水電站未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),是拆、還是建?
水電站由水利系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和電能產(chǎn)生裝置等組成,是實(shí)現(xiàn)水能到電能轉(zhuǎn)換的水利樞紐工程,電能生產(chǎn)的可持續(xù)性要求水電站水能的利用具有不間斷性。通過(guò)水電站水庫(kù)系統(tǒng)的建設(shè),人為地調(diào)節(jié)和改變水利資源在時(shí)間上和空間上的分布,實(shí)現(xiàn)對(duì)水利資源的可持續(xù)利用。
為了將水庫(kù)中的水能有效地轉(zhuǎn)化為電能,水電站需要通過(guò)一個(gè)水機(jī)電系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),該系統(tǒng)主要由壓力引水管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和尾水管等組成。
我國(guó)有一座全球最古老的水壩,迄今為止已經(jīng)使用了2300年,那就是位于四川成都市城西的都江堰。
人類(lèi)歷史上最早修建水壩已經(jīng)有幾千年的歷史了,水壩在農(nóng)業(yè)灌溉、防洪減災(zāi)、水力發(fā)電等方面都發(fā)揮了巨大的作用,為國(guó)家發(fā)展創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。世界上最早出現(xiàn)的水壩,就是公元3000多年前,我國(guó)杭州良渚古城修建的水壩。
而我國(guó)的都江堰則是當(dāng)今世界上年代久遠(yuǎn)、唯一留存、以無(wú)壩引水為特征的宏大水利工程,它擔(dān)負(fù)著四川盆地中西部地區(qū)7市40縣1130余畝土地的灌溉。都江堰是世界文化遺產(chǎn)、世界自然遺產(chǎn)的重要組成部分、世界灌溉工程遺產(chǎn)、全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位、國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)。
目前,我國(guó)是世界上第一大能源消耗國(guó)。中國(guó)占全球能源消費(fèi)量的23%,占全球能源消費(fèi)增長(zhǎng)的27%,中國(guó)能源發(fā)展進(jìn)入了新的階段,我國(guó)已經(jīng)成為世界上第一大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。未來(lái)需要加快風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等非化石能源開(kāi)發(fā)利用,推動(dòng)低碳能源來(lái)替代高碳能源。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)共有水電站46758座,水電裝機(jī)容量為33289萬(wàn)千瓦,其中規(guī)模以上的水電站22190座,裝機(jī)容量32730千瓦,規(guī)模以下水電站24568座,裝機(jī)容量559萬(wàn)千瓦。中國(guó)發(fā)電量占全球1/4,擁有世界20強(qiáng)水電站中的11個(gè)。
我國(guó)發(fā)電主要依靠水電和火電,占總發(fā)電量的90%,其中:火電占72%、水電占18%、核電4%、風(fēng)電4.5%、太陽(yáng)能1.5%,其余地?zé)犭姟⒊毕姟⑸镫娍梢院雎圆挥?jì)。
發(fā)達(dá)國(guó)家美國(guó),共有1436個(gè)水電站,占全國(guó)電力的7%,511個(gè)燃煤發(fā)電廠(chǎng),占全國(guó)電力的34%,1740個(gè)天然氣發(fā)電廠(chǎng),發(fā)電量占全國(guó)電力的30%,99個(gè)核電站,占全國(guó)電力的20%,843個(gè)風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)占全國(guó)電力的5%,722個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng),占全國(guó)電力的1%,石油發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的1%。
美國(guó)當(dāng)初修建這些水壩的目的,是為了給機(jī)器提供動(dòng)力、蓄水、灌溉或利用水力發(fā)電。然而,近些年來(lái),與中國(guó)不斷地修建水電站的情況相反,美國(guó)卻在不停地拆除水壩。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近25年來(lái),美國(guó)拆除了近900座水壩,每年拆除水壩遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于新建的水壩數(shù)量。
那么,美國(guó)為何要將國(guó)內(nèi)這些在正常使用的水壩拆除呢?原因在于以下幾點(diǎn):
1、水壩的建設(shè)破壞了大自然原有的生態(tài)平衡
因?yàn)樗畨螏?kù)區(qū)的淹沒(méi),許多天然的森林、草地以及野生動(dòng)物的棲息地被損害,水生動(dòng)物的多樣性也開(kāi)始喪失。
同時(shí)由于水流減緩,導(dǎo)致水體的自?xún)裟芰ο陆担廴疽查_(kāi)始加重。水壩抬高了河水水位,也容易導(dǎo)致下游土地的鹽堿化。與此同時(shí),水壩庫(kù)區(qū)淹沒(méi)的大量植物和動(dòng)物,在腐爛后,還會(huì)在庫(kù)區(qū)釋放出大量的甲烷等溫室氣體。
