新形势下广东省水能资源保护和利用及对策措施

袁 鹰，林汝颜，吴林波

(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510635)

1 水能资源开发利用情况及特点

1.1 基本情况

广东省分为西江、北江、东江、珠江三角洲、韩江、粤东和粤西七大水系，境内河流为2 165条，水能资源理论蕴藏量为11 372.34 MW，其中单河理论蕴藏量10 MW以上的河流共有189条，理论蕴藏量为8 365.96 MW；单河理论蕴藏量10 MW以下的河流共有1 976条，理论蕴藏量为3 006.38 MW。广东省水能资源的蕴藏量占全国蕴藏量的1.64%。

截至2015年底，全省已建水电站共9 829座，总装机容量9 210 MW，小型水电站9 814座，总装机容量7 390 MW。

1.2 特点

1.2.1 水能资源蕴藏量分布不均匀

全省水能资源蕴藏量为11 372.34 MW，主要分布在北江水系、东江水系、韩江水系和西江水系，四大水系理论蕴藏量合计8 642.47 MW，占全省理论蕴藏量的76.0%。其中，北江水系理论蕴藏量占全省理论蕴藏量的35.3%，珠江三角洲水系理论蕴藏量只占全省理论蕴藏量的7.5%，理论蕴藏量全省分布极不均匀。广东省从单位面积水能资源理论蕴藏量来看，分布也是极不均匀，北江、韩江、东江和西江水系较高，粤东沿海诸河、粤西沿海诸河及珠江三角洲水系较低，全省平均为63.25 kW/km2；其中，北江最高为93.38 kW/km2，珠江三角洲水系最低为31.67 kW/km2。

1.2.2 技术可开发水电站以小型为主

广东省境内西江、北江、东江和韩江等大江大河，大部分地处河流的中下游，江河落差小，沿河两岸人口众多，耕地集中，土地肥沃；虽工农业经济发达，但受自然条件和淹没所限，难以兴建大型水电工程集中开发，大部分仅能以低水头中小型水电站开发为主。其他独流入海的河流，由于源近流短，流域面积不大，径流量不大，可开发的中型水电站也不多。在上游山区，大都是以高中水头的小型水电站为主。经统计，广东全省可开发水电站装机容量中，小型电站要占82.6%；大中型电站仅占17.4%。

1.2.3 引水式电站比重较大

全省9 829座电站中，引水式电站为8 168座，占比83%。引水式电站装机容量4 981 MW，占全省总装机容量的54%。

1.3 存在的主要问题

1.3.1 农村水电发展安全问题

广东省农村水电经多年的安全整治，整体安全水平已大大提高。但小水电站站多面广，星罗棋布，管理难度大，仍有可能发生安全事故，安全管理任务仍十分繁重。

1.3.2 小水电改造升级问题

广东省大部分水电站建于20世纪90年代以前，这些电站普遍存在技术落后、设施设备残旧老化严重的现象，利用效率低，安全程度和经济效益不高，亟待技术改造升级。

1.3.3 部分电站存在设计缺陷，阻洪碍洪

为了兴建水电站，当地政府及人民群众在河道内大量兴建拦河坝等跨河建筑物，但由于缺乏必要的论证及设计方案，该类跨河建筑物普遍存在阻水现象。部分水电站发电效益低下，且上游拦河坝阻水较为严重，对洪水畅泄产生了极大的影响，水位雍高导致两岸淹没，且时常出现跨河建筑物被冲垮，加重了洪水灾害损失；因此阻水的跨河建筑物往往成为河道行洪的最大阻碍之一。

1.3.4 引水式电站造成河道脱水严重

水电站建设给山区带来显著经济和社会效益的同时，也造成不同程度的生态环境和社会影响。广东省部分电站，尤其是引水式电站，受早期水能资源开发理念、技术、政策等因素制约，在设计阶段对生态流量考虑不足，在后期建设、运行过程中也没有装设生态流量泄放水设施和监测设施；造成下游局部河段出现减脱水现象，影响下游河道生态或生活、灌溉取水等，进而影响流域水资源生态平衡和可持续利用。

