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文檔簡介

1、水利水電工程的水環(huán)境影響表現(xiàn)1 中國的水力資源及其開發(fā)利用狀況2 水利水電工程的特點(diǎn)3 水利水電工程的水環(huán)境正效益4 水利水電工程對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響5 減緩水電工程生態(tài)環(huán)境影響的對策6 結(jié)語提 綱大渡河1 中國的水力資源及其開發(fā)利用狀況中國的水力資源狀況 1/1據(jù)國家發(fā)改委20022003年對全國水能資源的復(fù)查:水力資源理論蘊(yùn)藏量:6.944 億kW技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量:億kW經(jīng)濟(jì)可開發(fā)裝機(jī)容量 :4.0179 億kW以上三項(xiàng)及已建和在建的水能開發(fā)量均居世界首位。中國十三大水電基地水力資源的分布 1/1我國水力資源在地域上分布不平衡,西部多、東部少,相對集中于西南。水力資源技術(shù)可開發(fā)量最豐富的

2、三省(區(qū))依次為:四川、西藏、云南。水力資源的開發(fā)狀況 1/12009年底我國水電開發(fā)程度為45.7%。其中:東部地區(qū)水電基本開發(fā)完畢,1937年始建的豐滿水電站已進(jìn)入全面治理(重建)階段。中部地區(qū)開發(fā)程度達(dá)到73%,世界上規(guī)模最大的水電站三峽水電站(2240萬kW)2009年完建。西部地區(qū)(包括西南、西北)開發(fā)程度較低,僅為 23%。西南地區(qū)僅為 17%, 已建成二灘水電站(330 萬kW)、 小灣水電站(420萬kW)、瀑布溝水電站(330萬kW)等一批大型水電站。水電發(fā)展歷程 1/8中國水電的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下階段:技術(shù)制約階段:大致在20世紀(jì)50年代及以前 新中國成立前和成立之初,科學(xué)

3、技術(shù)落后,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低和技術(shù)水平低制約了水電的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)制約階段:大致在20世紀(jì)60年代至80年代初 經(jīng)濟(jì)發(fā)展遲緩,經(jīng)濟(jì)水平難以承受大規(guī)模的水電建設(shè)。生態(tài)環(huán)境制約階段:大致在20世紀(jì)80年代后期以來 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長,資源、環(huán)境壓力凸顯,環(huán)境污染和生態(tài)破壞導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)承載力的急劇下降,生態(tài)環(huán)境成為制約水電開發(fā)的主要因素。水電發(fā)展歷程 2/8新中國成立前,水電站主要在小型河流上建設(shè),數(shù)量少、規(guī)模小。新中國成立時(shí),全國水電總裝機(jī)容量只有36萬kW。中國第一座水電站我國第一座水電站云南石龍壩水電站。石龍壩水電站1910年開工,1912年兩臺240kW水輪發(fā)電機(jī)組安裝完并開始發(fā)電。至今石龍壩水

4、電站仍在正常運(yùn)行,它也是世界上較早修建的水電站之一。技術(shù)制約階段水電發(fā)展歷程 3/820世紀(jì)50年代,我國“自主設(shè)計(jì)、自制設(shè)備、自己建設(shè)”了建國后第一座大型水電站 新安江水電站 ( 新安江水庫現(xiàn)稱千島湖)。壩高102m,裝機(jī)容量 66.25 萬kW ,1960年4月建成投產(chǎn)。新安江水電站1954 年 8月,龍溪河(現(xiàn)屬重慶)最上游的一級獅子灘水電站開工,最大壩高51m,是中國建造的第一座大型堆石壩。1957年4月,位于黃河干流的三門峽水電站開工(由于泥沙淤積,三門峽水電站多次改建,引發(fā)了存廢之爭)。1957年末,全國水電總裝機(jī)容量約100萬kW,發(fā)展緩慢。技術(shù)制約階段劉家峽水電站葛洲壩水電站水

5、電發(fā)展歷程 4/8經(jīng)濟(jì)制約階段1975 年,新中國第一座百萬千瓦級水電站劉家峽電站 (135萬kW)全部建成。此后,又陸續(xù)建成: 白山水電站(150萬kW) 烏江渡水電站(121萬kW) 龍羊峽水電站(128萬kW) 葛洲壩水電站(萬kW)1980年,我國水電裝機(jī)容量達(dá)到約2000萬kW。巖灘水電站漫灣水電站生態(tài)環(huán)境制約階段水電發(fā)展歷程 5/8經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了水電開發(fā),20世紀(jì) 8090 年代,生態(tài)環(huán)境保護(hù)逐步納入電站建設(shè)基本程序。1980年的政府工作報(bào)告中指出:要因地制宜地發(fā)展火電和水電,逐步把重點(diǎn)放在水電上。中國水電建設(shè)開始制度創(chuàng)新,業(yè)主制、招投標(biāo)制、監(jiān)理制等引入。廣蓄 ( 240 萬kW)

