護費用、發(fā)電效益以及運行人員的組織管理等有著密切的關(guān)系。通過多年設(shè)計和運行經(jīng)驗表明：農(nóng)村小水電站機組臺數(shù)一般為1～4臺，且型號應(yīng)盡量相同，以利于零部件通用和維修管理方便，其中每座電站2臺機組居多。
1.2水輪機型號的選擇
水輪機型號的選擇合理與否，直接影響到水輪機的運行效率、汽蝕和振動等。選擇型號時，既要考慮水輪機生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平和運輸?shù)姆奖愠潭龋忠_保水輪機常處于較優(yōu)的運行工況，即盡量處于水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線圖的高效區(qū)。尤其是機組運行時，水頭的變化不要超過水輪機性能表的水頭范圍，否則會加劇水輪機汽蝕和振動，降低水輪機效率。
1.3機組安裝高程的確定
水輪機的安裝高程不能超過水輪機允許的最大吸出高度，否則會引起水輪機轉(zhuǎn)輪的汽蝕、振動等不良現(xiàn)象，因而縮短機組的運行壽命。
（1）臥式機組：安=Z下+hs-/900-D/2
（2）立式機組：安=Z下+hs-/900
式中Z下——尾水渠最低水位（m）；
hs——水輪機理論吸出高度（m），查水輪機應(yīng)用
范圍圖及hs=f(H)曲線；
D——水輪機轉(zhuǎn)輪直徑（m）；
——水電站廠房所在地的海拔高程（m）。
為了消除或減輕水輪機汽蝕，可將計算出的安降低0.2～0.3m確定安裝高程。
2電氣主接線的擬定
小水電站的電氣主接線是運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據(jù)之一。農(nóng)村小水電站裝機容量往往有限，一般裝機臺數(shù)不超過4臺，相應(yīng)電站的電壓等級和回路數(shù)以及主變的臺數(shù)都應(yīng)較少?？紤]到小水電站（尤其是單機100kW以下的微型電站）的機電設(shè)備供應(yīng)比較困難，運行和管理人員的文化、業(yè)務(wù)素質(zhì)普遍較差，從進站到熟練掌握操作、檢修、處理故障及優(yōu)化運行等也有一個過程。因此，農(nóng)村小水電站的電氣主接線在滿足基本要求的前提下，應(yīng)力求采用簡單、清晰而又符合實際需要的接線形式。
對于1臺機組，宜采用發(fā)電機—變壓器組單元接線；對于2～3臺機組，宜采用單母線不分段接線，共用1臺主變；對于4臺機組，宜采用2臺主變用隔離開關(guān)進行單母線分段，以提高運行的靈活性。
3電氣測量及同期裝置
并入電網(wǎng)運行的小水電站電氣測量應(yīng)包括：三相交流電流、三相交流電壓（使用換相斷路器和1只電壓表測量三相電壓）、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能、勵磁電流和勵磁電壓等的監(jiān)視和測量。發(fā)電機的測量、監(jiān)視表計、斷路器、互感器及保護裝置等裝在控制屏上（發(fā)電機控制屏）；電網(wǎng)的表計、斷路器、同期裝置等裝在同期屏上（總屏）。
保護裝置
農(nóng)村小水電站主保護裝置的配置應(yīng)在滿足繼電保護基本要求的前提下，力求簡單可行、維護檢修方便、造價低及運行人員容易掌握等。
4.1過電流保護
單機750kW以下的機組，可以采用自動空氣斷路器的過電流脫扣器作為過流及短路保護，其動作整定值可以通過調(diào)整銜鐵彈簧拉力來整定，整定值一般為發(fā)電機額定電流的1.35～1.7倍。為了提高保護的可靠性，還可采用過流繼電器配合空氣斷路器欠壓脫扣器作過流及短路保護，繼電器線圈電源取自發(fā)電機中性點的1組（3只）電流互感器，繼電器動作值亦按發(fā)電機額定電流的1.35～1.7倍整定。
原理：當發(fā)電機出現(xiàn)短路故障時，通過過流繼電器線圈的電流超過其動作值，過流繼電器常閉接點斷開，空氣斷路器失壓線圈失電而釋放，跳開空氣斷路器主觸頭，切除故障元件——發(fā)電機。
4.2欠壓保護
當電網(wǎng)停電時，由于線路上的用電負荷大于發(fā)電機容量，此時電壓大幅度降低，空氣斷路器欠壓線圈欠壓而釋放，跳開空氣斷路器，以防電網(wǎng)來電造成非同期并列。
4.3水阻保護
當發(fā)電機因某種原因(如短路、長期過載、電網(wǎng)停電等)突然甩負荷后，機組轉(zhuǎn)速會迅速升高，這種現(xiàn)象叫飛逸。如果不及時關(guān)閉調(diào)速器和勵磁，可能造成事故。一般未采用電動調(diào)速的農(nóng)村小水電站可利用三相水阻器作為該保護的負荷。
水阻器容量按被保護機組額定功率的70%～80%左右考慮。如果水阻容量過大，機組甩負荷瞬間，將對機組產(chǎn)生較大的沖擊電流和制動力，影響機組的穩(wěn)定，嚴重時可能造成機組基礎(chǔ)松動。反之，如果水阻容量過小，達不到抑制機組飛逸轉(zhuǎn)速的目的。水阻器采用角鋼或鋼板制成三相星型、三角型均可。
對于單機125kW及以下的電站，水阻池內(nèi)空，以長為機組臺數(shù)×（0.7～1）m，寬為（0.7～1）m，深為0.6～0.8m為宜，同時考慮機組容量大小，應(yīng)在短時間內(nèi)（如3～5min）不致于將池中的水煮沸。
在調(diào)試水阻負荷大小時，應(yīng)在水中逐漸施加水阻劑，調(diào)試水阻負荷，直到達到要求為止。
4.4變壓器過載、短路保護
變壓器高壓側(cè)采用跌落式熔斷器（或SN10-10型少油斷路器）作過載、短路保護。運行經(jīng)驗表明，額定電壓為6～10kV的跌落式熔斷器只能用在560kVA及以下的變壓器,額定電壓為10kV的跌落式熔斷器只能用在750kVA及以下的變壓器。當變壓器容量超過750kVA時，應(yīng)采用油斷路器。跌落式熔斷器熔絲按下列公式選擇：
當Se＜100kVA時，熔絲額定電流=（2～2.5）×高壓側(cè)額定電流；當Se≥100kVA時，熔絲額定電流=（1.5～2）×高壓側(cè)額定電流。
4.5變壓器的防雷保護
上世紀70年代以來，由于石油價格飛漲、礦石燃料儲蓄量的有限性及其嚴重的溫室效應(yīng)，世界對可再生能源的興趣持續(xù)升溫，技術(shù)最成熟、經(jīng)濟最可行的小水電尤其受到青睞。上世紀早期就積極開發(fā)小水電的西方發(fā)達國家，到70年代已經(jīng)停止發(fā)展并廢棄了大量小水電站，這時又開始重新發(fā)展，包括新開發(fā)和恢復(fù)更新、改造舊電站。一批發(fā)展中國家，也紛紛制訂了宏偉的計劃，興建了一批小水電站。經(jīng)過幾十年的運行，許多電站陸續(xù)開始老化。最近有一家“水電設(shè)備協(xié)會”（HEA）從在該協(xié)會登記的世界范圍小水電站機電設(shè)備訂貨清單中發(fā)現(xiàn)近10年來世界性水電站更新改造的潛力有了很大增長。特別是北美洲與歐洲一些國家的小水電站大多是在50年代至80年代建造的，它們所屬更新設(shè)備的份額在今后10年內(nèi)估計將保持70％左右（見表1）。
從表1可看出，2004年的估計，北美和歐洲需要更新改造的小水電總?cè)萘窟_到680萬kW，這是個不小的數(shù)目。加上中、南美洲，中東及非洲，全球估計接近1000萬kW。他們對更新改造設(shè)備的投入按每千瓦100美元估計，共需10億美元。事實上，許多改造項目，每千瓦100美元是不夠的。
以上統(tǒng)計數(shù)字均未包括中國的。
中國小水電大規(guī)模建設(shè)始于70年代，許多電站迄今已運行10～30年以上不等。據(jù)前幾年不完全統(tǒng)計，大致情況如下（見表2）：
經(jīng)初步了解，有更新改造、擴容需求的小水電站約為8000MW，這些電站普遍技術(shù)性能差，不同程度存在許多技術(shù)問題：如運行不穩(wěn)定，長期在非優(yōu)工況下運行，出力不足；或泥砂磨損與汽蝕嚴重，轉(zhuǎn)輪亟待更換；有的原設(shè)計、水文資料不足，使機組選型不當?shù)鹊取?/p>
受世界銀行委托，亞太地區(qū)小水電研究培訓中心于2004年對新疆小水電改造規(guī)劃作了專題考察，提出了報告。詳情見本文實例研究之二。
2改造擴容工作需要有序進行
對舊電站的更新、改造、擴容和開發(fā)新電站一樣，也應(yīng)當有序進行，而不能隨意、一轟而上。面對全球現(xiàn)有水電站需要更新、改造與擴容的巨大潛力，眾多的國際機構(gòu)，包括世界銀行、國際能源署以及國際水電協(xié)會等等都紛紛看好這個市場，給予了充分重視。他們注意到，更新改造對現(xiàn)有電站運行性能的改善、效益的提高、壽命的延長都能起到顯著作用。為此，世界銀行于2004年就委托法國電力公司水電工程中心研發(fā)、編制一套舊電站更新、擴容的規(guī)劃、決策大綱，用以促進現(xiàn)有電站的業(yè)主們對舊電站重新投資，予以更新。該大綱于2004年12月編制完成，其目的是幫助決策人員對水電站的更新擴容工作制訂出合理的規(guī)劃以及最佳的實施時間表。
這個大綱全名“大壩與水電站更新改造擴容的規(guī)劃與決策大綱”，可用以指導大壩與水電站改造擴容過程中的選站、審批、投資及實施等各個環(huán)節(jié)，使之有序順利開展并獲得較高的內(nèi)部收益率（IBR）。大綱里所指的更新改造還包括大壩安全與水資源的優(yōu)化利用。
如前節(jié)所說，全球水電站更新改造與擴容的潛力約為1000萬kW（不包括中國），水電設(shè)備協(xié)會（HEA）估計，總需投資至少10億美元。這么大的投資規(guī)模必須在合理規(guī)劃指導下，有序進行。
水電站是一項長期投資、運行費用極低的工程，可以惠及幾代人。項目的初期投資一經(jīng)歸還（如10年左右），這項水電資源所提供的財務(wù)、經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益幾乎可延續(xù)上百年，作為水與能源交換的一種主要方式，它可以成為全社會持續(xù)發(fā)展的一個重要工具。
雖然改造擴容工作可以使現(xiàn)有舊電站發(fā)揮最大效益，從而對水資源的可持續(xù)利用作出貢獻，但是電站的性能在運行年限內(nèi)還受其他一些因素的影響，例如設(shè)計、施工和維修的質(zhì)量。因此，有必要深入研究并明確改造、擴容的具體內(nèi)容及其定位。
一般說，正確的維護、修理對保證水工結(jié)構(gòu)和機電設(shè)備的正常運行是十分重要的，但維修不能完全消除設(shè)施的老化過程，因此到了一定時段，為了避免電站收入減少，以及運行維修費用的增加，更新改造仍是必須的。國外有專家把維修和更新改造對電站性能的影響定性地畫出一幅曲線圖，形象地表示更新、改造的時間。如圖1所示，當電站性能降低到加速惡化前，就必須利用更新改造將其恢復(fù)到原設(shè)計水平；還可通過擴容等手段，進一步提高性能。如何確定這個點，就是我們所要研究的問題。
更新改造與維修和新建項目都有很大不同。并有可能陷于二者之間而被忽視，使決策人不能正確估計改造擴容的方案在滿足水與能源增長的需求中的作用。這也是世界銀行要求開發(fā)這種決策方法的原因，使決策人能夠正確評估改造擴容的效益。
3改造擴容規(guī)劃決策大綱的框架
法國電力公司編制的這個決策大綱為改造擴容項目提供了一個實用的決策方法，用以選擇易于吸引投資、便于實施的優(yōu)化項目。大綱的實施按下列6個步驟進行（見圖2）：
1）先對大壩和水電站作一個基本情況評估，包括擴容和性能優(yōu)化方案的鑒定；
2）對已明確的水量和電力供應(yīng)、以及安全、環(huán)保與社會發(fā)展的需求進行審查；
3）根據(jù)上述2個步驟所取得的資料，明確可能改造擴容項目的規(guī)模；
4）以多條件定性分析的方法對一批可能的項目進行篩選，選出一批數(shù)目適當?shù)捻椖抗┭芯浚?/p>
5）以多條件定量的方法對選出的項目進行排隊，包括深入的經(jīng)濟分析以及確定風險等級、社會與環(huán)境性能、融資的可能情況和實施的時間進度等等；
6）對首選的幾個項目編制一份實施計劃，包括時間進度、預(yù)期的融資安排、設(shè)備采購措施、初步工作計劃以及對可行性研究的任務(wù)要求。
上述大綱框架的最主要部分是各種需求的系統(tǒng)分析以及能否及時引入資金的情況，這二者影響最終結(jié)果。此外，這個大綱的方法也是為了將可比的項目數(shù)限制在合理的范圍內(nèi)，從而盡可能精簡方案評估過程。
當然，這種方法并不能到處生搬硬套，而仍需要因地、因項目制宜，從明確主要目的開始，并對有些已經(jīng)具備開工條件的項目多加考慮。
4改造、擴容的決策人與投資人需考慮的重點
除了上述決策方法外，法國電力公司還研究提出了一些建議供決策人和融、投資方考慮：
1）為便于舊電站基本情況評估，業(yè)主應(yīng)建立并保存正確的運行、維修記錄；
2）在決策過程中，應(yīng)明確界定業(yè)主和運行單位各自應(yīng)負的責任，以保證繼續(xù)維護與改造擴容工作的順利轉(zhuǎn)換；
3）非結(jié)構(gòu)性措施如水管理優(yōu)化等應(yīng)予充分挖掘；
4）改造、擴容實施（施工期）的“機會之窗”應(yīng)充分論證、確定（如影響和費用損失最小的停機時間）；
5）在充分利用設(shè)備供應(yīng)商的現(xiàn)代新技術(shù)的同時，獨立專家在決策過程中的重要作用也應(yīng)予以重視；
6）采取與決策過程中不同階段相適應(yīng)的創(chuàng)新、靈活的設(shè)備訂購方式；
7）為保證改造、擴容效益的持續(xù)性，還應(yīng)建立一套新的健全的電站維護方案；
8）決策人在考慮新設(shè)施的方案時，還應(yīng)同時研究現(xiàn)有設(shè)施擴容的方案；
9）對改造擴容的項目應(yīng)考慮其現(xiàn)有環(huán)境與社會情況的處置，適當分配合作伙伴之間的利益、成本和責任；
10）應(yīng)采用適當?shù)囊?guī)程以保證改造擴容項目的合理開發(fā)與實施；
11）對有些不能產(chǎn)生直接效益的改造擴容項目，如大壩安全項目，則需要多邊投資機構(gòu)的支持；
12）必須提高各類決策人（如電力公司，有關(guān)部門和投融資商等等）對改造擴容的特殊效益的認識。
5資金籌集問題
改造擴容項目的內(nèi)部收益率IBR是很有吸引力的，?？蛇_到20％以上，可以說是典型的高收益項目。但是，水電站的改、擴工程在頭幾年內(nèi)的資金流還是要比火電站等項目差，所以仍可能面臨資金不足的挑戰(zhàn)。從圖2的進程中看，選擇對投資人具有吸引力的項目是第4步（即項目篩選）所需注意的重要條件。
在水電站的改造、擴建項目中，采用公、私合作多渠道融資及分期投入的方式是可行的。對多機組的水電站，改造、擴建期較長，但只要在第一臺機改、擴完工后，即可先行投產(chǎn)，資金收入情況就會好轉(zhuǎn)。這種分期投產(chǎn)的方式可以減少對投資的需求，還可以降低工程成本。因此，項目業(yè)主應(yīng)當充分利用改擴項目的這種分期投入的創(chuàng)新的方法。當然，在項目實施的初期，還是需要多邊投資機構(gòu)（這是從國際上說。但從國內(nèi)說還是要政府機構(gòu)）的支持，而在部分機組投產(chǎn)后，就可由私營企業(yè)接管，繼續(xù)投資。對于一些資本金不足的私營企業(yè)，政府仍是重要的推動者和靠山。
6實例研究
實例研究之一：土耳其