1.3.5 国家级和省级自然保护区内存在大量小水电站

广东省自然保护区范围内小水电站众多，大多为历史发展形成的遗留问题，存在上述问题的原因是多方面的：一是广东省作为水电大省，水电开发建设时间较早，部分水电站先于保护区划定之前建设。二是早期自然保护区的范围不甚明确，部分水电站是否位于自然保护区内还不能明确界定。三是早期保护区内小水电的管理制度不健全和措施不落实等。虽然广东省涉及自然保护区的小水电站大多为历史发展形成的遗留问题，但毕竟这些小水电站在一定程度上对自然保护区生态环境有负面影响，有必要针对这些小水电站逐一评估，制定对应改造或退出措施，降低小水电站对自然保护区的环境影响。

1.3.6 小水电未来发展的问题

随着广东省电力工业的快速发展，高等级、大容量火力电站占据了主导地位，小水电在广东省的电力装机中所占比例越来越小，已成为广东省电力装机中的有益补充；目前，全省农村水电已基本开发完毕。随着我国电力体制改革的推进，电力市场的竞争将会日益加剧，对小水电行业来说，如何发挥可再生能源的优势，积极适应改革是小水电行业必须要面临的课题。

1.4 水能资源保护和利用调查分析

结合全省水能资源特点和存在的主要问题，将水电站数量较多、水能资源存在问题较为严重的254条干流河流纳入本次研究范围，通过对范围内已建电站自身防洪标准和防洪影响、河道生态等问题进行排查，调查范围内各河流梯级电站情况(见表1)。

表1 研究范围内各河流水能资源保护和利用情况

本次研究范围内涉及河流254条，干流电站1 650座；其中，满足自身防洪标准要求的电站1 513座，达标率92%；存在防洪影响的河流87条，涉及电站135座，占总数的8.2%；存在减脱水问题河流228条，涉及电站1 208座，占相应河流电站宗数的76%；对水资源利用影响河流12条，涉及电站19座，仅占相应河流电站总数的1%。

通过对省内代表性河流调查研究发现，绝大部分电站满足自身防洪标准要求，并且不存在防洪问题； 由于引水式电站比重较大，造成减脱水问题的电站较多；极少数电站对水资源利用造成影响。

2 水能资源保护和利用对策措施

2.1 防洪整改

对存在防洪问题的各电站拦河闸坝进行整改，改造原有手动闸门和部分老旧自动控制闸门。改造后闸门调度起来更灵活，汛期洪水来临，能迅速放空库容，保持河道畅通，从而减少拦河闸坝上游村庄农田淹没损失。由于防洪问题涉及人民生命财产安全，因此，防洪整改任务较为紧迫。

2.2 环境保护

2.2.1 涉及环境敏感区的已建电站清理整顿

根据自然保护区、水源保护区、森林公园、风景名胜区、生态严控区等有关环境保护管理规定，建议针对已建电站按照分类提出差别化的清理整顿及补偿和退出方案。

2.2.2 科学确定河道生态流量，并增设最小生态流量和区间用水量泄放措施

综合有关计算方法、技术规范导则、指导和管理意见对最小生态流量的要求，广东省小水电站多位于无水文资料的山区等偏远地区，数据资料缺失。因此需根据工程具体的环境影响和河流需水特点，考虑满足生态需水的共性要求和实际数据获取的难易程度，尽可能采用多种途径分析河道最小生态流量，对比分析各计算结果，选择符合河道实际情况的方法和结果。

各流域内大多数引水式电站均没有专用生态泄流设施。部分电站坝体或者引水渠设有排沙闸或者泄流底孔，对原通过渠道引水的水电站可采用在引水渠首靠近原河道一侧开孔，并利用引水管泄放生态流量的方式进行整改；生态流量泄放措施整改后，可在渠道开孔附近配置监控设施，监督保证生态流量泄放。

