堅果加工

[拼音]:shuidian kaifa

[英文]:development of hydropower

通過建設水電站將水能資源轉化為電能的以工程形式出現的人類活動。水能資源是水資源的組成部分,也是重要的一次能源。水電是一次能源和二次能源開發同時完成的一種可再生能源。開發水電既可節約煤炭、石油,又可兼收防洪、 灌溉、 航運、水產、供水、旅遊、水上運動等多種綜合效益,因而水電開發越來越受到人類的重視。

水電開發概況

水能資源潛在蘊藏量的基本公式如下:

式中N為計算河段的出力,以千瓦計;Q1和Q2分別為計算河段首末兩斷面上的流量值,以米3/秒計;H為計算河段的毛水頭,以米計。公式中的流量可採用Q95、Q50及Q平均等各種流量分別計算,得出各該流量下相應的水能資源蘊藏量。

根據世界能源會議統計,全世界的理論水能資源為44.28萬億千瓦時/年,相當於平均出力50.5億千瓦,可能開發的水能資源為9.8萬億千瓦時/年,可能總裝機容量22.6億千瓦,其中發達國家約佔30%多,發展中國家約佔60%多。

1984年統計,全世界已開發水電裝機容量5.67億千瓦,年發電量2.04萬億千瓦時,開發利用程度達20.8%。水電裝機佔總裝機的23.5%,水電發電量佔總發電量的21.2%。由於水電資源的開發,全世界每年節約標準煤約6億噸以上。各國水電開發程度不同,包括中國在內的10個電力大國的水電開發程度情況如表所示。

水電開發原則

水電開發是一項系統工程,涉及工業與農業,長遠與近期,平時與戰時,防洪、發電、灌溉與航運,水電與火電,發電與用電等多方面的關係,應按照全面規劃、統籌兼顧、綜合平衡的原則,採用多目標決策方法處理。例如,在流域規劃中,應根據綜合利用原則和水文、地理、地質、氣象、社會經濟發展水平等多種因素,選定梯級開發的優化方案。據此選定各級水利樞紐的壩址、決定各級的壩高,以期獲得較高綜合效益。

水電開發方式

河流的落差沿河分佈,流量也隨時間地點而變化。為了經濟、有效地利用水能,往往需要在適當地點,人為地集中落差並調節流量,取得有較好經濟效益的水電資源。因此,水電開發方式一般按集中落差的方式和流量調節的程度分類。按集中落差的方式可分為堤壩式水電站、引水式水電站、混合式水電站;按流量調節程度可分為徑流式水電站(即無調節水電站)、日調節水電站、周調節水電站、年(或季)調節水電站、多年調節水電站,以及抽水蓄能電站、潮汐電站。此外,還有海洋能電站等。各類水電站按其調節效能及其在電力系統中的地位和作用,可承擔系統中的峰荷、基荷(見系統綜合負荷曲線),或作抽水蓄能。鑑於水電受季節和年分(豐水年與枯水年)影響較大,它必須與火電開發相互配合。在水電為主國家,為了調峰,往往需建設足夠數量的抽水蓄能電站。

水電開發中的環境問題

20世紀中葉以後,水電開發的規模和影響不斷擴大。大壩越建越高,水庫越來越大,隨之而來的水庫土地淹沒和移民也越來越多,水電開發對環境的影響也越來越引起人們的關注。例如,哥倫比亞的安芝加亞水庫和中國三門峽水庫都發生嚴重的泥沙淤積,前者經12年將水庫淤滿,後者經多次治理,耗費大量人力、物力。此外,影響大的還有埃及阿斯旺水壩,建成後附近土地漸趨貧瘠,出現沙漠化趨勢。巴西則因環境問題,已將原擬在亞馬孫河上建設的25座水壩全部擱置起來。因此,在選擇水電開發方案時,必須評價其對環境的各種影響,以趨利避害,實現水電開發和環境保護協調發展。

從大系統的觀點來觀察水電資源的開發對環境的影響,就會發現在自然界和社會構成的大系統中,存在著幾個相互聯絡、相互制約的子系統:如自然資源(包括水電資源)系統、生態環境系統、社會經濟系統和人類社會(圖1)。環境評價就是為了正確地預測和評價建設水電站對環境所造成的影響,從而趨利避害。例如,大型水庫淹沒大面積森林,大型水利設施佔用大量耕地以及庫區大量移民的安置失當都會造成環境的惡性迴圈(圖2)。