現(xiàn)在,美國(guó)每年都有50-60座水壩被拆除。環(huán)保人士說(shuō),隨著大壩被拆除,大自然復(fù)原的速度令他們吃驚。
雖然意識(shí)到水電站建設(shè)對(duì)于生態(tài)所帶來(lái)的危害,但是,美國(guó)對(duì)于水壩的拆除還是十分謹(jǐn)慎的,并非要拆除所有水壩,而是經(jīng)過(guò)認(rèn)真評(píng)估,以使用期超過(guò)50年,而且存在安全隱患,維修加固費(fèi)用過(guò)高的水壩為主。
同時(shí),為了防止拆壩引發(fā)新的生態(tài)問(wèn)題,美國(guó)拆除水壩需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的程序批準(zhǔn)后,方可實(shí)施拆除。目前美國(guó)還在不斷利用新技術(shù),挖掘水壩的潛能,充分發(fā)揮剩余水壩的功能,合理開(kāi)發(fā)和利用水能源
2、水電站建設(shè)存在著投資大、工期長(zhǎng)、建設(shè)費(fèi)用超標(biāo)等弊端,而且現(xiàn)存的許多大壩已經(jīng)到了使用年限,維護(hù)費(fèi)用已經(jīng)超過(guò)了使用價(jià)值,還容易引起垮壩事故的發(fā)生
水壩在美國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,超標(biāo)最多,平均超標(biāo)90%以上。大型水電站建設(shè)的工期時(shí)間較長(zhǎng),一般都會(huì)超過(guò)10年,這也使得水電站在解決能源危機(jī)中起不了多大作用。
現(xiàn)在美國(guó)的許多水壩已經(jīng)到了使用年限,繼續(xù)使用存在著垮塌風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)歷史上曾發(fā)生過(guò)數(shù)次水電站垮壩事故,造成自然災(zāi)害并導(dǎo)致重大人員財(cái)產(chǎn)損失。
1972年,西弗吉尼亞州法羅克里克的一座水壩崩潰,導(dǎo)致123人喪失。同年,南達(dá)科他州峽谷胡大壩垮塌,238人遇難。1977年,喬治亞州的一座大壩倒塌,導(dǎo)致洪水沖進(jìn)圣經(jīng)學(xué)院,造成39人死亡。
近年來(lái),在美國(guó)的影響下,世界各國(guó)對(duì)于水電站建設(shè)也開(kāi)始采取謹(jǐn)慎態(tài)度,一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)率先停止了水電站建設(shè),而部分發(fā)展中國(guó)家,也轉(zhuǎn)變了原來(lái)一味支持水電站建設(shè)的態(tài)度。
中國(guó)國(guó)情決定了修建水電站的必要性
1、中國(guó)有著與他國(guó)不同的特殊國(guó)情
與美國(guó)國(guó)情不同,基于中國(guó)龐大的人口基數(shù),人口數(shù)量與水利資源嚴(yán)重不匹配,導(dǎo)致資源與工程性缺水問(wèn)題十分突出。我國(guó)人口數(shù)量占世界的18%,但是平均的水資源量?jī)H占世界水資源總量的6%。
由此可見(jiàn),中國(guó)要發(fā)展經(jīng)濟(jì),首先必須解決水資源短缺的問(wèn)題。尤其在中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化水平不斷提高的情況下,目前用水量還處于不斷增長(zhǎng)之中。
據(jù)測(cè)算,到2030年時(shí),中國(guó)的城鎮(zhèn)化率將達(dá)到70%,超過(guò)100萬(wàn)人口的城市將會(huì)超過(guò)200座,到那時(shí),現(xiàn)有的水庫(kù)供水量根本無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)城市的用水需求。
此外,由于我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尚未實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、水利化,農(nóng)業(yè)基本上仍是靠天吃飯。要保障糧食安全,就必須保證農(nóng)田的灌溉,而水庫(kù)具有蓄豐補(bǔ)枯的作用,可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供充足穩(wěn)定的灌溉水量。
我國(guó)的水資源不僅數(shù)量少,而且季節(jié)性分布也不均勻,豐水期的降水量約占年降水量的60-70%,而枯水期的降水量則十分少。每當(dāng)枯水期來(lái)臨時(shí),江河湖流水量急劇減少,直接影響到農(nóng)田灌溉,此時(shí)只能依靠水庫(kù)才能保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到灌溉用水。
2、出于防洪減災(zāi)的需要
我國(guó)的河流數(shù)量居世界第一,但同時(shí)也是一個(gè)洪澇災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家,基本上每隔4-5年就會(huì)發(fā)生一次大的洪澇災(zāi)害。而應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害最有效的方法,就是修建水壩。
當(dāng)洪水到來(lái)時(shí),水壩能夠攔截洪峰,將水源儲(chǔ)存在水庫(kù)中,然后通過(guò)錯(cuò)峰泄水的方式,降低下游河段防洪壓力,減輕洪災(zāi)損失。