6、、巖灘 ( 121 萬kW) 、漫灣 (125萬kW)、隔河巖 (120萬kW)、水口 (140 萬kW) 并稱為新“五朵金花”。生態(tài)環(huán)境制約階段20世紀(jì)90年代本世紀(jì)初:萬家寨(108萬kW)、二灘 (330萬kW)、小浪底 (180萬kW)、天生橋一、二級(共252萬kW)、大朝山 (135萬kW)等一批大型水電站建成投產(chǎn)。1992年,第七屆全國人民代表大會(huì)第五次會(huì)議上以67的贊成票通過三峽工程上馬。2000年,我國水電總裝機(jī)容量約7700萬kW,超過加拿大,位居世界第二。19802000 年的 20 年間,新增水電裝機(jī) 5700萬kW,水電進(jìn)入快速發(fā)展的時(shí)期。水電發(fā)展歷程 6/8生態(tài)環(huán)境

7、制約階段本世紀(jì)以來,三板溪 (100萬kW)、公伯峽(150萬kW)等大型水電站相繼開工并建成。龍灘 (630萬kW)、小灣 (420萬kW)、水布埡(160萬kW)、構(gòu)皮灘(300萬千瓦)等超大型水電站逐步投產(chǎn)。錦屏一、二級 (共 840 萬kW)、溪落渡 (1260 萬kW)、 向家壩(600萬kW)、瀑布溝 (330萬kW)、拉西瓦 (420萬kW)等水電站相繼開工。2004年,我國水電裝機(jī)容量突破1億kW,超過美國成為世界水電第一大國。2008年底,中國水電總裝機(jī)容量達(dá)到億kW。2010年底,中國水電裝機(jī)容量為億kW。水電發(fā)展歷程 7/8生態(tài)環(huán)境制約階段眾多具有世界一流指標(biāo)的水電站已經(jīng)

8、或即將在中國誕生: 溪洛渡(單寬泄洪功率世界第一) 錦屏一級(世界第一高拱壩) 錦屏二級(引水系統(tǒng)綜合規(guī)模世界第一) 雙江口(世界第一高壩) 三峽(世界最大水電站) 兩河口(落差世界第一) 小灣(世界第二高拱壩) 二灘(我國已建成的最高壩)生態(tài)環(huán)境制約階段水電快速發(fā)展引起的移民安置問題和對生態(tài)、環(huán)境以及景觀的影響逐步顯現(xiàn)。楊柳湖反調(diào)節(jié)水庫(2003年)怒江水電規(guī)劃(2003年)漢源事件(2004年10月)孟連事件(2008年7月)溫家寶批示 (2004年2月) ,怒江水電開發(fā)規(guī)劃要“慎重研究,科學(xué)決策”,怒江水電開發(fā)因此暫停。水電建設(shè)開始減速。國家“十一五”規(guī)劃:在保護(hù)生態(tài)基礎(chǔ)上有序開發(fā)水電。

9、統(tǒng)籌做好移民安置、環(huán)境治理、防洪和航運(yùn)。建設(shè)金沙江、雅礱江、瀾滄江和黃河上游等水電基地和溪落渡、向家壩等大型水電站。適當(dāng)建設(shè)抽水蓄能電站。水電發(fā)展歷程 8/8水電在中國能源結(jié)構(gòu)中的地位 1/3水電在中國能源結(jié)構(gòu)中的地位 2/3“十二五”中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)壩后式水電站引水式水電站2 水利水電工程的特點(diǎn)筑壩以取水和形成水頭。對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。 按集中水頭的方式分為壩式、引水式和混合式三種。3 水利水電工程的生態(tài)環(huán)境正效益 減少溫室氣體排放 防洪效益 供水、灌溉、航運(yùn)效益 調(diào)節(jié)局地氣候、形成新景觀減少溫室氣體排放 1/1我國的電力生產(chǎn)主要依靠燃煤發(fā)電,2007年全國發(fā)電量為32644億kWh,其中燃

10、煤發(fā)電為27207億kWh、占83.3%,水電為4714億kWh、占14.4% 。如果不利用水電,主要或只能用燃煤發(fā)電替代,那么就得多消耗煤炭 億t(為當(dāng)年全國煤炭生產(chǎn)總量的6.2%),進(jìn)而多產(chǎn)生二氧化碳億t 。水電作為可再生能源,其全生命周期的 CO2、NOx 、SO2 等溫室氣體和環(huán)境有害氣體的排放量遠(yuǎn)小于火電,甚至小于太陽能。水電是一種安全的傳統(tǒng)能源,沒有核電站核事故引發(fā)的放射性污染問題。洪水泛濫防洪效益 1/1承擔(dān)防洪任務(wù)的水電站可以有效減輕下游河道沿岸城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)。三峽水庫的防洪庫容在73 220 億m3 之間,可使下游荊江大堤的防洪能力由防御十年一遇的洪水,提高到抵御百年一遇的大

