生态文明视角下流域水力发电规划设计

凌耀忠，孔 兰，袁丹凤，王保华

(1.中水珠江规划勘测设计有限公司，广东 广州 510610；2.水利部珠江水利委员会水生态工程中心，广东 广州 510610)

贺江是西江左岸的一级支流，流域面积11590km2，涉及湖南、广西、广东三省(自治区)。贺江流域属亚热带季风性湿润气候，气候温和，雨量充沛。流域内山区丘陵多，平原少，山区面积占53%，丘陵占28%，平原仅占19%。党的十八大将生态文明建设纳入中国特色社会主义事业总体布局，表明了我们党对中国特色社会主义规律认识的不断深化。党的十九大报告明确指出“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”[1- 3]。2014年，习近平总书记提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路。贺江流域应以系统整治和水生态保护修复为着力点，把山水林田湖作为一个生命共同体，大力推进水生态文明建设[4- 6]。笔者选取现状年为2013年，规划水平年为2030年，根据贺江的开发任务，综合考虑水资源的综合利用和生态环境保护的要求，制定了贺江干流和重要支流的梯级开发方案[7- 9]。

1 水力资源和水能开发概况

贺江流域水力资源比较丰富，理论蕴藏量为99.4万kW，年发电量87.1亿kW·h。全流域技术可开发装机容量72.6万kW，年发电量24.8亿kW·h。其中贺江干流技术可开发装机容量为27.7万kW，年发电量为10.8亿kW·h，分别占全流域的38.1%、39.0%；贺江支流技术可开发装机容量为44.9万kW，年发电量为14.0亿kW·h，分别占全流域的61.9%、61.0%。单河理论蕴藏量1万kW及以上河流共16条。

截至2013年，单河理论蕴藏量1万kW及以上河流中，已、正开发电站装机容量47.7万kW，发电量17.03亿kW·h，分别占技术可开发量的86.0%和80.5%。已建1万kW及以上电站9座，分别是贺江干流的龟石、合面狮、都平、白垢、江口水电站；一级支流大宁河的石门桥电站、柳杨电站。贺江流域水力资源开发利用程度较高，以径流式小水电所占比重较大，调节性能差，装机容量小且保证率较低；自上世纪60年代以来，贺江流域开发任务侧重于灌溉和发电，对防洪、航运等综合利用要求考虑不足；贺江干流和一级支流东安江为跨省河流，早期水电规划对生态环境影响重视不够，已建电站未考虑下泄生态流量措施。

2 水力资源开发原则

为满足流域经济社会可持续发展的需求，保障合理有序开发利用水力资源，水力资源开发需遵循以下原则[8- 14]：

(1)坚持水资源综合开发利用的原则。依据河流综合规划确定的流域治理开发要求，水电开发应合理承担或兼顾其它开发任务，充分发挥水资源的多种功能和效益。

(2)坚持开发与保护并重的原则。正确处理开发与保护的关系，把促进库区经济社会可持续发展和生态环境保护纳入工程建设目标并同步实施，实现开发与保护共赢。

(3)坚持合理有序开发的原则。根据国民经济发展的需要和河流、河段及工程的建设条件，统筹考虑干支流、上中下游梯级的作用和地位，合理确定开发程序和开发工程。

(4)坚持人水和谐的原则。水力资源的开发在满足当地经济社会发展要求的同时，符合人水和谐的要求，规划建设梯级需满足下泄生态流量要求，对已建梯级未设置生态基流而对生态影响较大的，需考虑增设下泄生态流量措施，对涉及保护区的河段则一般不设置梯级。

3 梯级规划方案

已有的规划工作重点在于贺江干流河段，规划内容较少涉及贺江支流，贺江众多支流中仅大宁河、东安江集水面积在1000km2以上，本次重点对贺江干流和重要支流大宁河干流、东安江干流进行梯级规划。贺江流域有西岭山、姑婆山、大桂山鳄蜥、滑水冲、笔架山、黑石顶6个自然保护区，贺江干流、大宁河干流、东安江干流已建、在建和规划梯级位置均处于6个自然保护区的核心区、缓冲区和实验区范围外，梯级建设不影响自然保护区的生物生境。