3、水力發(fā)電不僅能夠解決我國(guó)的能源短缺問(wèn)題,還能減少環(huán)境污染和碳排放,延緩全球變暖速度,同時(shí)還可以促進(jìn)風(fēng)光電綜合發(fā)展,推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型
通過(guò)以上對(duì)于中國(guó)國(guó)情的綜合分析,可以得出結(jié)論。目前,中國(guó)要保障用水、糧食、能源以及社會(huì)安全,仍要大量修建水電站。這是完全是由中國(guó)國(guó)情所決定的、是無(wú)法改變的客觀現(xiàn)實(shí)。
在修建水壩的建設(shè)過(guò)程中,必須高度重視環(huán)保問(wèn)題,盡量減少對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的破壞
世界各國(guó)之所以在水壩建設(shè)問(wèn)題上達(dá)成了共識(shí),就是因?yàn)槿藗儸F(xiàn)在已經(jīng)看到了水壩修建對(duì)于生態(tài)環(huán)境造成的破壞。因此,我國(guó)在今后的水壩修建過(guò)程中,必須高度重視環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,盡量將水壩對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境所造成的破壞降到最低。
然而,說(shuō)起來(lái)容易,做起來(lái)難。要讓水電站達(dá)到既不破壞生態(tài)環(huán)境,又能蓄水發(fā)電,各方面都面面俱到,的確也不是一件容易的事。例如都江堰作為世界上唯一的無(wú)壩工程,可以說(shuō)是世界水利工程的一個(gè)奇跡,兩千多年來(lái)一直在造福人類(lèi)。
可是現(xiàn)在有人卻提出,要在都江堰上游修建壽命只有200年的紫坪鋪大壩,這一工程一旦修建,將會(huì)使都江堰遭到破壞,最后在媒體和環(huán)保機(jī)構(gòu)的呼吁下,楊柳湖大壩被迫停工。
但是,現(xiàn)在問(wèn)題并沒(méi)有得到徹底解決,在都江堰上游興建大壩的勢(shì)頭并未停息,在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下,資本仍會(huì)蠢蠢欲動(dòng),都江堰仍有遭到破壞的可能。
目前正在興建中的怒江13級(jí)水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃和虎跳峽水壩的建設(shè),仍有可能對(duì)怒江周邊豐富的生物多樣性造成不可挽回破壞,而傳說(shuō)中的“香格里拉”也有可能最終因此消失不見(jiàn),這些問(wèn)題都需要在工程建設(shè)過(guò)程中予以妥善解決。
中美處于不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,美國(guó)早已完成了其國(guó)內(nèi)的水利工程建設(shè),而中國(guó)目前則正處于大規(guī)模水利建設(shè)的過(guò)程之中
美國(guó)從上世紀(jì)30年代就開(kāi)始修建水壩,現(xiàn)在早已建好了國(guó)內(nèi)需要的所有大壩,目前所拆除的僅僅是那些年代久遠(yuǎn)、幾乎沒(méi)有多大作用的老舊水壩。事實(shí)上,無(wú)論如何高喊環(huán)保口號(hào)、強(qiáng)調(diào)環(huán)保的重要性,美國(guó)政府是絕對(duì)不會(huì)拆除那些至關(guān)重要的水壩的。
與美國(guó)的情況完全不同,一方面中國(guó)是一個(gè)水資源極度缺乏的國(guó)家,人均占有水資源少得可憐。另一方面,中國(guó)近些年雖然大力發(fā)展國(guó)內(nèi)的水電站建設(shè),但是,從我國(guó)對(duì)于水資源以及水力發(fā)電的巨大需求來(lái)看,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
所以,從中美經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r看,中美處在完全不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,目前中國(guó)正處于水電站建設(shè)的一個(gè)高峰時(shí)期,而美國(guó)水電站建設(shè)早已成為過(guò)去式,現(xiàn)在已經(jīng)到了需要拆除那些已經(jīng)使用了79-80年的水壩的階段。
目前,我國(guó)已經(jīng)成為水庫(kù)大壩數(shù)量最多、農(nóng)田灌溉面積最大的國(guó)家,并且擁有世界上最大的水電裝機(jī)容量,開(kāi)始與西方國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)水利建設(shè)的國(guó)際市場(chǎng)。這就讓歐美國(guó)家坐不住了,于是借環(huán)保為由,抨擊中國(guó)的水利建設(shè)破壞地球生態(tài)平衡。
總之,修不修水壩,完全取決于世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,各國(guó)完全可以在努力保護(hù)環(huán)境的前提下,尋找出最適合自己國(guó)家的發(fā)展方式,作出合理的水利建設(shè)發(fā)展規(guī)劃。

責(zé)任編輯:葉雨田
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