土耳其具有世界水電資源的1％左右，土耳其電力總局（EUAS）和其他一些主管部門研究的成果表明，土耳其的技術(shù)經(jīng)濟可開發(fā)的水電資源為3500萬kW，其中有340萬kW正在開發(fā)施工中。
土耳其電力總局擁有100多座水電站，總裝機容量1160萬kW，其發(fā)電量為全國電力的113。這些電站中，有的是早在1902年投產(chǎn)的，容量從0．2～240萬kW。直至2004年以前，還沒有進行過改造工作。2004年，土耳其電力總局委托法國電力公司水電工程中心（EDF-CIH）制訂一個規(guī)劃大綱并對優(yōu)選的項目提出一份可行性研究報告。該任務(wù)從2004年7月開始，2005年3月完成，并另由法國電力公司未參與該規(guī)劃開發(fā)工作的幾位工程師對規(guī)劃大綱進行評估，以保證大綱為水電專家所理解，并有現(xiàn)實意義。
這個實例研究了在土耳其如何應(yīng)用這個大綱，對決策有什么予期，大綱又怎樣指導具體改造擴建項目的實施。在完成需求審查和原有設(shè)施基本情況的評估等過程后，確定了5個規(guī)模不同的項目，從一項設(shè)備的改造到整個電網(wǎng)全部設(shè)施的更新。該5個項目為：
1）更新135萬kW的柯班電站；
2）對幼發(fā)拉底河流域所有水電站全面運行情況的更新；
3）對薩卡耶河流域主要水電站的改造；
4）提高少數(shù)幾個主要水電站的水輪機效率；
5）改進少數(shù)幾個主要（有戰(zhàn)略意義的）水電站的服務(wù)設(shè)施，如擔任旋轉(zhuǎn)備用和全停電后的起動能力等等。
按照大綱工作步驟進行，柯班水電站被選為在土耳其進行改造、擴容的最佳項目。建在幼發(fā)拉底河上的柯班電站是土耳其第三大水電站，分兩階段建成的：柯班1站為4臺15．75萬kW，于1974年投產(chǎn)；柯班2站為4臺18萬kW，于1985年投產(chǎn)。
然后對柯班改造項目進行可行性研究，以確定項目的具體細節(jié)，包括所需成本與收益。該項目的改造任務(wù)為：
1）更新水輪機導葉以減少滲漏；
2）將柯班1站的發(fā)電機定子線圈更換為F級絕緣以增加機組出力；
3）將柯班2站的發(fā)電機定子接線恢復(fù)到原來的性能與效率；
4）改造頻率與電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
5）改造機組控制系統(tǒng)；
6）實施一套全自動控制系統(tǒng)。
根據(jù)評估結(jié)果，業(yè)主決定實施改造計劃，于2006年開工，2011年完工。編制工程設(shè)計與設(shè)備訂貨任務(wù)的咨詢單位已經(jīng)選定。主要招標工作計劃于2006年底起動。目前，業(yè)主正在為此籌資。
“大綱”在土耳其改、擴項目中的成功應(yīng)用，說明其實用性，可作為決策者的有力工具，并適應(yīng)國家在時間和任務(wù)范圍方面的限制。該大綱可使改擴項目的決策和實施過程更為有效，并保證所選項目在水電對持續(xù)發(fā)展的一般貢獻范疇內(nèi)發(fā)揮全面效益。
實例研究之二：中國新疆
受世界銀行委托，亞太地區(qū)小水電研究培訓中心于2004年派專家組對新疆小水電作了系統(tǒng)調(diào)查，并對20余座電站作了深入的考察?？疾靾蟾嬲J為新疆現(xiàn)有119萬kW小水電站運行時間都已有20～40年，存在問題很多。經(jīng)分析和初步規(guī)劃、篩選，提出了有必要改造、技術(shù)上可行、且今后有能力歸還貸款的15座小水電站，作為第一批改造項目，這批項目原有裝機總?cè)萘?0．4萬千瓦，改造、擴容后可增容2．98萬kW，約為原有裝機容量的29％，需要投入資金約1億元，平均每千瓦投資3600元，遠低于當?shù)匦陆娬就顿Y6000～8000元／kW。說明更新改造的經(jīng)濟效益是十分明顯的。
考察報告指出，現(xiàn)有小水電存在的問題為：機組性能落后，制造質(zhì)量差；控制、保護設(shè)備陳舊，自動化程度低；機組部件磨損與汽蝕嚴重；有的設(shè)備嚴重老化，絕緣下降等等。并提出技術(shù)改造的規(guī)劃方案與原則。對需要改造的電站進行分類，采取不同改造方式。針對電站具體情況，因地制宜、進行優(yōu)化設(shè)計，緊密結(jié)合和妥善處理各個電站的不可變或不宜改變的制約條件，在有限的投資情況下，盡量增加年發(fā)電量、提高電站經(jīng)濟效益。不同電站大體分類如下：
1）需要對設(shè)備進行整體更換的；
2）主設(shè)備局部改造，輔機及電氣控制、保護設(shè)備整體更換；
3）對現(xiàn)在的實際水頭或流量比原設(shè)計大的或小的電站，可增容改造或減容改造。
改造規(guī)劃除對上述各類改造提出了詳細技術(shù)方案和措施，還對增容改造的電站提出了一些關(guān)鍵性技術(shù)環(huán)節(jié)。
從規(guī)劃的原則、實施細則及其可操作性來看，和法國電力公司編制的“大綱”，有許多相似之處，又有一些不同之處，可以互為補充。利用二者結(jié)合的方法，可作為今后一個國家或一個地區(qū)小水電改造規(guī)劃的指導，可能產(chǎn)生理想的效果。
參考文獻：
1流域水電開發(fā)的環(huán)境效益分析
流域水電的建設(shè)可兼顧防洪、航運、供水、灌溉等多種水資源的開發(fā)利用。如果流域水電開發(fā)及其它水資源開發(fā)利用合理、正確，從宏觀上分析，將對環(huán)境有所改善，是具有環(huán)境效益的。
1.1水電梯級開發(fā)可發(fā)揮梯級效益
梯級水電開發(fā)可提高水資源的利用率，協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾，獲得梯級效益。上游水電站水庫調(diào)節(jié)徑流可增大下游所有梯級水電站的保證出力和年發(fā)電量；上、下游水庫聯(lián)合調(diào)度，可協(xié)調(diào)發(fā)電和其它用水要求的矛盾；上游水電站削減洪峰、蓄存洪量，可提高下游各級水電站防洪標準，減小泄洪設(shè)施規(guī)模；上游電站水庫有時可為下游電站縮短初期蓄水時間。梯級連續(xù)開發(fā)，可優(yōu)化安排各級水電站的施工進度，施工期互相搭接施工高峰又互相錯開，利用上游水庫蓄水時機減少下游電站的施工導流流量，減少施工隊伍轉(zhuǎn)移的費用和時間，提高施工設(shè)備和場地的利用率，可縮短總體工期，減少總投資。
1.2發(fā)展水電清潔能源，減少環(huán)境污染
水力發(fā)電作為清潔能源被利用，水電不僅可以代替部分火電、核電，具有調(diào)峰的優(yōu)點，在電網(wǎng)安全運行中起到重要的作用，還可提高水資源的利用效率而基本上不改變其水質(zhì)，不排放污染物。例如[1]，在電網(wǎng)系統(tǒng)中，建設(shè)一個裝機容量為2000MW的水電站代替同等規(guī)模的燃煤火電廠，這樣每年可節(jié)約原煤500萬t，減少排放二氧化硫24萬t，減少排放氮氧化物4400萬kg，一氧化碳115萬kg，少產(chǎn)生廢碴140萬t，省卻了火電廠所需要的冷卻水運行和排放，既可節(jié)約水資源，又可避免對水環(huán)境造成熱污染。因而發(fā)展水電，在取得相同電能的同時，可減少環(huán)境污染。
1.3減災(zāi)防災(zāi)，保護環(huán)境
近30年來，美國密西西比河流域由于洪水引起的直接損失達幾十億美元，在美國共計有40%以上的城市和1400萬hm2的土地均遭受洪水的威脅；1970年水災(zāi)給羅馬尼亞和匈牙利造成了100億列伊和77億福林的損失，淹沒了約106萬hm2的耕地，全部或部分淹沒800多個居民點[2]；我國1998年洪水，主要為長江、松花江、西江、閩江洪水，受災(zāi)面積大，農(nóng)田受災(zāi)面積2229萬hm2，成災(zāi)面積l378萬hm2，死亡4150人，倒塌房屋685萬間，直接經(jīng)濟損失達2551億元。水電站往往同時兼有抵御自然水文災(zāi)害的功能。水庫運行可以調(diào)節(jié)河川徑流，控制水位，梯級水庫可聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié)，比單個水庫更能提高抗御洪、澇、旱、堿等自然災(zāi)害的標準和降低災(zāi)害的影響程度，有效地保護生態(tài)環(huán)境及生物的生境，減少水災(zāi)和旱災(zāi)對人類及動、植物的破壞，減少水土流失和土壤侵蝕，減少洪水造成的污染擴散和疾病流行，為人們提供相對穩(wěn)定、安全的生活和生產(chǎn)環(huán)境。
1.4水電站水庫的人工濕地作用
水電開發(fā)，在一個流域上建設(shè)一個或多個水庫。水庫庫區(qū)形成許多庫灣，生長了多種水生植物和動物，成為人工濕地，為濕地動、植物提供了生存條件，因此在庫區(qū)和庫周會增加多種適合濕地環(huán)境的動、植物物種，提高了局部區(qū)域的生物多樣性價值，增加了水域的綜合功能。
人工濕地的形成，可改善當?shù)氐沫h(huán)境小氣候條件。水庫水體的影響，可使周圍陸地性氣候得以改善：無霜期延長、溫差縮小、降低了最高氣溫、增加了濕度。有關(guān)的研究表明，水面上空空氣的透明度比成片的房屋群高8%～10%；水面上空紫外線輻射比陸地高30%；水庫或水域上的氣溫在炎熱季要降低4～5℃；相對濕度提高10%～15%[1]。
黃河龍羊峽水庫蓄水后，國電公司西北勘測設(shè)計院、青海省電力局和氣象局于1990年就龍羊峽水庫對局地氣候的影響進行了觀測研究。主要研究成果如下：
(1)對降水的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi)，年降水量增加約3%，距庫岸較遠的山區(qū)年降水量增加約12%，影響范圍內(nèi)的夜雨量增加明顯。
(2)對濕度的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi)，全年各月相對濕度均有增加，其中冬季增加最明顯，1月份增加24%。
(3)對氣溫的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi)，年平均氣溫略有升高，月平均氣溫其中有5個月升高，12月份升高最大為3℃，1月份升高1.2℃；6個月降低，10月份降低最大為0.7℃。而對這一范圍以外的區(qū)域影響很小。
(4)對風的影響。對水庫周圍地區(qū)風的影響，主要表現(xiàn)為靜風頻率減少，“湖陸風”方向上風頻的增加、風向轉(zhuǎn)換時間變化和風速略有減小。
1.5水電站水庫的景觀與旅游作用
水電站水庫形成人工湖泊，在功能上增加了美學和旅游價值。在水電開發(fā)的基礎(chǔ)上，合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型，并適當加以裝飾設(shè)計，使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用?？筛鶕?jù)具體要求和地勢環(huán)境條件，修建人工港灣、池塘，放緩岸坡，建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑，修建水上娛樂設(shè)施，組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)。北京十三陵抽水蓄能電站，在上池周圍開辟了草坪、花壇，種植了樹木，利用地勢修筑了護坡，環(huán)池修建游覽道路和一些景觀建筑物，在上池旁的山頂將防火瞭望塔修成仿明古塔，電站的上池現(xiàn)己成為十三陵風景區(qū)的一個新景點。另外，利用電站工程棄碴填筑沖溝，形成人工階地，經(jīng)綠化美化并修筑了人工景觀建筑物，建起了蟒山國家森林公園，現(xiàn)已成為旅游區(qū)[3]。國外如莫斯科的水體系統(tǒng)由希姆金水庫、卡拉梅舍大水庫、別列文水庫、雅烏斯回水河段、莫斯科河等水體組成，將水體系統(tǒng)進行美化后，有很好的景觀效果，成為市民休閑娛樂的風景區(qū)；在明斯克利用斯維斯洛奇河支流上的梯級電站水庫和許多小池塘，修建了滑水專用水道、浴場、碼頭和森林公園等，成為旅游勝地[2]。
1.6水庫的供水、灌溉對環(huán)境的改善
水電站水庫有調(diào)整河道徑流的作用，庫水和發(fā)電后的下泄水具備穩(wěn)定、可控制供水和灌溉的條件。
(1)供水：水庫改善了抽水站取水的條件并利用勢能使之降低造價；水庫可以降低水中的含沙量、色度、氧化度等，使自來水廠凈化簡便；水庫使河水水量、水質(zhì)季節(jié)性變化減小，保證水廠運行的穩(wěn)定、均衡，促進地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，改善當?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境，提高生活質(zhì)量。
(2)灌溉：天然狀態(tài)下的河流水資源，由于徑流量的季節(jié)性變化，不可能保證流域內(nèi)灌溉面積大幅度增加。建設(shè)水庫后，徑流得到充分利用，使灌溉面積大大增加，并使作物產(chǎn)量大幅度提高。有關(guān)研究表明，干旱和半干旱地區(qū)，水澆地的糧食收成比沒有灌溉的高1～1.5倍；氣候較濕潤地區(qū)，灌溉后的收成可提高50%[2]。
2流域水電開發(fā)對環(huán)境的主要不利影響分析
流域水電開發(fā)，特別是梯級開發(fā)，一般規(guī)模較大，使流域的自然環(huán)境發(fā)生了改變,對環(huán)境產(chǎn)生若干不利影響，可分為施工期、水庫初期蓄水期和運行期3個階段進行分析。
2.1電站施工期對環(huán)境的不利影響
水電站施工期對環(huán)境的不利影響，主要表現(xiàn)在工程占地的影響、施工截流的影響、施工采石取土的影響和其它施工項目的影響。
2.1.1工程占地的影響
水電站開發(fā)要修筑水庫及其它水工建筑物，需要占用較大面積的土地，可分為施工占地和工程占地。施工占地基本上屬臨時占地，對環(huán)境的影響主要是植被破壞、水土流夫等，影響為相對短期并可以恢復(fù)；工程占地主要是水庫淹沒占地，屬永久占地，對環(huán)境的影響較大，水庫淹沒區(qū)達到了根本改變自然狀態(tài)的程度。主要的影響是破壞原有的植被，對生態(tài)環(huán)境的影響；淹沒原有部分耕地和村莊，造成移民搬遷和一些設(shè)施的遷建；特別是水庫淹沒區(qū)的移民，有些工程移民量很大，在移民搬遷和安置方面，建新的村鎮(zhèn)，要搞基本建設(shè)，新開耕地要破壞植被，造成新的水土流失，并改變了局部自然條件，破壞了原有的區(qū)域生態(tài)平衡。
在水電梯級開發(fā)中，如工程施工安排合理，可減少施工占地。例如一個梯級工程的料場和部分施工占地，可同時為其它梯級工程服務(wù)，可減少那些工程的占地影響。
2.12施工采石、取土的影響
采石、取土施工對環(huán)境的主要影響是造成水土流失。
(1)采石施工。會破壞原有山體的表層植被，使表層較薄的土層流失；采石使山體原有形態(tài)發(fā)生變化，有些坡面變陡，并且爆破使巖石松動，容易造成流失，嚴重的可能發(fā)生塌方或泥石流，造成災(zāi)害性破壞；采石使山體，影響景觀。
(2)取土施工。取土破壞植被，開挖面土層松動，容易造成水土流失；取土使表層具有一定肥力的土壤損失，特別是占用耕地取土，對施工后的覆墾很不利；取土場面，還容易造成揚塵；取土會損失部分土地資源。