3.1 贺江干流

贺江流域多年平均流量359m3/s，干流河长357.3km，天然落差417m，干流水力资源理论蕴藏量35.0万kW，技术可开发装机容量27.6万kW，年发电量10.33亿kW·h。

2013年国务院以“国函[2013]37号”批复的《珠江流域综合规划(2012～2030年)》(以下简称“珠流规”)提出，贺江干流按19级进行开发[15]。贺江干流实际上按17级开发方案实施，开发方案为：龟石、古龙、升龙、城厢、蒋家洲、羊头、黄石、芳林和贺江、厦岛、莲塘、合面狮、云腾渡、信都、扶隆、都平、白垢、江口。

流域水力发电规划设计过程中多次与环境影响评价结论进行互动，不断对梯级规划方案进行优化。信都、扶隆梯级涉及鱼类重要生境，需进一步论证干流合面狮大型水库以下规划新建信都、扶隆2座水电站的必要性和可行性，在满足航运等级的情况下尽量减少对河道的阻隔。基于贺江流域生态系统功能定位，确保重要鱼类生境等不受影响，本轮规划期内取消干流扶隆、信都、莲塘、蒋家洲梯级开发，贺江干流梯级规划为13级开发方案，即为龟石、古龙、升龙、城厢、羊头、黄石、芳林和贺江、厦岛、合面狮、云腾渡、都平、白垢、江口电站，总装机容量21.82亿kW，年发电量8.12亿kW·h，至今已全部实施完成。2030年规划水平年，贺江干流梯级方案详见表1，贺江流域水力发电规划优化调整情况如图1所示，贺江干流梯级方案纵剖面如图2所示。

表1 贺江干流梯级方案表

图1 贺江流域水力发电规划优化调整示意图

图2 贺江干流梯级规划方案纵剖面图

3.2 大宁河干流

大宁河为贺江流域重要一级支流，流域面积2419km2，多年平均流量86.8m3/s，干流河长88km，天然落差1560m，干流水力资源理论蕴藏量10.55万kW，技术可开发装机容量8.27万kW，年发电量3.67亿kW·h。为了保护生态系统，在本轮规划期内不实施莲花一级和新丰电站，规划期大宁河干流梯级规划为8级开发方案：石门桥、石门桥二级、莲花二级、柳杨、大宁、马鞍洲、黄冲(黄洞和临江)、大桥电站，总装机容量6.36亿kW，年发电量2.20亿kW·h，至今已全部实施完成。大宁河干流梯级方案详见表2，梯级分布如图1所示。

表2 大宁河干流梯级方案表

3.3 东安江干流

东安江是贺江的一级支流，跨越广西与广东两省，流域面积2388km2，多年平均流量78.0m3/s，干流河长188km，天然落差944m，干流水力资源理论蕴藏量4.28万kW，技术可开发装机容量3.33万kW，年发电量1.13亿kW·h。

规划初期确定的东安江干流老旺电站、沙滩电站为引水式开发方式，且沙滩电站的环评报告的批复已经超过5年以上，经环境影响评价，为了保护生态环境等，取消了老旺电站、沙滩电站的开发。规划期东安江干流梯级规划为5级开发方案：参田、新建、上兴、西中和东安江电站，其中4级电站位于广西苍梧县境内，第5级东安江电站位于广东封开县境内，所有梯级均无调节性能，均为小型电站，总装机容量2.04万kW，多年平均年发电量0.63亿kW·h。目前东安江干流梯级已全部建成。东安江干流梯级方案见表3，梯级分布如图1所示。

表3 东安江干流梯级方案表

4 结论

水力发电规划是流域综合规划的重要规划内容，本文在分析贺江流域水力资源开发利用现状的基础上，对贺江干流和重要支流大宁河干流、东安江干流进行梯级规划，规划过程中综合考虑水资源的综合利用和生态环境保护的要求，本轮规划期内取消干流扶隆、信都、莲塘、蒋家洲梯级及大宁河莲花一级、新丰等梯级电站开发，确定本轮规划期内贺江干流梯级规划为13级开发方案、大宁河干流梯级规划为8级开发方案、东安江干流梯级规划为5级开发方案。贺江流域应以生态环境保护为主、适度开发，本轮规划期内不宜安排梯级开发。研究成果对贺江流域水电开发、生态环境保护等具有指导意义。