美國是世界上最先將環境影響評價制度定為法律的國家。1969年美國製定的國家環境政策法案(NEPA)是要求在水資源規劃中考慮環境目標的第一個法令。1970年頒佈的防洪法案充實和發展了環境法案的內容。同一時期,瑞典也制定了以環境影響評價制度為中心的國家環境保護法。之後一些發達國家,如法國、澳大利亞也先後以法律形式建立了各自的環境影響評價制度。發展中國家(如菲律賓、印度、印尼、泰國等)則從70年代以後開始建立這方面的制度。 中國於1979年9月頒佈的《中華人民共和國環境保護法(試行)》是中國第一部環境立法,其中涉及了水電開發的環境問題。1986年3月,國務院環境保護委員會、國家計劃委員會、國家經濟委員會聯合頒發《建設專案環境保護管理辦法》,進一步明確了凡從事對環境有影響的建設專案都必須執行環境影響報告等的審批制度。據此,原水利電力部制定並頒發了《水利水電工程環境影響評價技術規程》,相應地還規定了環境影響評價的審批制度及對從事環境影響評價單位實行資格審查的制度。

環境影響評價型別

一般分為回顧評價、現狀評價和預測評價3種。

(1)回顧評價:對已經建成的工程產生的環境影響進行評價,以便了解工程興建後實際影響環境的範圍和環境變化的具體情況,並針對實際出現的不利影響,提出改善措施。回顧評價對於總結經驗、發展環境水利水電開發科學、提高環境影響評價技術,為新建工程的環境影響評價提供科學依據有不可替代的作用。

(2)現狀評價:對正在施工而沒有做預測評價的工程補作評價,或對已動工興建工程的現狀進行環境影響評價,以便了解工程當前的環境影響狀況,針對不利影響提出改善措施,保證和提高環境質量。

(3)預測評價:對擬建工程可能對環境的影響作出預測和評估,針對不利影響提出減免或改善措施,為決策部門提供科學的決策資訊(如中國三峽工程的多次論證)。

環境影響識別

一般包括以下幾點:

(1)工程建設對環境影響的範圍:應視工程特性、規模和所在地理位置而定。水電開發對環境影響的範圍大致包括:水庫上游、庫區及庫周,下游河段及河口。對於一些特大型水電工程,還應考慮對全流域和相鄰流域的影響。

(2)環境影響評價中的環境總體層次結構:為了進行環境影響評價,一般將環境總體分為:環境種類、環境組成、環境因子、環境指數四個層次。其中環境因子是整個環境影響評價的基本單元,也是綜合評價的基礎。在篩選環境因子時既要注意選擇能反映主要的影響方面和代表環境質量的綜合因子(這種因子還需易於監測和度量),又要力求少而精,以減少評價的工作量。由選出的同類環境因子群構成環境組成,由同類環境組成群構成環境種類,從而構成環境影響評價的環境總體結構層次。

環境種類又稱環境子系統。其劃分各國不盡一致,有時甚至和環境組成類同。例如,美國工程師學會劃分為:土地與生產力,建築物和考古或歷史遺址,野生動物棲息地,美學質量,天然河道的損壞與淹沒,水庫本身的環境影響,蓄水造成的水質變化,水壩作為一個障礙物的影響,溢洪道的影響,對下游的影響,對地下水回灌的影響,週期性淹沒或岸線波動等12個環境子系統;美國墾務局則劃分為:生態學,環境汙染,美學,人們關心的事務等4個環境種類;泰國則劃分為:生態的,物理-化學的,人們關心的問題等3個環境種類;國際大壩委員會環境委員會則劃分為:水,植物和動物群落,氣候,經濟和社會等4個環境種類。中國一般習用自然環境和社會環境兩個環境種類。即使在中國,各工程環境影響評價的環境總體結構層次亦不盡相同,因工程而異,具體工程具體處理。

在環境因子識別的研究中,有的環境影響可以定量研究其環境指數變化值,有的還難於定量化。

評價環境影響時還應注意,工程與環境是互為影響的,工程既可影響環境,而在實施之後又是環境的組成部分。在評價水電開發對環境的影響時,既要研究工程興建後引起環境的改變,同時又要研究環境對工程規劃、設計、施工、管理的要求與反作用,使工程與環境相協調。