2.1.3其它施工項目的影響
水電項目施工一般規(guī)模較大，施工人數(shù)和施工機械較多，又比較集中，對周圍自然環(huán)境和社會環(huán)境產(chǎn)生一定影響，主要的影響分析如下。
(1)對水環(huán)境的影響。工程施工均在水系河道附近，場地平整、截流、圍堰填筑、隧洞排水、砂石骨料加工沖洗、混凝土拌和澆筑及養(yǎng)護、化學灌漿、材料水上運輸、施工機械沖洗、附屬企業(yè)生產(chǎn)廢水排放、施工營地生活污水排放、職工醫(yī)院排放廢水、垃圾、廢料及化學藥品等，都會對水域環(huán)境造成污染。
(2)施工棄碴對環(huán)境的影響。水電施工一般棄碴量較大，開挖山體、隧洞產(chǎn)生大量的廢碴，堆放在固定的碴場，因此在設(shè)計碴場時就應(yīng)考慮到環(huán)境影響。廢碴中混有殘留炸藥、廢油、廢化學藥品等，有些可能還有放射性物質(zhì)。如果廢碴處置不當，殘留在其中的有害物質(zhì)會對環(huán)境產(chǎn)生影響；碴場管理不好，會造成流失，嚴重的還會形成泥石流，對環(huán)境造成較強的破壞；有些堆碴占地會造成土地資源的損失；碴場影響自然景觀。
(3)施工對大氣環(huán)境的影響。工程施工爆破、骨料加工篩分、水泥倉庫裝卸、混凝土拌和、施工材料運輸、施工機械運行等，造成施工場地揚塵、施工道路揚塵，影響大氣環(huán)境質(zhì)量。附屬企業(yè)生產(chǎn)和施工營地生活燃煤煙氣排放，其廢氣和懸浮顆粒物等對大氣環(huán)境質(zhì)量造成影響。
(4)施工噪聲對環(huán)境的影響。施工噪聲主要包括：開挖爆破噪聲、施工機械運轉(zhuǎn)噪聲、骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲、機動車輛行駛噪聲等。其中開挖爆破噪聲屬點噪聲源，影響是瞬時和間斷的；施工機械運轉(zhuǎn)噪聲也屬點噪聲源，影響一般是連續(xù)的；骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲，屬固定線噪聲源；機動車輛行駛噪聲屬運動噪聲源。這些噪聲，會在整個施工期中影響當?shù)氐穆暛h(huán)境，施工結(jié)束后影響會自行消失。
(5)施工對交通的影響。施工截流，使局部河道條件和水文條件發(fā)生變化，水運通航受到影響，運輸量和運輸條件等都發(fā)生改變。施工期間，施工車輛大量增加，使道路車流量加大，增加當?shù)毓方煌ǖ拿芏?，會對交通條件產(chǎn)生影響。
(6)施工對人群健康的影響。水電站工程造成一定數(shù)量的居民搬遷、安置，這部分居民的生活環(huán)境將有較大程度的變化，可能會引起人群健康問題。例如：移民建鎮(zhèn)使原來相對分散的居民集中居住，流行性疾病傳染的機會增加；移民搬至安置區(qū)后，對該地區(qū)的地方病缺乏抗御能力等。施工期間，大量施工人員進入施工區(qū)，形成施工人群。人員高度集中，如當?shù)赜辛餍行约膊?、地方病及自然疫源性疾病等，可能會蔓延和發(fā)展，或由外地人員帶來其它傳染病而成為主要流行病。另外，施工人群要進行施工作業(yè)，有些作業(yè)對人體安全和健康具有一定的影響，如：開挖爆破、接觸一些有毒化學藥品、高噪聲機械操作、高粉塵作業(yè)等。
(7)其它影響。施工對附近地區(qū)的自然景觀造成影響，破壞了景觀的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性。有些工程施工影響到文物古跡。
2.2水庫初期蓄水階段對環(huán)境的不利影響
水庫初期蓄水階段對環(huán)境的影響主要是對下游河道和下游用水的影響。當水庫庫容較小時初期蓄水時間較短，對下游的影響也較小，但庫容大時，初期蓄水時間較長，對下游的影響較大。例如，吉林松江河水電梯級開發(fā)小山電站，初期蓄水時間約為2個月。在這期間使松江河干流下泄水量大幅度減少，影響了下游沿江村屯和撫松鎮(zhèn)的生活、生產(chǎn)用水及林蛙的養(yǎng)殖；影響了兩岸過江交通的影響；同時對下游北江水電站正常運行造成影響。為補償以上影響，曾采取了相應(yīng)的對策措施，合計補償費用約194萬元。
2.3電站運行期對環(huán)境的不利影響
水電站運行期對環(huán)境的不利影響可分為3個影響區(qū)來分析，即:河流、湖泊等水域水位升高區(qū)；水庫相鄰地區(qū)；下游及引水斷流區(qū)。
2.3.1對河流、湖泊等水域水位升高區(qū)的影響
水電站運行后，水庫蓄水便其上游部分河段和相連的湖泊等水域的水位升高。水電站運行期也是庫區(qū)及庫岸、水位升高區(qū)的重新平衡的過程，主要有3方面的影響：庫區(qū)淤積和庫岸浸蝕；蓄水對地質(zhì)環(huán)境的影響；蓄水對周圍地下水位的影響；蓄水對水生生物的影響。
(1)庫區(qū)淤積和庫岸浸蝕。水庫蓄水后形成庫盆，庫區(qū)的淤積和庫岸浸蝕，對庫區(qū)水環(huán)境造成影響，并影響到水庫的功能。大量的研究表明，水庫淤積形成的主要來源為：從匯水流域進入水庫的泥沙；由于庫岸的改變、島嶼沖毀、庫岸坡上不同的重力作用等產(chǎn)生的入庫泥沙；由于水中懸移質(zhì)沉降、淤積，成為庫底沉積物，從而導致其重力固結(jié)、含水量減小、有機物質(zhì)礦化。
山區(qū)中、小型水庫淤積多為推移質(zhì)泥沙，平原中、小型水庫淤積多為懸移質(zhì)泥沙，大型水庫開闊地帶的淤積既有懸移質(zhì)泥沙又有推移質(zhì)泥沙，水庫沿岸地帶和變動回水區(qū)則推移質(zhì)居多。隨著水庫的運行年限的增加，庫底淤積也會逐漸加重，淤積的面積也會逐漸增加。例如伏爾加河上的庫伊貝舍夫水庫，建庫5年淤積占庫底總面積的22.5%，8年后增加到32.5%；鄂畢河上的新西伯利亞水庫，建庫8年淤積占庫底總面積的55.0%，14年后增加到69.6%[2]。
從水庫蓄水開始，由于侵蝕作用和堆積作用，在新的水邊線地帶開始了庫岸形成的過程。大型水庫的運行經(jīng)驗表明，庫岸的形成正是沖蝕和堆積直接作用的結(jié)果，從地質(zhì)、地球化學和生態(tài)過程角度分析，庫岸可分為多種類型：以崩塌、坍落、侵蝕、滑坡、流沙和剝蝕等形式表現(xiàn)的庫岸為沖蝕型庫岸；以地球化學作用和沖蝕作用為主形成的庫岸為沖蝕—喀斯特型庫岸；以生態(tài)作用和沖蝕作用結(jié)合情況下形成的庫岸為沖蝕一泥炭型庫岸及其它類型的庫岸；在地質(zhì)、地球化學和生物過程和堆積共同作用下，形成泥沙三角洲庫岸、淤泥鹽巖型、漂浮泥炭型、貝殼泥炭型、貝殼石灰?guī)r型和蘆葦植物型庫岸[2]。
水庫發(fā)育，除了庫岸形成外，還有其它過程和現(xiàn)象，如：淹沒、浸沒、地下水位上升及上升區(qū)巖層的物理力學性質(zhì)變化等，水庫沿岸地帶形成新的工程地質(zhì)條件。在水庫淤積和庫岸形成的過程中，會造成水土流失、生態(tài)環(huán)境變化、水質(zhì)的變化等，水庫運行后，在較長的時間里，逐漸形成工程與自然環(huán)境新的協(xié)調(diào)和平衡。
(2)蓄水對地質(zhì)環(huán)境的影響。水庫蓄水后會誘發(fā)地震，1973年在倫敦舉行了第一次關(guān)于水庫與地震的學術(shù)會議，1979年在新德里召開了關(guān)于大壩安全與地震問題的國際大壩會議，1980年在倫敦又召開了全英工程師學會關(guān)于這一問題的學術(shù)討論會。
(3)蓄水對周圍地下水位的影響。水庫蓄水后，將導致沿岸地帶水文地質(zhì)條件實質(zhì)性的改變，首先是地下水狀態(tài)發(fā)生變化，水庫滲漏在最初幾年中較為劇烈，對含水層影響最大。通常在水庫的近壩部分出現(xiàn)地下水升高的最大值，而在水庫上游，地下水位升高則相應(yīng)較小，影響范圍也小。
水庫周圍的地下水位升高會引起土地的浸沒和沼澤化。當?shù)叵滤簧仙骄嗟孛?.0～1.5m，干旱地區(qū)達到2.0～3.0m時，浸沒就開始了，當潛水層達到耕作層時，造成土壤濕度過大，以至大多數(shù)包氣帶破壞，結(jié)果是使大片土地沼澤化。在森林和森林草原地區(qū)庫岸沼澤化相對嚴重，在干旱氣候條件下，土壤常會發(fā)生鹽漬化。水庫影響區(qū)域浸沒帶的形成，地下水位升高，區(qū)域自然綜合體發(fā)生改變，生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，生物物種、種群結(jié)構(gòu)、生物量等都會隨之改變。原有的生態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞，需經(jīng)過較長的時間，才能達到新的平衡。
(4)蓄水對水生生物的影響。水庫蓄水后，使部分陸地變成為水域，淺水變成了深水，流動的水變成相對靜止的水，電站運行及汛期泄水等，都會對水生生物造成影響。
①對水生動物的影響：水域由河道型變?yōu)楹葱?，使得水生動物的區(qū)系組成發(fā)生了變化。對魚類的影響較大，主要有迫遷，即水庫蓄水和泄水淹沒和沖毀魚類原有的產(chǎn)卵場地，改變產(chǎn)卵的水文條件；對洄游魚類的阻隔，大壩切斷了天然河道或江河與湖泊之間的通道，使魚類覓食洄游和生殖洄游受阻；對魚的傷害，魚類經(jīng)過溢洪道、水輪機等，因高壓高速水流的沖擊而受傷和死亡。例如，美國的哥倫比亞河和斯內(nèi)克河，每年汛期大壩泄洪，因含氮氣過飽和造成幼薩門魚死亡。又如，美國緬因州的愛德華水電站，始建于1830年，壩長280m，主要功能為發(fā)電。但水壩妨礙了鮭魚、條紋鱸魚和其它6種魚類洄游產(chǎn)卵繁殖，造成對水生生態(tài)的破壞，為此聯(lián)邦政府下令強行拆除電站。
②對水生植物的影響：主要是對浮游植物和高等水生植物的影響。水庫形成的頭幾年，對浮游植物區(qū)系組成、生物量、初級生產(chǎn)力等都產(chǎn)生影響，常因藻類的大量繁殖而加重水庫的富營養(yǎng)化，影響水庫的水質(zhì)。對高等水生植物的直接影響主要是淹沒，間接改變了水域的形態(tài)特性、土壤、水的營養(yǎng)性能、水位狀況和原始種源，而影響了高等水生植物的生存和生長。
③對底棲生物的影響：主要是建庫后水文條件、水溫、水質(zhì)和底質(zhì)的變化對底棲生物組成及生物量的影響。
2.3.2對水庫相鄰地區(qū)的影響
對水庫相鄰地區(qū)的影響，主要是對庫周地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的影響，即對生物地理群落的影響。水庫淹沒使林地減少，人為生產(chǎn)活動的增加，使林地等植被遭到破壞，人工生態(tài)恢復(fù)又需要一定的時間，使植物資源量減少。由此，破壞了部分野生動、植物的生境，使野生動物和植物種類減少，數(shù)量下降，森林植物群落減少，使生物多樣性受到影響。
2.3.3對下游及引水斷流區(qū)的影響
(1)水電站調(diào)峰運行對下游的影響。有些水電站運行期中有調(diào)峰運行時段，有的水電站在電網(wǎng)中就是調(diào)峰電站。調(diào)峰運行是根據(jù)電網(wǎng)中用電的需求情況進行調(diào)節(jié)，因此，發(fā)電向下游泄水量隨需要而變化，對下游地區(qū)的航運和用水有影響。但可以通過一些措施來解決，如：控制下泄的保證水量；監(jiān)控上游來水量，合理安排電站運行調(diào)度；根據(jù)電網(wǎng)總的用電峰、谷規(guī)律，適時預(yù)報，將信息及時傳達到下游等。廣東省北江飛來峽水利樞紐，其電站具有不完全日調(diào)節(jié)能力，參與系統(tǒng)調(diào)峰運行。電站的調(diào)峰運行是根據(jù)電力系統(tǒng)的負荷情況和水庫天然來水情況進行。當天然來水量在250～630m3/s時，電站調(diào)峰工作容量約在9～14萬kW;枯水期一般可調(diào)峰2～4h,時段為18～21點。電站調(diào)峰運行同樣要保證水庫下泄流量≥200m3/s，滿足了下游正常通航和用水的要求，在枯水期這一下泄流量改變了建庫前下游的斷航狀態(tài)。
(2)對引水式電站斷流段的影響。引水式電站是利用天然河道落差，由引水系統(tǒng)集中發(fā)電水頭的電站；還有些電站既用擋水建筑物、又用引水系統(tǒng)共同集中發(fā)電水頭，成為混合式水電站。引水式電站會造成擋水建筑物至發(fā)電廠房段的河道斷流，或是永久性斷流，或是間斷性斷流，跨流域引水發(fā)電，可造成較長河段的斷流或流量減少。河道斷流造成的影響很大，主要是對森林植物、動物的棲息環(huán)境、斷流段的小氣候等生態(tài)環(huán)境的影響，這種影響往往是破壞性的和不可逆轉(zhuǎn)的。必須要采取必要的可行措施，來保護斷流段的生態(tài)環(huán)境，如：從擋水建筑物下泄一定的水量，保證該段的生態(tài)環(huán)境用水，將這部分水稱為生態(tài)需水量，或稱最小生態(tài)用水量。
4結(jié)語
(1)水電開發(fā)項目，特別是梯級開發(fā)，是河流流域水資源利用的宏偉工程，它既可以改造自然，造福人類，又可以對環(huán)境造成一定程度的破壞。水電開發(fā)對環(huán)境影響的研究，就是要將問題提出，要明確工程建設(shè)與環(huán)境之間的關(guān)系，有助于工程環(huán)境影響評價工作質(zhì)量的提高，有利于處理好建設(shè)項目與環(huán)境保護之間的矛盾。
(2)要努力做到水電開發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，在水資源開發(fā)利用的同時，注意針對由于開發(fā)項目造成的環(huán)境問題，采取強有力的環(huán)保對策和措施，使工程對環(huán)境的影響減到最小，使受到破壞的環(huán)境盡快得到恢復(fù)。并注意在水電工程建設(shè)時，應(yīng)盡量兼顧當?shù)丨h(huán)境問題的解決。
(3)河流流域是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，流域水電梯級開發(fā)對環(huán)境的影響，不同于單一電站對環(huán)境的影響，在空間尺度上、時間尺度上、影響內(nèi)容上、評價方法和目標上，都有差別。應(yīng)在單個水電站環(huán)境影響研究和評價的基礎(chǔ)上，進一步開展水電梯級開發(fā)對流域累積環(huán)境影響的研究，主要包括：累積環(huán)境影響的基本概念和理論；累積影響形成的主要途徑；累積影響的評價方法和模式的構(gòu)建；評價的指標體系等。
(4)目前，應(yīng)盡早開展流域開發(fā)的環(huán)境影響評價工作。在流域水資源綜合開發(fā)規(guī)劃階段，就要進行環(huán)境影響評價，以期在流域開發(fā)決策前，對流域資源的合理利用、自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、流域環(huán)境的承載能力、區(qū)域污染源和污染物排放總量控制、污染防止措施等方面進行評估和論證，按區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，調(diào)整流域開發(fā)方案。
參考文獻：
[1]方子云編著.水利建設(shè)的環(huán)境效應(yīng)分析與量化[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1993.