2.2.3 完善脱水段连通性恢复及生境修复措施

在不影响防洪安全的前提下，以增加水面率、恢复水深等为目标，研究减脱水段设置生态挡水堰、滚水堰措施的可行性。

2.2.4 尽量保留天然河道，增加河流水生生境多样性

在河流梯级开发中，应考虑保留一定比例的天然河道，用以保护水生生境的多样性和保护流水性及急流性鱼类的栖息地；在开发过程中保留一定的天然河段。

环境保护措施紧扣当前生态文明建设理念，也和全省一河一策实施方案和碧道建设息息相关，是水能资源保护和利用的重点。

2.3 退出机制研究

根据目前广东省小水电基本情况，只有改变河流开发理念，报废退出部分电站，才能减少脱水河段，增加河道流量，恢复河道生态功能，促进水生态保护修复。属于以下一种或几种情况的电站，建议因地制宜、分类整治的思路，实施退出、限制运行、转型等三种方式，并由政府提供适当资金补偿。另外，通过制定小水电站报废办法、拆除办法，加强后期管理、后期评价等，多角度、全方位探索完善小水电退出机制，逐步使广东省小水电成为民生、平安、绿色、和谐水电站。以下情形的小水电站应当进行报废处理：

(1)运行超年限。电站从建成开始计算，超过运行年限50 a，设备和水工建筑物陈旧，难以发挥效益的电站，可以申请报废处理或自行报废处理或责令限期报废，报主管部门备案。

(2)违规电站。电站建成没有经过审批流程，非法建设，经查明属“四无”电站后，没有补齐竣工验收报告的电站。

(3)存在安全隐患，有争议的电站。对电站上下游人口和农田防洪安全存在隐患，或是没有采取生态放流设施的小水电站，经勒令整改后，仍然不采取措施，运行期结束后自行报废。

(4)对不符合自然保护区、饮用水源保护区、生态严控区法律法规和管理规定的部分小水电站，若不符合有关规定，未来可进行限期退出。

由于全省退出机制补偿办法等相关措施尚未明确，退出机制可作为未来水能资源保护和利用的研究方向进一步完善。

3 效益分析

新形势下广东省水能资源保护和利用措施具备较好的防洪效益、社会经济效益、生态环境效益，主要表现在以下几个方面：

(1)明显提高河道行洪过流能力，减少经济损失。对存在防洪问题电站拦河坝改造后，能有效提高河道行洪过流能力。河流沿岸城镇、村庄、农田洪水受灾影响得以减轻，灾害损失得以降低，两岸的防洪安全保障得到进一步加强。若方案能实施，研究范围内受益城镇将达到149个，受益农田4.9万亩，受益人口6.23万人。

(2)保障人民生命财产安全，维护社会稳定。全省水能资源保护和利用措施进一步保障了人民生命、财产安全，避免基础设施毁坏对社会、经济活动的影响，在很大程度上避免了因重要交通、通讯的中断及其他基础设施被毁给人民生产、生活和社会经济所带来的严重影响，人员伤亡事故可以得到减免，对维护社会稳定起到了积极的作用。

(3)明显改善流域内生态环境，明显改善居民的生活条件和人居环境。增加引水式电站生态放水，对造成生态问题的电站进行生态放水孔改造、河势得到稳定，涉及的减脱水河段河道功能得到恢复，河道两岸居民的生活条件和人居生态环境得到进一步改善，提高了两岸居民的幸福指数。研究范围内涉及生态环境问题的河流为228条，涉及电站1 208座，受益减水河段长度为2 076 km。

(4)促进河流沿岸经济发展。通过相应措施，提高河道行洪过流能力，改善自然生态环境，也能促进当地经济发展，对区域经济社会发展起到重要的保障和促进作用。同时，河道治理后对沿岸的土地价值有一定程度的提升，如随着河道生态环境改善，沿岸开发的房地产、新农村等土地利用价值显著提升。

4 结论和建议

针对广东省水能资源现状情况，本次研究提出了相应的措施，包括防洪整改、环境保护、水资源利用、退出机制等。这些措施一旦实施，有利于提高河道行洪过流能力、改善流域生态环境和人居环境，促进河流经济发展。

建议尽快完善流域管理体制，加快防洪整治推进，加强红线范围内小水电监管，结合河长制，加强河道管理，开展河流生态流量监测与监督检查，尽快落实小水电退出机制和补偿办法。