[2]Γ.B.沃洛巴耶夫、A.B.阿瓦克揚主編，李硯閣、程玉慧等譯，楊景輝等校.水庫及其環(huán)境影響[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1994.
[3]劉蘭芬，陳凱麒，朱瑤.十三陵抽水蓄能電站工程的水土保持及景觀恢復(fù)措施效果分析[J].電力環(huán)境保護，2000，16(3).
[4]中國水力發(fā)電年鑒編輯委員會.中國水力發(fā)電年鑒第五卷，1995-1997[M].北京：中國電力出版社，1998.
[5]國家環(huán)境保護總局自然生態(tài)保護司編.非污染生態(tài)影響評價技術(shù)導則培訓教材[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1999.
[6]蔡貽謨，郭震遠等編著.環(huán)境影響評價手冊[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1997.
關(guān)鍵詞：河流流域水電開發(fā)梯級水電開發(fā)環(huán)境效益環(huán)境影響
上世紀70年代末，我國開始重視水利水電工程的環(huán)境影響問題，有關(guān)的研究也開始增多。1988年12月頒布了《水利水電工程環(huán)境影響評價規(guī)范》（試行）（SDJ302-88），使得水利水電工程的環(huán)境影響評價工作更加規(guī)范和深入。1992年11月頒布《江河流域規(guī)劃環(huán)境影響評價規(guī)范》（SL45-92），強調(diào)流域規(guī)劃要把流域的環(huán)境保護作為目標，首次規(guī)定了流域規(guī)劃要進行環(huán)境影響評價。1993年國家環(huán)境保護局了《環(huán)境影響評價技術(shù)導則》(HJ/T2.1～2.3-93)，1997年11月又了《環(huán)境影響評價技術(shù)導則—非污染生態(tài)影響》(HJ/T19-1997)，明確指出《導則》是水電及梯級水電開發(fā)項目環(huán)評的技術(shù)指導性文件。迄今為止，我國的水電開發(fā)多是進行單項工程的環(huán)境影響評價，而梯級開發(fā)的環(huán)境影響評價很少。筆者結(jié)合單項工程和梯級開發(fā)工程，對環(huán)境的影響進行研究。
1流域水電開發(fā)的環(huán)境效益分析
流域水電的建設(shè)可兼顧防洪、航運、供水、灌溉等多種水資源的開發(fā)利用。如果流域水電開發(fā)及其它水資源開發(fā)利用合理、正確，從宏觀上分析，將對環(huán)境有所改善，是具有環(huán)境效益的。
1.1水電梯級開發(fā)可發(fā)揮梯級效益
梯級水電開發(fā)可提高水資源的利用率，協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾，獲得梯級效益。上游水電站水庫調(diào)節(jié)徑流可增大下游所有梯級水電站的保證出力和年發(fā)電量；上、下游水庫聯(lián)合調(diào)度，可協(xié)調(diào)發(fā)電和其它用水要求的矛盾；上游水電站削減洪峰、蓄存洪量，可提高下游各級水電站防洪標準，減小泄洪設(shè)施規(guī)模；上游電站水庫有時可為下游電站縮短初期蓄水時間。梯級連續(xù)開發(fā)，可優(yōu)化安排各級水電站的施工進度，施工期互相搭接施工高峰又互相錯開，利用上游水庫蓄水時機減少下游電站的施工導流流量，減少施工隊伍轉(zhuǎn)移的費用和時間，提高施工設(shè)備和場地的利用率，可縮短總體工期，減少總投資。
1.2發(fā)展水電清潔能源，減少環(huán)境污染
水力發(fā)電作為清潔能源被利用，水電不僅可以代替部分火電、核電，具有調(diào)峰的優(yōu)點，在電網(wǎng)安全運行中起到重要的作用，還可提高水資源的利用效率而基本上不改變其水質(zhì)，不排放污染物。例如[1]，在電網(wǎng)系統(tǒng)中，建設(shè)一個裝機容量為2000MW的水電站代替同等規(guī)模的燃煤火電廠，這樣每年可節(jié)約原煤500萬t，減少排放二氧化硫24萬t，減少排放氮氧化物4400萬kg，一氧化碳115萬kg，少產(chǎn)生廢碴140萬t，省卻了火電廠所需要的冷卻水運行和排放，既可節(jié)約水資源，又可避免對水環(huán)境造成熱污染。因而發(fā)展水電，在取得相同電能的同時，可減少環(huán)境污染。
1.3減災(zāi)防災(zāi)，保護環(huán)境
近30年來，美國密西西比河流域由于洪水引起的直接損失達幾十億美元，在美國共計有40%以上的城市和1400萬hm2的土地均遭受洪水的威脅；1970年水災(zāi)給羅馬尼亞和匈牙利造成了100億列伊和77億福林的損失，淹沒了約106萬hm2的耕地，全部或部分淹沒800多個居民點[2]；我國1998年洪水，主要為長江、松花江、西江、閩江洪水，受災(zāi)面積大，農(nóng)田受災(zāi)面積2229萬hm2，成災(zāi)面積l378萬hm2，死亡4150人，倒塌房屋685萬間，直接經(jīng)濟損失達2551億元。水電站往往同時兼有抵御自然水文災(zāi)害的功能。水庫運行可以調(diào)節(jié)河川徑流，控制水位，梯級水庫可聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié)，比單個水庫更能提高抗御洪、澇、旱、堿等自然災(zāi)害的標準和降低災(zāi)害的影響程度，有效地保護生態(tài)環(huán)境及生物的生境，減少水災(zāi)和旱災(zāi)對人類及動、植物的破壞，減少水土流失和土壤侵蝕，減少洪水造成的污染擴散和疾病流行，為人們提供相對穩(wěn)定、安全的生活和生產(chǎn)環(huán)境。
1.4水電站水庫的人工濕地作用
水電開發(fā)，在一個流域上建設(shè)一個或多個水庫。水庫庫區(qū)形成許多庫灣，生長了多種水生植物和動物，成為人工濕地，為濕地動、植物提供了生存條件，因此在庫區(qū)和庫周會增加多種適合濕地環(huán)境的動、植物物種，提高了局部區(qū)域的生物多樣性價值，增加了水域的綜合功能。
人工濕地的形成，可改善當?shù)氐沫h(huán)境小氣候條件。水庫水體的影響，可使周圍陸地性氣候得以改善：無霜期延長、溫差縮小、降低了最高氣溫、增加了濕度。有關(guān)的研究表明，水面上空空氣的透明度比成片的房屋群高8%～10%；水面上空紫外線輻射比陸地高30%；水庫或水域上的氣溫在炎熱季要降低4～5℃；相對濕度提高10%～15%[1]。
黃河龍羊峽水庫蓄水后，國電公司西北勘測設(shè)計院、青海省電力局和氣象局于1990年就龍羊峽水庫對局地氣候的影響進行了觀測研究。主要研究成果如下：
(1)對降水的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi)，年降水量增加約3%，距庫岸較遠的山區(qū)年降水量增加約12%，影響范圍內(nèi)的夜雨量增加明顯。
(2)對濕度的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi)，全年各月相對濕度均有增加，其中冬季增加最明顯，1月份增加24%。
(3)對氣溫的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi)，年平均氣溫略有升高，月平均氣溫其中有5個月升高，12月份升高最大為3℃，1月份升高1.2℃；6個月降低，10月份降低最大為0.7℃。而對這一范圍以外的區(qū)域影響很小。
(4)對風的影響。對水庫周圍地區(qū)風的影響，主要表現(xiàn)為靜風頻率減少，“湖陸風”方向上風頻的增加、風向轉(zhuǎn)換時間變化和風速略有減小。
.5水電站水庫的景觀與旅游作用
水電站水庫形成人工湖泊，在功能上增加了美學和旅游價值。在水電開發(fā)的基礎(chǔ)上，合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型，并適當加以裝飾設(shè)計，使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用。可根據(jù)具體要求和地勢環(huán)境條件，修建人工港灣、池塘，放緩岸坡，建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑，修建水上娛樂設(shè)施，組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)。北京十三陵抽水蓄能電站，在上池周圍開辟了草坪、花壇，種植了樹木，利用地勢修筑了護坡，環(huán)池修建游覽道路和一些景觀建筑物，在上池旁的山頂將防火瞭望塔修成仿明古塔，電站的上池現(xiàn)己成為十三陵風景區(qū)的一個新景點。另外，利用電站工程棄碴填筑沖溝，形成人工階地，經(jīng)綠化美化并修筑了人工景觀建筑物，建起了蟒山國家森林公園，現(xiàn)已成為旅游區(qū)[3]。國外如莫斯科的水體系統(tǒng)由希姆金水庫、卡拉梅舍大水庫、別列文水庫、雅烏斯回水河段、莫斯科河等水體組成，將水體系統(tǒng)進行美化后，有很好的景觀效果，成為市民休閑娛樂的風景區(qū)；在明斯克利用斯維斯洛奇河支流上的梯級電站水庫和許多小池塘，修建了滑水專用水道、浴場、碼頭和森林公園等，成為旅游勝地[2]。
1.6水庫的供水、灌溉對環(huán)境的改善
水電站水庫有調(diào)整河道徑流的作用，庫水和發(fā)電后的下泄水具備穩(wěn)定、可控制供水和灌溉的條件。
(1)供水：水庫改善了抽水站取水的條件并利用勢能使之降低造價；水庫可以降低水中的含沙量、色度、氧化度等，使自來水廠凈化簡便；水庫使河水水量、水質(zhì)季節(jié)性變化減小，保證水廠運行的穩(wěn)定、均衡，促進地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，改善當?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境，提高生活質(zhì)量。
(2)灌溉：天然狀態(tài)下的河流水資源，由于徑流量的季節(jié)性變化，不可能保證流域內(nèi)灌溉面積大幅度增加。建設(shè)水庫后，徑流得到充分利用，使灌溉面積大大增加，并使作物產(chǎn)量大幅度提高。有關(guān)研究表明，干旱和半干旱地區(qū)，水澆地的糧食收成比沒有灌溉的高1～1.5倍；氣候較濕潤地區(qū)，灌溉后的收成可提高50%[2]。
2流域水電開發(fā)對環(huán)境的主要不利影響分析
流域水電開發(fā)，特別是梯級開發(fā)，一般規(guī)模較大，使流域的自然環(huán)境發(fā)生了改變,對環(huán)境產(chǎn)生若干不利影響，可分為施工期、水庫初期蓄水期和運行期3個階段進行分析。
2.1電站施工期對環(huán)境的不利影響
水電站施工期對環(huán)境的不利影響，主要表現(xiàn)在工程占地的影響、施工截流的影響、施工采石取土的影響和其它施工項目的影響。
2.1.1工程占地的影響
水電站開發(fā)要修筑水庫及其它水工建筑物，需要占用較大面積的土地，可分為施工占地和工程占地。施工占地基本上屬臨時占地，對環(huán)境的影響主要是植被破壞、水土流夫等，影響為相對短期并可以恢復(fù)；工程占地主要是水庫淹沒占地，屬永久占地，對環(huán)境的影響較大，水庫淹沒區(qū)達到了根本改變自然狀態(tài)的程度。主要的影響是破壞原有的植被，對生態(tài)環(huán)境的影響；淹沒原有部分耕地和村莊，造成移民搬遷和一些設(shè)施的遷建；特別是水庫淹沒區(qū)的移民，有些工程移民量很大，在移民搬遷和安置方面，建新的村鎮(zhèn)，要搞基本建設(shè)，新開耕地要破壞植被，造成新的水土流失，并改變了局部自然條件，破壞了原有的區(qū)域生態(tài)平衡。
在水電梯級開發(fā)中，如工程施工安排合理，可減少施工占地。例如一個梯級工程的料場和部分施工占地，可同時為其它梯級工程服務(wù)，可減少那些工程的占地影響。
2.12施工采石、取土的影響
采石、取土施工對環(huán)境的主要影響是造成水土流失。
(1)采石施工。會破壞原有山體的表層植被，使表層較薄的土層流失；采石使山體原有形態(tài)發(fā)生變化，有些坡面變陡，并且爆破使巖石松動，容易造成流失，嚴重的可能發(fā)生塌方或泥石流，造成災(zāi)害性破壞；采石使山體，影響景觀。
(2)取土施工。取土破壞植被，開挖面土層松動，容易造成水土流失；取土使表層具有一定肥力的土壤損失，特別是占用耕地取土，對施工后的覆墾很不利；取土場面，還容易造成揚塵；取土會損失部分土地資源。
2.1.3其它施工項目的影響
水電項目施工一般規(guī)模較大，施工人數(shù)和施工機械較多，又比較集中，對周圍自然環(huán)境和社會環(huán)境產(chǎn)生一定影響，主要的影響分析如下。
(1)對水環(huán)境的影響。工程施工均在水系河道附近，場地平整、截流、圍堰填筑、隧洞排水、砂石骨料加工沖洗、混凝土拌和澆筑及養(yǎng)護、化學灌漿、材料水上運輸、施工機械沖洗、附屬企業(yè)'''');">企業(yè)生產(chǎn)廢水排放、施工營地生活污水排放、職工醫(yī)院排放廢水、垃圾、廢料及化學藥品等，都會對水域環(huán)境造成污染。
(2)施工棄碴對環(huán)境的影響。水電施工一般棄碴量較大，開挖山體、隧洞產(chǎn)生大量的廢碴，堆放在固定的碴場，因此在設(shè)計碴場時就應(yīng)考慮到環(huán)境影響。廢碴中混有殘留炸藥、廢油、廢化學藥品等，有些可能還有放射性物質(zhì)。如果廢碴處置不當，殘留在其中的有害物質(zhì)會對環(huán)境產(chǎn)生影響；碴場管理不好，會造成流失，嚴重的還會形成泥石流，對環(huán)境造成較強的破壞；有些堆碴占地會造成土地資源的損失；碴場影響自然景觀。
(3)施工對大氣環(huán)境的影響。工程施工爆破、骨料加工篩分、水泥倉庫裝卸、混凝土拌和、施工材料運輸、施工機械運行等，造成施工場地揚塵、施工道路揚塵，影響大氣環(huán)境質(zhì)量。附屬企業(yè)生產(chǎn)和施工營地生活燃煤煙氣排放，其廢氣和懸浮顆粒物等對大氣環(huán)境質(zhì)量造成影響。
(4)施工噪聲對環(huán)境的影響。施工噪聲主要包括：開挖爆破噪聲、施工機械運轉(zhuǎn)噪聲、骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲、機動車輛行駛噪聲等。其中開挖爆破噪聲屬點噪聲源，影響是瞬時和間斷的；施工機械運轉(zhuǎn)噪聲也屬點噪聲源，影響一般是連續(xù)的；骨料篩分作業(yè)噪聲、砂石混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)噪聲，屬固定線噪聲源；機動車輛行駛噪聲屬運動噪聲源。這些噪聲，會在整個施工期中影響當?shù)氐穆暛h(huán)境，施工結(jié)束后影響會自行消失。
(5)施工對交通的影響。施工截流，使局部河道條件和水文條件發(fā)生變化，水運通航受到影響，運輸量和運輸條件等都發(fā)生改變。施工期間，施工車輛大量增加，使道路車流量加大，增加當?shù)毓方煌ǖ拿芏?，會對交通條件產(chǎn)生影響。
(6)施工對人群健康的影響。水電站工程造成一定數(shù)量的居民搬遷、安置，這部分居民的生活環(huán)境將有較大程度的變化，可能會引起人群健康問題。例如：移民建鎮(zhèn)使原來相對分散的居民集中居住，流行性疾病傳染的機會增加；移民搬至安置區(qū)后，對該地區(qū)的地方病缺乏抗御能力等。施工期間，大量施工人員進入施工區(qū)，形成施工人群。人員高度集中，如當?shù)赜辛餍行约膊?、地方病及自然疫源性疾病等，可能會蔓延和發(fā)展，或由外地人員帶來其它傳染病而成為主要流行病。另外，施工人群要進行施工作業(yè)，有些作業(yè)對人體安全和健康具有一定的影響，如：開挖爆破、接觸一些有毒化學藥品、高噪聲機械操作、高粉塵作業(yè)等。
(7)其它影響。施工對附近地區(qū)的自然景觀造成影響，破壞了景觀的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性。有些工程施工影響到文物古跡。
2.2水庫初期蓄水階段對環(huán)境的不利影響
水庫初期蓄水階段對環(huán)境的影響主要是對下游河道和下游用水的影響。當水庫庫容較小時初期蓄水時間較短，對下游的影響也較小，但庫容大時，初期蓄水時間較長，對下游的影響較大。例如，吉林松江河水電梯級開發(fā)小山電站，初期蓄水時間約為2個月。在這期間使松江河干流下泄水量大幅度減少，影響了下游沿江村屯和撫松鎮(zhèn)的生活、生產(chǎn)用水及林蛙的養(yǎng)殖；影響了兩岸過江交通的影響；同時對下游北江水電站正常運行造成影響。為補償以上影響，曾采取了相應(yīng)的對策措施，合計補償費用約194萬元。
2.3電站運行期對環(huán)境的不利影響
水電站運行期對環(huán)境的不利影響可分為3個影響區(qū)來分析，即:河流、湖泊等水域水位升高區(qū)；水庫相鄰地區(qū)；下游及引水斷流區(qū)。
2.3.1對河流、湖泊等水域水位升高區(qū)的影響
水電站運行后，水庫蓄水便其上游部分河段和相連的湖泊等水域的水位升高。水電站運行期也是庫區(qū)及庫岸、水位升高區(qū)的重新平衡的過程，主要有3方面的影響：庫區(qū)淤積和庫岸浸蝕；蓄水對地質(zhì)環(huán)境的影響；蓄水對周圍地下水位的影響；蓄水對水生生物的影響。
(1)庫區(qū)淤積和庫岸浸蝕。水庫蓄水后形成庫盆，庫區(qū)的淤積和庫岸浸蝕，對庫區(qū)水環(huán)境造成影響，并影響到水庫的功能。大量的研究表明，水庫淤積形成的主要來源為：從匯水流域進入水庫的泥沙；由于庫岸的改變、島嶼沖毀、庫岸坡上不同的重力作用等產(chǎn)生的入庫泥沙；由于水中懸移質(zhì)沉降、淤積，成為庫底沉積物，從而導致其重力固結(jié)、含水量減小、有機物質(zhì)礦化。
山區(qū)中、小型水庫淤積多為推移質(zhì)泥沙，平原中、小型水庫淤積多為懸移質(zhì)泥沙，大型水庫開闊地帶的淤積既有懸移質(zhì)泥沙又有推移質(zhì)泥沙，水庫沿岸地帶和變動回水區(qū)則推移質(zhì)居多。隨著水庫的運行年限的增加，庫底淤積也會逐漸加重，淤積的面積也會逐漸增加。例如伏爾加河上的庫伊貝舍夫水庫，建庫5年淤積占庫底總面積的22.5%，8年后增加到32.5%；鄂畢河上的新西伯利亞水庫，建庫8年淤積占庫底總面積的55.0%，14年后增加到69.6%[2]。
從水庫蓄水開始，由于侵蝕作用和堆積作用，在新的水邊線地帶開始了庫岸形成的過程。大型水庫的運行經(jīng)驗表明，庫岸的形成正是沖蝕和堆積直接作用的結(jié)果，從地質(zhì)、地球化學和生態(tài)過程角度分析，庫岸可分為多種類型：以崩塌、坍落、侵蝕、滑坡、流沙和剝蝕等形式表現(xiàn)的庫岸為沖蝕型庫岸；以地球化學作用和沖蝕作用為主形成的庫岸為沖蝕—喀斯特型庫岸；以生態(tài)作用和沖蝕作用結(jié)合情況下形成的庫岸為沖蝕一泥炭型庫岸及其它類型的庫岸；在地質(zhì)、地球化學和生物過程和堆積共同作用下，形成泥沙三角洲庫岸、淤泥鹽巖型、漂浮泥炭型、貝殼泥炭型、貝殼石灰?guī)r型和蘆葦植物型庫岸[2]。
水庫發(fā)育，除了庫岸形成外，還有其它過程和現(xiàn)象，如：淹沒、浸沒、地下水位上升及上升區(qū)巖層的物理力學性質(zhì)變化等，水庫沿岸地帶形成新的工程地質(zhì)條件。在水庫淤積和庫岸形成的過程中，會造成水土流失、生態(tài)環(huán)境變化、水質(zhì)的變化等，水庫運行后，在較長的時間里，逐漸形成工程與自然環(huán)境新的協(xié)調(diào)和平衡。
(2)蓄水對地質(zhì)環(huán)境的影響。水庫蓄水后會誘發(fā)地震，1973年在倫敦舉行了第一次關(guān)于水庫與地震的學術(shù)會議，1979年在新德里召開了關(guān)于大壩安全與地震問題的國際大壩會議，1980年在倫敦又召開了全英工程師學會關(guān)于這一問題的學術(shù)討論會。
(3)蓄水對周圍地下水位的影響。水庫蓄水后，將導致沿岸地帶水文地質(zhì)條件實質(zhì)性的改變，首先是地下水狀態(tài)發(fā)生變化，水庫滲漏在最初幾年中較為劇烈，對含水層影響最大。通常在水庫的近壩部分出現(xiàn)地下水升高的最大值，而在水庫上游，地下水位升高則相應(yīng)較小，影響范圍也小。
水庫周圍的地下水位升高會引起土地的浸沒和沼澤化。當?shù)叵滤簧仙骄嗟孛?.0～1.5m，干旱地區(qū)達到2.0～3.0m時，浸沒就開始了，當潛水層達到耕作層時，造成土壤濕度過大，以至大多數(shù)包氣帶破壞，結(jié)果是使大片土地沼澤化。在森林和森林草原地區(qū)庫岸沼澤化相對嚴重，在干旱氣候條件下，土壤常會發(fā)生鹽漬化。水庫影響區(qū)域浸沒帶的形成，地下水位升高，區(qū)域自然綜合體發(fā)生改變，生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，生物物種、種群結(jié)構(gòu)、生物量等都會隨之改變。原有的生態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞，需經(jīng)過較長的時間，才能達到新的平衡。
(4)蓄水對水生生物的影響。水庫蓄水后，使部分陸地變成為水域，淺水變成了深水，流動的水變成相對靜止的水，電站運行及汛期泄水等，都會對水生生物造成影響。
①對水生動物的影響：水域由河道型變?yōu)楹葱?，使得水生動物的區(qū)系組成發(fā)生了變化。對魚類的影響較大，主要有迫遷，即水庫蓄水和泄水淹沒和沖毀魚類原有的產(chǎn)卵場地，改變產(chǎn)卵的水文條件；對洄游魚類的阻隔，大壩切斷了天然河道或江河與湖泊之間的通道，使魚類覓食洄游和生殖洄游受阻；對魚的傷害，魚類經(jīng)過溢洪道、水輪機等，因高壓高速水流的沖擊而受傷和死亡。例如，美國的哥倫比亞河和斯內(nèi)克河，每年汛期大壩泄洪，因含氮氣過飽和造成幼薩門魚死亡。又如，美國緬因州的愛德華水電站，始建于1830年，壩長280m，主要功能為發(fā)電。但水壩妨礙了鮭魚、條紋鱸魚和其它6種魚類洄游產(chǎn)卵繁殖，造成對水生生態(tài)的破壞，為此聯(lián)邦政府下令強行拆除電站。
②對水生植物的影響：主要是對浮游植物和高等水生植物的影響。水庫形成的頭幾年，對浮游植物區(qū)系組成、生物量、初級生產(chǎn)力等都產(chǎn)生影響，常因藻類的大量繁殖而加重水庫的富營養(yǎng)化，影響水庫的水質(zhì)。對高等水生植物的直接影響主要是淹沒，間接改變了水域的形態(tài)特性、土壤、水的營養(yǎng)性能、水位狀況和原始種源，而影響了高等水生植物的生存和生長。
③對底棲生物的影響：主要是建庫后水文條件、水溫、水質(zhì)和底質(zhì)的變化對底棲生物組成及生物量的影響。
2.3.2對水庫相鄰地區(qū)的影響
對水庫相鄰地區(qū)的影響，主要是對庫周地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的影響，即對生物地理群落的影響。水庫淹沒使林地減少，人為生產(chǎn)活動的增加，使林地等植被遭到破壞，人工生態(tài)恢復(fù)又需要一定的時間，使植物資源量減少。由此，破壞了部分野生動、植物的生境，使野生動物和植物種類減少，數(shù)量下降，森林植物群落減少，使生物多樣性受到影響。
2.3.3對下游及引水斷流區(qū)的影響
(1)水電站調(diào)峰運行對下游的影響。有些水電站運行期中有調(diào)峰運行時段，有的水電站在電網(wǎng)中就是調(diào)峰電站。調(diào)峰運行是根據(jù)電網(wǎng)中用電的需求情況進行調(diào)節(jié)，因此，發(fā)電向下游泄水量隨需要而變化，對下游地區(qū)的航運和用水有影響。但可以通過一些措施來解決，如：控制下泄的保證水量；監(jiān)控上游來水量，合理安排電站運行調(diào)度；根據(jù)電網(wǎng)總的用電峰、谷規(guī)律，適時預(yù)報，將信息及時傳達到下游等。廣東省北江飛來峽水利樞紐，其電站具有不完全日調(diào)節(jié)能力，參與系統(tǒng)調(diào)峰運行。電站的調(diào)峰運行是根據(jù)電力系統(tǒng)的負荷情況和水庫天然來水情況進行。當天然來水量在250～630m3/s時，電站調(diào)峰工作容量約在9～14萬kW;枯水期一般可調(diào)峰2～4h,時段為18～21點。電站調(diào)峰運行同樣要保證水庫下泄流量≥200m3/s，滿足了下游正常通航和用水的要求，在枯水期這一下泄流量改變了建庫前下游的斷航狀態(tài)。
(2)對引水式電站斷流段的影響。引水式電站是利用天然河道落差，由引水系統(tǒng)集中發(fā)電水頭的電站；還有些電站既用擋水建筑物、又用引水系統(tǒng)共同集中發(fā)電水頭，成為混合式水電站。引水式電站會造成擋水建筑物至發(fā)電廠房段的河道斷流，或是永久性斷流，或是間斷性斷流，跨流域引水發(fā)電，可造成較長河段的斷流或流量減少。河道斷流造成的影響很大，主要是對森林植物、動物的棲息環(huán)境、斷流段的小氣候等生態(tài)環(huán)境的影響，這種影響往往是破壞性的和不可逆轉(zhuǎn)的。必須要采取必要的可行措施，來保護斷流段的生態(tài)環(huán)境，如：從擋水建筑物下泄一定的水量，保證該段的生態(tài)環(huán)境用水，將這部分水稱為生態(tài)需水量，或稱最小生態(tài)用水量。
4結(jié)語
(1)水電開發(fā)項目，特別是梯級開發(fā)，是河流流域水資源利用的宏偉工程，它既可以改造自然，造福人類，又可以對環(huán)境造成一定程度的破壞。水電開發(fā)對環(huán)境影響的研究，就是要將問題提出，要明確工程建設(shè)與環(huán)境之間的關(guān)系，有助于工程環(huán)境影響評價工作質(zhì)量的提高，有利于處理好建設(shè)項目與環(huán)境保護之間的矛盾。
(2)要努力做到水電開發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，在水資源開發(fā)利用的同時，注意針對由于開發(fā)項目造成的環(huán)境問題，采取強有力的環(huán)保對策和措施，使工程對環(huán)境的影響減到最小，使受到破壞的環(huán)境盡快得到恢復(fù)。并注意在水電工程建設(shè)時，應(yīng)盡量兼顧當?shù)丨h(huán)境問題的解決。
(3)河流流域是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，流域水電梯級開發(fā)對環(huán)境的影響，不同于單一電站對環(huán)境的影響，在空間尺度上、時間尺度上、影響內(nèi)容上、評價方法和目標上，都有差別。應(yīng)在單個水電站環(huán)境影響研究和評價的基礎(chǔ)上，進一步開展水電梯級開發(fā)對流域累積環(huán)境影響的研究，主要包括：累積環(huán)境影響的基本概念和理論；累積影響形成的主要途徑；累積影響的評價方法和模式的構(gòu)建；評價的指標體系等。
(4)目前，應(yīng)盡早開展流域開發(fā)的環(huán)境影響評價工作。在流域水資源綜合開發(fā)規(guī)劃階段，就要進行環(huán)境影響評價，以期在流域開發(fā)決策前，對流域資源的合理利用、自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、流域環(huán)境的承載能力、區(qū)域污染源和污染物排放總量控制、污染防止措施等方面進行評估和論證，按區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，調(diào)整流域開發(fā)方案。
參考文獻：
[1]方子云編著.水利建設(shè)的環(huán)境效應(yīng)分析與量化[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1993.
[2]Γ.B.沃洛巴耶夫、A.B.阿瓦克揚主編，李硯閣、程玉慧等譯，楊景輝等校.水庫及其環(huán)境影響[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1994.
[3]劉蘭芬，陳凱麒，朱瑤.十三陵抽水蓄能電站工程的水土保持及景觀恢復(fù)措施效果分析[J].電力環(huán)境保護，2000，16(3).
[4]中國水力發(fā)電年鑒編輯委員會.中國水力發(fā)電年鑒第五卷，1995-1997[M].北京：中國電力出版社，1998.
1.1生產(chǎn)條件不斷改善
2010～2012年三年項目共完成更新改造泵站60座、裝機3178kW、機井111眼、防滲渠道90.86km、渠系配套建筑物5641座、疏浚溝渠土方161.35萬m3、高效節(jié)水灌溉100hm2，共計完成投資9600萬元。項目區(qū)灌溉水利用系數(shù)達到0.65，中溝及中溝以上建筑物配套率和完好率達100%，田間工程配套率和完好率達90%，抵御旱澇等自然災(zāi)害的能力顯著增強，為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升糧食產(chǎn)量創(chuàng)造了條件，奠定了基礎(chǔ)。
1.2生產(chǎn)能力不斷提升堅持農(nóng)田水利建設(shè)為產(chǎn)業(yè)配套
不斷提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，助推現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進農(nóng)民增收。通過小型農(nóng)田水利重點縣項目的實施，提升了土地產(chǎn)出能力，全市有效灌溉面積從4.68萬hm2提高到5.55萬hm2，占耕地面積比重提高18.54%，達到70.79%；節(jié)水灌溉面積由2.57萬hm2提高到2.83萬hm2，占有效灌溉面積51%；糧食總產(chǎn)量由59.93萬t提高到66.14萬t，糧食畝產(chǎn)由509.39kg提高到565.41kg，糧食綜合生產(chǎn)能力提高11%，農(nóng)民人均增收178元。
1.3生態(tài)環(huán)境不斷優(yōu)化
項目實施后，水利設(shè)施得到進一步完善，灌溉水利用率得到進一步提高，有效緩解了水量嚴重不足的矛盾，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抗御自然災(zāi)害的能力；隨著地面攔蓄工程的增加，項目區(qū)植被覆蓋情況得到進一步改善，減少了坡地沖刷及水土流失，使田間土壤能夠保持一種適宜的環(huán)境，對促進生態(tài)系統(tǒng)平衡、協(xié)調(diào)發(fā)展起到了積極的推動作用。
1.4社會影響不斷擴大
小型農(nóng)田水利工程的建設(shè)有助于充分發(fā)揮項目區(qū)的綜合潛力，增強農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁，提高項目區(qū)農(nóng)業(yè)抗御自然災(zāi)害能力和農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，促進糧食增產(chǎn)和農(nóng)民增收，改變鄉(xiāng)村面貌。項目的實施不斷擴大了小型農(nóng)田水利工程的社會影響力，越來越多的農(nóng)民獲得了小型農(nóng)田水利重點縣工程實施帶來的效益，并自覺地、積極地參與農(nóng)村水利設(shè)施建設(shè)。同時，項目的建設(shè)也促進了農(nóng)業(yè)水利現(xiàn)代化管理水平不斷提高。在保增長、保民生、保穩(wěn)定、擴大內(nèi)需等政策的指導下，有助于引導和支持農(nóng)民開展小型農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)和管理維護工作，推進新時期小型農(nóng)田水利配套設(shè)施建設(shè)項目健康發(fā)展，對促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，維護農(nóng)村穩(wěn)定，加快建設(shè)社會主義新農(nóng)村步伐，促進當?shù)厝嗣衩撠氈赂槐夹】稻哂兄匾饬x，社會效益十分顯著。
2主要做法
為真正把重點縣建設(shè)這件強基礎(chǔ)、惠民生、管長遠的好事辦好，確保農(nóng)民長期受益，新沂市各級領(lǐng)導高度重視、科學設(shè)計規(guī)劃、積極籌措資金、規(guī)范項目管理、加大宣傳力度、落實管護責任，把小型農(nóng)田水利重點縣建設(shè)作為農(nóng)村水利的核心工作來抓，作為民生水利建設(shè)的重要舉措來落實。
2.1領(lǐng)導機構(gòu)完善
責任機制有效落實新沂市委、市政府高度重視小型農(nóng)田水利重點縣工作，并將重點縣建設(shè)工作納入市委、市政府重要議事日程，放在突出位置，全力推進。一是在項目建設(shè)之初就成立了由分管市長任組長，財政、水利、審計、農(nóng)業(yè)、農(nóng)開、國土等部門主要負責人任成員的“新沂市小型農(nóng)田水利重點縣建設(shè)工作領(lǐng)導小組”，負責項目的組織領(lǐng)導、關(guān)系的協(xié)調(diào)、資金的調(diào)度和籌措等工作；二是市政府辦公室及時出臺了《市政府辦公室關(guān)于做好中央財政小型農(nóng)田水利重點縣建設(shè)工作的意見》，明確指導思想和建設(shè)原則，細化建設(shè)任務(wù)和目標，制定工作措施；三是各項目鎮(zhèn)（街道辦）主要負責人牽頭、分管負責人主抓，主要解決工程實施前的清障問題、工程實施過程中出現(xiàn)的矛盾問題，保障工程的順利實施；四是成立小型農(nóng)田水利重點縣工程建設(shè)處，全面負責項目的組織實施、技術(shù)指導等工作。這些機構(gòu)的成立為小型農(nóng)田水利重點縣項目扎實推進提供了組織保證。
2.2規(guī)劃設(shè)計科學
項目建設(shè)重點突出以《新沂市農(nóng)田水利規(guī)劃》、《江蘇省新沂市2010～2020年高標準農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃》為依據(jù)，建設(shè)處人員全面深入到鎮(zhèn)村，廣泛聽取項目區(qū)干部群眾的意見和建議，經(jīng)過精心調(diào)研規(guī)劃，結(jié)合當?shù)厮Y源現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需要，委托設(shè)計單位編制建設(shè)方案和年度實施方案，按照“因地制宜、質(zhì)量第一、突出重點、注重實效”的原則，高起點規(guī)劃、高標準建設(shè)、高效能管理，確保項目建設(shè)充分滿足農(nóng)民的需求，重點解決農(nóng)民迫切需要解決的問題。
2.3建設(shè)制度健全
工程建設(shè)質(zhì)量優(yōu)良按照省、市有關(guān)文件的規(guī)定以及中央財政小型農(nóng)田水利重點縣建設(shè)管理辦法和建設(shè)管理細則等文件要求，新沂市小型農(nóng)田水利重點縣工程建設(shè)管理嚴格執(zhí)行項目法人制、招標投標制、工程建設(shè)監(jiān)理制、合同管理制、項目公示制、竣工驗收制、農(nóng)民義務(wù)監(jiān)督制。實施過程中，嚴格按照實施方案進行施工，嚴格履行建設(shè)程序，嚴把材料設(shè)備采購關(guān)、施工隊伍選擇關(guān)、工程質(zhì)量監(jiān)督關(guān)以及工程竣工驗收關(guān)四個關(guān)口，建立健全“建設(shè)單位負責、施工單位保證、監(jiān)理審計單位控制、政府部門及受益群眾監(jiān)督”的質(zhì)量管理體系，保證項目工程質(zhì)量符合設(shè)計要求，確保工程質(zhì)量達到優(yōu)良標準。
2.4資金管理規(guī)范
財政配套足額到位在競爭立項之初，新沂市財政就明確承諾，地方配套資金全部由市財政解決，市財政每年配套1000萬元，配套資金足額到位，不讓老百姓出一分錢，不增加農(nóng)民負擔。一是資金的使用嚴格按照《江蘇省中央財政小型農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)工程補助專項資金管理辦法》及其補充規(guī)定要求執(zhí)行，設(shè)立小型農(nóng)田水利重點縣項目資金?？顚簦瑢魞Υ?、專賬管理，保證?？顚Ｓ谩６菄栏駡?zhí)行縣級財政報賬制，按工程進度分期分批提報，按合同約定，先由施工單位提出申請，監(jiān)理工程師計量審核，建設(shè)處同意后，由國庫集中支付。嚴格按合同規(guī)定和施工進度撥付工程款，并將支付資金的10%作為保留金，待工程運行一年復(fù)驗合格后撥付，以保證工程質(zhì)量。三是加大工程資金使用的公開力度，及時將工程建設(shè)及資金使用情況向受益群眾公示，接受社會監(jiān)督，讓項目資金運作公開透明，以保證資金使用安全、規(guī)范、有效。
2.5宣傳工作扎實
干群參與積極性高一是通過電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)、報紙、公示欄等多種形式向廣大干部群眾宣傳黨和國家水利建設(shè)的惠農(nóng)政策，重點縣建設(shè)的先進事跡和帶來的好處，激發(fā)大家參與重點縣建設(shè)的積極性，確保項目的實施受到擁護；二是定期或不定期召開項目區(qū)黨員、群眾代表座談會征求意見，提高項目區(qū)群眾對小型農(nóng)田水利重點縣建設(shè)意義的認識；三是積極推行農(nóng)民義務(wù)監(jiān)督員制度，聘請黨員、群眾代表作為農(nóng)民義務(wù)監(jiān)督員，為工程質(zhì)量把關(guān)，充分調(diào)動農(nóng)民參與工程建設(shè)的自覺性。
2.6建后管護到位
工程效益發(fā)揮長久項目建成后，及時移交當?shù)厝嗣裾?，由當?shù)厝嗣裾写寮壒芾恚闪⒁源逯饕撠熑?、用水戶群眾代表和工程承包?jīng)營戶參加的用水者協(xié)會，支持和引導農(nóng)民積極參與灌溉管理。一是建立管護體制，落實管護責任。隨著小型農(nóng)田水利重點縣工程的實施推進，市政府辦公室及時出臺《新沂市小型農(nóng)田水利工程管理辦法（試行）》（以下簡稱《辦法》）文件，堅持“責、權(quán)、利相統(tǒng)一”的原則，明確小型農(nóng)田水利工程的管護主體，落實管護責任，確定管護范圍，規(guī)范管護標準。二是落實管護資金，保障管護到位。《辦法》明確了小型農(nóng)田水利工程管護資金的來源，即：管理養(yǎng)護經(jīng)費中材料費、機械費、人工費由市財政、鎮(zhèn)（街道）財政、行政村按照各三分之一的比例承擔。市級補助實行“以獎代補”，根據(jù)市水利局每年對各鎮(zhèn)的考核結(jié)果撥付。鎮(zhèn)（街道）級資金用于鎮(zhèn)管小型農(nóng)田水利工程和村管小型農(nóng)田水利工程維修養(yǎng)護獎補，村級資金由各行政村自籌或采取一事一議方式籌集。各鎮(zhèn)（街道）建立小型農(nóng)田水利工程管護經(jīng)費資金專戶，嚴格資金的使用管理，確保專款專用，保障小型農(nóng)田水利管護工作落實到位。三是強化管護考核，嚴格考核獎懲。為加強全市小型農(nóng)田水利工程運行管理，充分發(fā)揮工程效益，提高工程管理制度化、規(guī)范化、現(xiàn)代化水平，市政府辦公室制定《新沂市小型農(nóng)田水利工程運行管理考核辦法》?？己藢ο鬄楦麈?zhèn)（街道）人民政府，考核工作由市水利局會同相關(guān)部門共同組織實施，考核成績作為考核各鎮(zhèn)（街道）農(nóng)村水利工作的重要內(nèi)容，考核結(jié)果與市級補助管護經(jīng)費掛鉤，確保小型農(nóng)田水利工程管護工作常抓不懈。四是完善基層建設(shè)，加強行業(yè)管理。早在2005年底，體與空氣充分參混，提高水體含氧量，有利于水生物生長，提高水體自凈能力。
3建筑形象景觀化
渠南灌區(qū)建設(shè)徹底摒棄過去農(nóng)村水利工程建設(shè)中重視工程質(zhì)量和功能、忽視景觀形象的作法，重視工程質(zhì)量的同時，更注重工程形象。灌區(qū)項目建設(shè)結(jié)合生態(tài)示范鎮(zhèn)村建設(shè)，與時俱進，在建筑物外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計上，拓展思路，突破常規(guī)，聘請城市建筑專業(yè)設(shè)計人員協(xié)助水利設(shè)計單位，優(yōu)化地上建筑物結(jié)構(gòu)外觀形象設(shè)計，注重水利工程建筑物結(jié)構(gòu)形象與周邊農(nóng)村環(huán)境相協(xié)調(diào)，創(chuàng)建農(nóng)村田頭景觀化建筑，如：渠首啟閉機房仿古亭化、泵站管理房仿徽式建筑風格等。在工程實施過程中，按城市公園景觀建筑物建設(shè)標準要求施工，打造一處工程一處景。
4灌溉用水科學化
渠南灌區(qū)不僅重視通過工程措施提高灌區(qū)節(jié)水能力，更注重通過管理措施實現(xiàn)節(jié)水目標。通過優(yōu)化管理方式方法，科學調(diào)控水源，落實輪灌制度，不僅保證了水位流量，降低了灌溉能耗，而且提高了灌水效率。此外，在20世紀90年代末，渠南灌區(qū)成立節(jié)水灌溉技術(shù)實驗小組，通過實驗探索水稻生長時期不同水分需求不同的規(guī)律，總結(jié)出適用于渠南灌區(qū)的水稻淺濕調(diào)控節(jié)水灌溉技術(shù)。通過探索和推廣科學化的水稻灌溉節(jié)水技術(shù)，不僅實現(xiàn)了節(jié)水目標，提高了水分生產(chǎn)率，而且提高了水稻產(chǎn)量。
5管理隊伍組織化
渠南灌區(qū)實行灌區(qū)管理所和用水者管理協(xié)會分級管理體制。渠南水利管理所為淮安區(qū)水利局直屬準公益性事業(yè)單位，主要承擔渠南片鄉(xiāng)鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)用水服務(wù)、防汛防旱、農(nóng)田水利基本建設(shè)等工作任務(wù)，負責水資源調(diào)度、規(guī)費收繳、水政監(jiān)察等工作。核定渠南水利管理所編制68人，實際在編60人，其中，管理人員7人，專業(yè)技術(shù)人員32人，工勤人員21人。渠南灌區(qū)用水者管理協(xié)會主要負責骨干灌排渠系和建筑物的管理，為鎮(zhèn)村級管理協(xié)會提供指導和技術(shù)支持，協(xié)助其完善管理制度，強化組織管理，提高基層用水者協(xié)會管理水平。鎮(zhèn)村級用水者管理協(xié)會負責斗渠及以下級小型配套建筑物管理，實現(xiàn)工程受益對象自主管理。
6工程管理信息化
渠南灌區(qū)在續(xù)建配套與節(jié)水改造項目建設(shè)過程中不斷嘗試提高信息化管理水平。在2001、2002、2003年連續(xù)三年的灌區(qū)改造項目中，逐步建立了渠南灌區(qū)自動化控制應(yīng)用平臺，安裝了頭閘渠首、大興洞、岔溪洞、平橋閘、平橋洞、澗河洞、市河洞、新市河洞、漁市洞、復(fù)興洞等10座渠首的遠程無線閘門啟閉控制設(shè)備，初步形成灌區(qū)通信調(diào)度用“有線+無線”的通訊方式，實現(xiàn)了水情統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理。2014年初，淮安區(qū)水利局在河海大學技術(shù)指導下，在渠南灌區(qū)東北片的復(fù)興鎮(zhèn)建立視頻監(jiān)控信息中心站，在復(fù)興洞、復(fù)興東干渠渠首、東干渠一支渠首、東干渠二支渠首安裝了閘門啟閉遠程控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并鋪設(shè)專用光纜進行數(shù)據(jù)傳輸。目前，渠南灌區(qū)規(guī)劃按照大型灌區(qū)信息化建設(shè)標準對已有信息化管理系統(tǒng)進行升級改造和擴建，逐步建立和完善通信網(wǎng)絡(luò)，提高信息傳遞的及時性和準確性。實現(xiàn)干渠渠首和干渠沿線支渠首及骨干建筑物管理信息化、對其他主要建筑物遠程視頻監(jiān)控；實現(xiàn)灌區(qū)辦公信息化、升級完善管理中心及數(shù)據(jù)庫的建設(shè)、完善灌區(qū)灌溉優(yōu)化調(diào)度信息化系統(tǒng)建設(shè)以及管理人員專業(yè)培訓等，以提高灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平，充分發(fā)揮工程效益，實現(xiàn)促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的目的。渠南灌區(qū)通過信息化建設(shè)，在提高業(yè)務(wù)管理能力、保障工程安全運行、提高水資源利用效率、降低供水成本、減少水事糾紛、改善工作環(huán)境、促進灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)等方面發(fā)揮了積極的作用，效果顯著。
7結(jié)語
關(guān)鍵詞：小型水電站，技術(shù)改造
我國農(nóng)村水電資源豐富，可開發(fā)量7187萬kW，分布在全國1500多個縣(市)。到2001年底，已建成農(nóng)村水電站4萬余座，裝機容量達2879萬kW，占農(nóng)村水電資源可開量的40%，其中運行30年以上的小水電站的裝機容量153萬kW，運行20年以上的757萬kW，分別占已建成的小水電站總裝機容量的5.3%和26.3%。這些小水電站裝機容量小(大多在500kW～3000kW以下)，臺數(shù)多，技術(shù)落后，效率低，制造質(zhì)量差，安全生產(chǎn)隱患多。有的已經(jīng)改造或停運，有的正在改造，更多的則急需進行技術(shù)改造。為了宏觀指導小型水電站的技術(shù)改造工作，水利部于1997年了行業(yè)標準SL193-97《小型水電站技術(shù)改造規(guī)程》。近幾年來，各地在小型水電站技術(shù)改造工作中取得了一定成績，但還存在一些問題?，F(xiàn)就筆者在規(guī)程編寫調(diào)研和實際工作中遇到的一些問題談一些體會。
一、認真總結(jié)，摸清問題
許多小水電站經(jīng)過10年、20年甚至30年的運行，積累了許多運行檢修方面的寶貴資料，但是由于人員的變動等多方面的原因，許多圖紙殘缺不齊，甚至機組上的標牌都已丟失，因此，技術(shù)改造前原始資料(包括水文、工程設(shè)計、設(shè)備及機組運行檢修記錄等)的收集、分析總結(jié)十分重要，這是做好技術(shù)改造工作的前提。早期建成的小型水電站，機組運行中常常遇到以下問題：
1．水輪機主要性能參數(shù)(N、H、Q)與電站實際運行參數(shù)不匹配。1)上世紀70年代以前建成一些小型水電站，由于當時、當?shù)氐目陀^條件，存在“有窩找機”或“有機找窩”現(xiàn)象，致使機組參數(shù)與電站實際參數(shù)不符。2)我國早期編制的水輪機模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號少，不少小水電站只能“套用”相近轉(zhuǎn)輪，因而機組偏離電站實際運行參數(shù)。3)對小水電站水輪機選型設(shè)計，有的地方管理部門不太重視，有的設(shè)計單位也不夠認真，因而使一些水電站的水輪機轉(zhuǎn)輪直徑、額定水頭、額定轉(zhuǎn)速選擇不當，造成機組性能參數(shù)與電站實際運行參數(shù)不匹配。4)有些小水電站建成后，實際來水量或水頭等水文數(shù)據(jù)與設(shè)計資料不符。
2．水輪機性能落后，技術(shù)陳舊，制造質(zhì)量差。我國1964年頒布的水輪機模型轉(zhuǎn)輪系列型譜中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型號的轉(zhuǎn)輪，其主要性能指標(單位流量Q11、單位轉(zhuǎn)速n11、模型效率ηm)都比較低，相當于國外上世紀30～40年代的技術(shù)水平，有的至今仍在服役。有些小水電站的水輪機加工質(zhì)量差，缺陷多，久修不愈，長期帶病運行，出力不足，安全可靠性差。水輪機處在低效率、常發(fā)病條件下運行是不安全、不經(jīng)濟的。科技論文，小型水電站。
3．多泥沙河流上的水輪機磨蝕破壞嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國小型水電站中，約有1/3的水輪機存在空蝕和泥沙磨損問題，有些水輪機的大修間隔不到一年，導水葉和水輪機進水閥嚴重漏水，有的甚至難以正常開、停機?？萍颊撐?，小型水電站。有的水輪機轉(zhuǎn)輪葉片發(fā)生嚴重裂紋或斷裂，不能保證安全運行。
4．水輪發(fā)電機絕緣老化，推力軸承燒瓦。有些小水電站的水輪發(fā)電機因運行年代長，定子、轉(zhuǎn)子的絕緣已嚴重老化，容易引發(fā)接地故障，威脅機組安全運行。由于制造或安裝質(zhì)量較差，水輪發(fā)電機的推力軸承可靠性低，常導致燒瓦事故?？萍颊撐?，小型水電站。
5．水輪機與電氣設(shè)備不配套。有些小水電站水輪機的輸出功率大于發(fā)電機或主變壓器的額定容量，形成“大馬拉小車”，使水電站的設(shè)計出力受到限制，發(fā)電時出現(xiàn)不正常的棄水現(xiàn)象。也有的水電站發(fā)電機容量大于水輪機出力，形成“小馬拉大車”，既浪費了設(shè)備容量也增大了運行損耗。
二、優(yōu)化設(shè)計，獲取最大的經(jīng)濟效益
為了做好小型水電站的技術(shù)改造，一定要委托有資質(zhì)的單位進行技術(shù)咨詢并做到優(yōu)化設(shè)計，還要請專家對改造設(shè)計方案進行審查。在技術(shù)改造設(shè)計中，一般采取以下幾種方式：
1．對于水頭、流量與原設(shè)計變化不大，而水輪機設(shè)備陳舊、性能落后的水電站，可采用更新改造或增容改造方式。選用該水頭段導水葉相對高度b。相同或相近的新型轉(zhuǎn)輪，如無合適的新型轉(zhuǎn)輪，則應(yīng)重新(或改型)設(shè)計轉(zhuǎn)輪，或者改進過流部件型線結(jié)構(gòu)。其目的在于提高水輪機的運行效率，增容并增加年發(fā)電量。例如，北京西郊門頭溝軍莊水電站，裝有6臺ZD760-LM-100型機組，單機額定出力125kW，實發(fā)100kW，采用優(yōu)化設(shè)計的三葉片轉(zhuǎn)輪，單機出力提高到180kW，比原設(shè)計提高44%，比改造前提高80%。
2．對于水頭、流量比原設(shè)計減少了的水電站，宜采取減容改造方式?？萍颊撐?，小型水電站。即根據(jù)水電站的實際運行水頭和流量降低水輪機的額定水頭，減小額定輸出功率，選用合適的新型轉(zhuǎn)輪或重新設(shè)計轉(zhuǎn)輪，其目的是將水輪機調(diào)整到最優(yōu)或較優(yōu)工況區(qū)運行，以提高其運行效率，增加年發(fā)電量。例如，山西省靈邱縣北泉水電站裝機2×1250kW，水輪機型號為HL702—WJ—71(H=42m，Q=3.62m3/s)，枯水期實際電站平均流量僅2.3m3/s，一臺機也只能帶400kW～600kW，因此，專門為枯水期配制了一個轉(zhuǎn)輪，額定出力800kW，投運后出力反而比改造前增加200kW，多發(fā)電效益十分明顯。
3．對于水頭、流量比原設(shè)計增大了的水電站，應(yīng)采取增容改造方式。應(yīng)根據(jù)電站實際運行水頭和流量增大的具體條件，提高水輪機的額定水頭，加大額定輸出功率，選用合適的新型轉(zhuǎn)輪或者重新設(shè)計轉(zhuǎn)輪，其額定轉(zhuǎn)速應(yīng)結(jié)合水輪發(fā)電機的改造方式確定，最終應(yīng)使水輪機在較高效率區(qū)運行。這樣既加大了單機容量又提高了水輪機的運行效率，電站年發(fā)電量也有較大增加。
4．對于多泥沙水電站，應(yīng)考慮泥沙磨損問題，應(yīng)采用與抗磨措施相結(jié)合的改造方式?？萍颊撐?，小型水電站。技術(shù)改造措施：1)按枯水期和渾水期不同泥沙條件分別設(shè)計制造2個HL220改進型轉(zhuǎn)輪；2)改進水輪機結(jié)構(gòu)并采取多種抗磨措施(包括采用優(yōu)質(zhì)材料)；3)開發(fā)了尾水能量回收裝置，回收利用2m尾水跌水落差。經(jīng)改造后的1號機，出力由原不到1000kW增加到1150kW以上，大修周期延長到3年，經(jīng)濟效益十分顯著?？萍颊撐?，小型水電站。
三、要重視輸水系統(tǒng)的核算
在小型水電站增容改造中，有一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要慎重對待，即水輪機輸水系統(tǒng)。尤其是一管多機的引水式壓力輸水系統(tǒng)，應(yīng)當從水力和調(diào)節(jié)保證參數(shù)兩個方面進行核算。水力核算即是對水輪機輸水系統(tǒng)的過流量和水頭損失的數(shù)值關(guān)系進行核算，并繪制水頭損失與流量關(guān)系曲線h=f(Q)，以分析選定最大允許的水輪機額定水頭和設(shè)計引用流量。調(diào)節(jié)保證核算就是從機組運行特性和輸水系統(tǒng)水力特性兩方面來核算機組運行的過渡過程中可能發(fā)生的最大水壓力和最大轉(zhuǎn)速升高值，并檢查前者是否在水輪機輸水系統(tǒng)設(shè)計水壓力的范圍內(nèi)，以研究和確定采取加固補強措施的合理性和可能性?？傊?，水輪機輸水系統(tǒng)的最大過流量和水頭損失及其所能承受的最大水壓力，是制約水輪機增容的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不可忽視，否則會影響技術(shù)改造的經(jīng)濟效益和安全運行。
四、增容改造必須分清主次
由于水輪機處于原動機地位，故其運行效率高低對機組影響顯著。水輪機選型技術(shù)難度較大，影響參數(shù)也多，在電站實際運行中出現(xiàn)的問題也較多，這是符合客觀規(guī)律的。因此，在小水電站的增容改造中必須分清主次，要抓住水輪機改造來帶動發(fā)電機和整個其它機電設(shè)備及水工金屬結(jié)構(gòu)的改造，這是應(yīng)當遵循的原則。
五、一定要重視竣工驗收為了檢驗機組增容改造成果，對單機容量5000kW及以上的水輪機，應(yīng)作技改前后性能對比測試。一定要做機組起動驗收，起動驗收合格后才能進行試運行；只有經(jīng)過試運行合格并且遺留問題都已處理完畢，才能進行竣工驗收，確保長期高效安全運行。為了提高小型水電站改造后的技術(shù)水平和經(jīng)濟效益，技術(shù)改造時必須認真貫徹執(zhí)行SL193-97《小型水電站技術(shù)改造規(guī)程》，在執(zhí)行中遇到的問題應(yīng)及時向水利部農(nóng)村水電及電氣化發(fā)展局反映，供修編時參考。
國每年新建的小水電星羅棋布，數(shù)不勝數(shù)。然而這種飛速的發(fā)展也給我們帶來了新的挑戰(zhàn)，我們清楚的看到，由于中小水電大多地處偏遠，工作人員文化素質(zhì)和技術(shù)水平相對低下，其管理水平更是普遍不高，嚴重影響和制約著中小水電的發(fā)展道路，做好中小水電的安全運行管理，提高其安全生產(chǎn)水平和綜合利用率，對中小水電站和地區(qū)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活可靠供電具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】中小水電；安全運行；管理
近年來，隨著國家能源政策的調(diào)整，電力體制的改革和電力投資的多元化，水電建設(shè)，特別是中小型水電站的建設(shè)已經(jīng)在全國掀起一股熱潮，我國每年新建的小水電星羅棋布，數(shù)不勝數(shù)。然而這種飛速的發(fā)展也給我們帶來了新的挑戰(zhàn)，我們清楚的看到，由于中小水電大多地處偏遠，工作人員文化素質(zhì)和技術(shù)水平相對低下，其管理水平更是普遍不高，嚴重影響和制約著中小水電的發(fā)展道路。
1 安全運行管理中存在問題（1）未嚴格執(zhí)行相關(guān)制度（管理能力不足）。在中小水電站的建設(shè)中大部分的企業(yè)只求節(jié)省、不要資質(zhì)；只求盡快的投產(chǎn)發(fā)電，對于國家標準所規(guī)定的重要取證、投產(chǎn)驗收以及關(guān)鍵項目的實驗等程序，根本沒有按照正規(guī)的程序執(zhí)行。其次，在生產(chǎn)的過程當中由于公司管理水平不足等原因，導致在生產(chǎn)中不按照指定的生產(chǎn)章程辦事，忽略了規(guī)章制度的重要性，尤其是安全生產(chǎn)規(guī)章制度的忽視，導致中小水電站安全運行管理問題嚴重。（2）人才流失嚴重，人員素質(zhì)低（人員能力不足）。中小水電站和大型水電站相比，在工作環(huán)境，地理位置等多方面來說都存在有很大的差距，因此在人才的選擇和使用力面存在有很大的距離，大部分新投產(chǎn)的中小水電廠在運行管理過程中具有專業(yè)技術(shù)的人員數(shù)目不多且維護人員的素質(zhì)普遍偏低，絕大部分人未取證上崗且在工作之中沒有相關(guān)的技能，也沒有進行過生產(chǎn)人員教育與制度培訓，也不具備本行業(yè)的相關(guān)技術(shù)證書和教育背景。且發(fā)電企業(yè)的調(diào)度人員中沒有參加過調(diào)度機構(gòu)培訓的人員就己經(jīng)占到了 50％以上，大部分的培訓調(diào)度記錄十分棍亂，造假嫌疑很大。（3）中小水電站設(shè)施缺乏，處理能力低。絕大部分的中小水電站硬件設(shè)施缺乏，沒有水情檢測系統(tǒng)，測量調(diào)度系統(tǒng)，水庫監(jiān)視等設(shè)備，這些嚴重的影響了中小水電站的運行管理，尤其是近幾年以來，中國的洪澇，干旱等災(zāi)害的頻繁發(fā)生對中小水電站的設(shè)施也提出了更高的要求，因此在中小水電站的運行過程中設(shè)施的缺乏對于水電站的運行管理帶來了巨大的麻煩。同時，在中小水電站中運行規(guī)程等沒有得到及時的更新，配置不完備等原因，使得事故應(yīng)急處理的能力低。（4）領(lǐng)導欠重視，導致運行專業(yè)管理上出現(xiàn)了脫節(jié)。現(xiàn)在運行專業(yè)都普遍存在沒有歸口管理的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)導，雖一些電站在生產(chǎn)技術(shù)部門設(shè)置有運行專職，但是該崗位人員因?qū)I(yè)技術(shù)欠缺和管理素質(zhì)不高或者部門內(nèi)部業(yè)務(wù)過多等種種原因；難以完成對一線運行專業(yè)技術(shù)的各方面指導和管理。此管理現(xiàn)象輕則使運行人員口碑變差，調(diào)動不起運行人員工作積極性，重則因管理疏忽不到位產(chǎn)生惡性誤操作或發(fā)生嚴重設(shè)備事故等沘漏。如：事故分析能力變差、事故處理不及時甚至有意延長、日常值守運行
生產(chǎn)中不主動去發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患、機組出力不按最佳負荷分配調(diào)整等。（5）運行班組建設(shè)流于形式，有待加強進行科學的班組管理。運行班組建設(shè)流于形式，有待加強進行科學的班組管理，特別是班組技術(shù)培訓學習工作需加強。使其達到實際效果為安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ)，為深層次的運行管理工作服務(wù)。杜絕以點代面、時松時緊的工作思路和各種搞形式、搞突擊的弄虛作假行為，真正使運行班組建設(shè)深入每個職工的心里，并使人人都成為身體力行的標兵。
2 中小型水電站安全運行管理的改進思路2.1 完善中小水電站技術(shù)管理提高員工業(yè)務(wù)技能
目前隨著各種先進科學技術(shù)及設(shè)備在中小水電站中的應(yīng)用，電力企業(yè)對技術(shù)管理的依賴也越來越強。因此在電力企業(yè)用人方面我們應(yīng)該緊跟時代的步伐，可以選聘一批具有相關(guān)專業(yè)和職業(yè)技能的學生充實員工隊伍，提高水電站人員的科學素質(zhì)和專業(yè)技能。同時也可以對己有的水電站的員工進行在崗培訓，根據(jù)員工的學歷，工齡，對該技術(shù)的掌握程度等不同而采取有針對性的培訓或是一對一的培訓，并且邀請一批國內(nèi)知名的專家和技術(shù)人員開展經(jīng)驗交流與學習探討活動，或是派送一批優(yōu)秀的員工去別的單位學習和培訓，學習別的單位的優(yōu)秀經(jīng)驗和技術(shù)，使之培養(yǎng)出一批具有綜合技術(shù)和管理的優(yōu)秀人才。
2.2 加強巡視維護檢修保證設(shè)施設(shè)備利用率
電站設(shè)備能夠不間斷地安全可靠運行對于實現(xiàn)發(fā)電量的最大化，具有重要的意義。但是絕大部分的中小水電站都位于地方電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)，因此負荷變化幅度很人，導致機組調(diào)整負荷和啟停比較頻繁。因此只有提高設(shè)備的利用率才能解決這個問題。中小型電站主要從以下五個方面來提高設(shè)各的利用率：①通過缺陷檢查記錄、設(shè)備維護檢修管理。②加強技術(shù)檢驗和檢測的監(jiān)督管理。③定期切換設(shè)備試驗管理，按調(diào)度和來水要求保證設(shè)備及時快速的并入電網(wǎng)。④加強設(shè)備的日常維護管理。⑤加強水工設(shè)施的管理和維護。
2.3 避免人才外流
企業(yè)人才外流是企業(yè)的一大損失，中小型水電站需要的是具有相當工作經(jīng)驗的從事與本行業(yè)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員，而水電站的技術(shù)要求高，對于人才的培養(yǎng)周期長，因此避免人才外流對于企業(yè)的運行管理非常重要。具體來說可以采取加強人文關(guān)懷，改善職工的生活和工作環(huán)境，適當?shù)募有降日邅砹糇∪瞬?，避免人才外流?/p>
2.4 突出責任抓安全
加強安全生產(chǎn)，首先應(yīng)強化運行專業(yè)安全第一責任人負責制，把安全生產(chǎn)的責任落實到每個環(huán)節(jié)、每個崗位、每個人。堅持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，認真貫徹安全工作目標，健全安全生產(chǎn)長效機制，強化責任落實和制度執(zhí)行。其次應(yīng)搞好輿論宣傳和引導，開展各種形式的安全生產(chǎn)活動，動員全站員工共同關(guān)心和支持安全生產(chǎn)工作，形成齊抓共管的強大合力。
2.5 完善運行專業(yè)班組建設(shè)，健全日常管理各項措施
加強“兩票三制”的執(zhí)行力度。加強檢查與督促現(xiàn)場運行規(guī)程和“兩票三制”的執(zhí)行情況，發(fā)揮運行人員的最大能動性，把被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訄?zhí)行，嚴格遵守運行規(guī)程和“兩票三制”的規(guī)定，精心操作和監(jiān)護，以確保安全運行和生產(chǎn)秩序的正常。嚴格執(zhí)行文明生產(chǎn)制度。運行班組應(yīng)做好所劃分的現(xiàn)場清潔衛(wèi)生工作，預(yù)防和清除“跑冒滴漏”，清除設(shè)備缺陷和不安全因素，遵守勞動紀律，精心操作，建立文明生產(chǎn)秩序。建立健全運行規(guī)章制度，完善技術(shù)措施和一切防范措施，提高運行人員值班水平，加強監(jiān)護、操作的標準化和規(guī)范化，進而保證發(fā)電主輔設(shè)備運行安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定、滿發(fā)。管理制度包括運行管理制度和班組管理制度。
3 結(jié)論中小型水電站安全運行的管理由原來的粗放式管理必然走向規(guī)范化管理，一系列的管理模式、制度方法被建立起來，成為安全運行管理的一種手段；另一方面，安全風險控制評估也愈來愈被重視。我通過這次論文的研究，一是為單位安全生產(chǎn)管理模式的探索提供參考，二是從理論和實踐兩個方面提高本人的專業(yè)知識水平及管理能力。
論文摘要:電網(wǎng)經(jīng)濟運行又稱電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度,它是在保證安全、可靠運行和滿足電能質(zhì)量、用電需要的前提下,根據(jù)經(jīng)濟調(diào)度的基本原理,制定各廠(站)之間或機組之間的最優(yōu)負荷分配方案,使整個電網(wǎng)的能耗或運行費用最少,從而獲得最大的經(jīng)濟效益。
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行已成為電網(wǎng)運行中的重大課題。電網(wǎng)經(jīng)濟運行又稱電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度,它是在保證安全、可靠運行和滿足電能質(zhì)量、用電需要的前提下,根據(jù)經(jīng)濟調(diào)度的基本原理,制定各廠(站)之間或機組之間的最優(yōu)負荷分配方案,使整個電網(wǎng)的能耗或運行費用最少,從而獲得最大的經(jīng)濟效益。調(diào)度部門在保證電網(wǎng)安全運行的情況下,進行經(jīng)濟調(diào)度、多供少損、降損節(jié)能、不斷提高企業(yè)經(jīng)濟效益,工作十分重要。作為一名調(diào)度員,應(yīng)該從以下幾個方面來考慮:
1通過負荷預(yù)測,作到供需平衡
電力系統(tǒng)調(diào)度部門都有專門的負荷預(yù)測專職,對每一天的地區(qū)負荷進行預(yù)測,向各發(fā)電廠下發(fā)發(fā)電曲線,由此來控制電力的發(fā)供平衡。系統(tǒng)負荷預(yù)測的主要內(nèi)容有:計劃期內(nèi)電量、電力、負荷曲線等。年負荷預(yù)測曲線是電網(wǎng)內(nèi)機組檢修安排和燃料訂貨的依據(jù);日負荷預(yù)測曲線是確定機組起停水火電協(xié)調(diào),電網(wǎng)調(diào)峰,聯(lián)絡(luò)線交換功率的重要依據(jù),典型的負荷曲線則是發(fā)展計劃中安排調(diào)峰電源建設(shè)和水電廠裝機容量選擇計算的重要依據(jù)。
國外對日負荷預(yù)測常用先做出參數(shù)負荷曲線(又稱標準負荷曲線)再預(yù)測計劃負荷與參數(shù)負荷間的剩余偏差,以此對參數(shù)負荷進行修正。
我局現(xiàn)已采用負荷預(yù)測軟件,超短期預(yù)測軟件,在實際運用中發(fā)展得到的數(shù)據(jù)還是比較準確的,取得很好的效果。
2加強小水電調(diào)度,提高經(jīng)濟效益
如何經(jīng)濟、合理調(diào)度小水電,對于象漳州局這樣的電力企業(yè)至關(guān)重要。調(diào)度原則是最大限度挖掘潛力使小水電供電區(qū)內(nèi)自用,多余上網(wǎng),充分發(fā)揮每噸水的最大效益,采取調(diào)度手段和技術(shù)手段相結(jié)合。可以采用如下做法:
(1)堅持每周一次經(jīng)濟調(diào)度會,通報情況,讓相關(guān)人員及時了解網(wǎng)絡(luò)負荷大小、各站的庫容、水位。
(2)要求調(diào)度人員具有強烈的事業(yè)心和責任心,牢固樹立經(jīng)濟調(diào)度意識。
(3)與氣象部門聯(lián)系,請他們專門為小水電發(fā)電提供近、中期天氣預(yù)報,以便掌握水情。
(4)要求并網(wǎng)的200kW以上的水電站發(fā)電采用網(wǎng)絡(luò)或傳真方式提前一天申報,并且每月考核兌現(xiàn)。
(5)100kW以上小水電站實行有功電能峰谷計量,并按物價部門核定的峰、谷電價執(zhí)行,這樣用經(jīng)濟和技術(shù)手段,督促各站按電網(wǎng)需求發(fā)電,同時自身也獲得了效益。
(6)對九龍江流域梯級開發(fā)的水電站,為了各站不棄水,在有功復(fù)費率電能表的峰谷時段輸入時進行錯開,既滿足了地方電網(wǎng)的需求,也增加了發(fā)電企業(yè)的收入。
3降低網(wǎng)損,提高電網(wǎng)經(jīng)濟性
降低網(wǎng)損的措施分為兩類:技術(shù)措施和組織措施。
技術(shù)措施又包括:建設(shè)性措施和運行性措施。
(1)建設(shè)性措施需增加投資費用,主要有:
①增建線路回路,更換大截面導線。
②增裝必要的無功補償設(shè)備,進行電網(wǎng)無功優(yōu)化配置。
③規(guī)劃改造電網(wǎng)結(jié)構(gòu),升高電網(wǎng)額定電壓,簡化電壓等,既是增加傳輸容量的重大措施,又是降低網(wǎng)損的重大措施
(2)運行性措施主要是指在已運行的電網(wǎng)中,合理調(diào)整運行方式以降低網(wǎng)絡(luò)的功率損耗和能量損耗。如改善潮流分布、調(diào)整運行參數(shù)、調(diào)整負荷、合理安排設(shè)備檢修等
①提高用戶的功率因數(shù),減少線路輸送的無功功率。根據(jù)輸電線路經(jīng)濟運行方案,確定電網(wǎng)線路最經(jīng)濟的供電方式,作為正常運行方式,并嚴格執(zhí)行。對于因負荷、潮流變化而需要經(jīng)常變動的線路供電方式,必須根據(jù)預(yù)測負荷和實際負荷及時做好安排,采取措施盡量避免非正常方式,或者減少非正常方式的時間。
②加強無功管理,實行無功經(jīng)濟調(diào)度。由于無功功率在網(wǎng)絡(luò)中傳送則會產(chǎn)生有功功率損耗。調(diào)度員要認真做好電容投退和主變調(diào)檔工作。電壓調(diào)整基本原則:
一是優(yōu)先保證10KV電壓合格。
二是電壓高時先調(diào)主變檔位,后退電容器;電壓低時先投電容器,后調(diào)主變檔位。
三是當這些都滿足不了要求時,與上級調(diào)度聯(lián)系,調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓,使電壓保持在合格范圍之內(nèi)。
合理進行無功補償,提高線路功率因數(shù),可降低線損。無功功率應(yīng)盡量做到就地平衡,但實際工作中往往會遇到無功補償裝置不匹配的問題。目前一些變電站無功優(yōu)化管理工作中存在幾個方面問題:
一是因用電負荷的增加變電站主變壓器進行了增容,而電容器補償容量沒有隨之增加。
二是有的變電站配備的電容器容量過大不能投入運行。
三是用電高峰可正常投入運行的電容器到低谷時則向系統(tǒng)反送無功。調(diào)度必須與生技部門相互配合,對各變電站電容器補償容量進行合理計算調(diào)整,最好采用可調(diào)式密集型電容器。
(3)適當提高電網(wǎng)的運行電壓水平。變壓器鐵芯損耗與電壓的平方成正比,而線路導線和變壓器繞組中的功率損耗電壓的平方成反比。提高電壓水平措施,主要是作好無功平衡工作,再是合理調(diào)整變壓器分接頭。
(4)加強變電站主變壓器的經(jīng)濟運行管理。
變壓器的經(jīng)濟運行,就是要確定對應(yīng)于某一負荷,投入幾組變壓器,可使總的有功功率損耗最小。對于有兩臺及以上主變的變電站,由于變壓器之間技術(shù)特性存在差別,以及變壓器的有功損耗和無功損耗是隨著負荷成非線性變化的,因此在變壓器運行方式之間就存在選取技術(shù)參數(shù)好的變壓器和最佳運行方式的問題。當變壓器經(jīng)濟運行方式的臨界運行區(qū)確定下來以后,要求調(diào)度員和變電站值班人員密切注意負荷變化,隨時調(diào)整變壓器的運行方式。這里需要注意的是要控制每日操作次數(shù),減少頻繁的操作。
(5)合理安排設(shè)備檢修,提高供電可靠率。
各電業(yè)局都有運方檢修專職,定期安排年度和月檢修計劃,通過與檢修、變電、送電部門的協(xié)調(diào),統(tǒng)籌兼顧,合理安排檢修方式。盡量避免重復(fù)停電現(xiàn)象發(fā)生,盡可能縮短停電時間,以增加供電量。根據(jù)負荷變化情況和實際運行方式,盡量減少方式倒換的時間和需要倒換的負荷。對于申報的檢修項目和檢修時間做好審批工作,不符合安全和經(jīng)濟要求的檢修一律不安排,嚴格控制臨時檢修;另一方面,在檢修期間要做好監(jiān)督工作,對于正在采用的不經(jīng)濟方式做到心中有數(shù),督促檢修單位嚴格按審批時間工作,不得隨意延長;調(diào)度員應(yīng)時刻關(guān)心檢修進度,詢問現(xiàn)場,大致掌握完工的時間。
在檢修運行方式下,網(wǎng)絡(luò)的功率損耗和能量損耗比正常運行方式時大。加強檢修的計劃性,配合工業(yè)用戶的設(shè)備檢修或節(jié)假日安排線路的檢修,縮短檢修時間,實行帶電檢修等,都可以降低檢修運行方式下的網(wǎng)損。
4加強電網(wǎng)經(jīng)濟運行分析工作
調(diào)度應(yīng)與生計部門配合,充分利用現(xiàn)有技術(shù)手段,加強電網(wǎng)運行的歷史數(shù)據(jù)的收集整理、分析,做到每月對電網(wǎng)運行中設(shè)備檢修情況、設(shè)備運行情況、供電電量、電容器投退、網(wǎng)損等進行綜合分析、統(tǒng)計,找出管理中存在的問題,通過制定改進的措施,加強電網(wǎng)經(jīng)濟運行研究工作,使電網(wǎng)長期處于最經(jīng)濟方式下運行。實踐證明,加強對電網(wǎng)的經(jīng)濟運行分析是管理好電網(wǎng)經(jīng)濟運行的有效手段之一。