11、洪水 。紫坪鋪水庫的調(diào)洪庫容為億 m3,可將百年一遇的洪水削減為十年一遇。供水、灌溉、航運(yùn)效益 1/1水庫可以提高水資源利用率,提供工農(nóng)業(yè)用水、環(huán)境用水和生態(tài)補(bǔ)水任務(wù)。紫坪鋪水利樞紐工程可提高都江堰設(shè)計(jì)灌溉面積1086萬畝耕地的灌溉供水保證率,還可為毗河丘陵擴(kuò)灌區(qū) 314 萬畝灌溉面積提供水源;向成都市提供工業(yè)和生活水量50m3/s(比工程前增加 22 m3/s);在枯水期(12 月至次年 5月)向成都市提供 20m3/s的環(huán)境用水。金沙江與岷江干支流控制性水庫聯(lián)合運(yùn)行可為長江宜賓至重慶段航道等級由三級提高至一級提供水源條件。水庫的形成有利于促進(jìn)庫區(qū)航運(yùn)。紫坪鋪水庫庫區(qū)在512汶川大地震救災(zāi)中

12、成為了名副其實(shí)的生命通道。二灘庫區(qū)新安江水電站庫區(qū) “千島湖”景色調(diào)節(jié)局地氣候、形成新景觀 1/1水庫增加了水域面積,使局地氣候變得更濕潤。 有關(guān)的研究表明,水庫或水域上的氣溫在炎熱季節(jié)降低 45;相對濕度提高10 %15 %。水庫及大壩形成特有的水利景觀。4 水利水電工程對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響 對水庫庫區(qū)及下游河道水文情勢的影響水庫泥沙淤積及對下游河道沖刷與淤積的影響局地氣候影響,包括庫周降水量、霧、濕度、氣溫、風(fēng)速風(fēng)向等地質(zhì)環(huán)境影響,包括水庫誘發(fā)地震、庫坡穩(wěn)定對水溫水質(zhì)的影響,包括水溫的年內(nèi)變化過程與變幅、庫區(qū)水環(huán)境容量變化以及水庫富營養(yǎng)化對水生生物的影響,包括阻隔、生境變化、泄流過飽和氣體

13、影響、減脫水影響等對土壤的影響,包括土地沼澤化、鹽堿化、浸沒影響對陸生生物的影響水庫淹沒與移民的影響人群健康影響景觀影響工程施工對環(huán)境的影響其它影響,如泄流霧化引起邊坡失穩(wěn)、灌溉工程輸水系統(tǒng)對沿線地下水的影響、灌溉回歸水的影響等重點(diǎn)關(guān)注水環(huán)境影響 水溫影響水質(zhì)與富營養(yǎng)化高壩泄水溶解氣體過飽和及其對魚類的影響河流生態(tài)需水與生態(tài)修復(fù) 5高壩泄水溶解氣體過飽和及其對魚類的影響氣體溶解度 在一定的溫度和平衡壓力下,溶解在單位質(zhì)量水中的氣體的質(zhì)量數(shù)。一般采用濃度單位(mg/l)表示。氣體飽和度 影響氣體濃度的主要因素 壓強(qiáng) 水溫 鹽度高壩泄水TDG過飽和及其對魚類的影響總?cè)芙鈿怏w過飽和Total Dis

14、solved Gas,TDG高壩泄水TDG過飽和及其對魚類的影響水利工程泄水水體溫度升高,如電廠溫排水影響藻類光合作用過度井水 高壩泄水TDG過飽和及其對魚類的影響常見的TDG過飽和現(xiàn)象泄水產(chǎn)生的過飽和TDG隨水流進(jìn)入下游河道后并不會(huì)很快析出,而是隨水流輸移擴(kuò)散到下游相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。根據(jù)觀測資料,三峽電站泄水時(shí),下游500km以外的長江河段仍能觀測到溶解氧和總?cè)芙鈿怏w過飽和現(xiàn)象。在這一過程中,魚類可能出現(xiàn)氣泡病(Gas Bubble Disease, GBD)癥狀,甚至危及生命 。 Duvall等 (2002)研究得到,1996至2002年間Priest Rapids大壩泄水后,壩下水體TDG飽

15、和度達(dá)113%130%時(shí),捕獲的大馬哈魚幼魚中有1.7%8.5%出現(xiàn)了氣泡病癥狀高壩泄水TDG過飽和及其對魚類的影響魚類氣泡病及其癥狀 TDG過飽和標(biāo)準(zhǔn)限值 中國目前尚無關(guān)于水體中TDG水平限值的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。1977年美國國家環(huán)保局針對Columbia及Snake河流域因大壩泄洪產(chǎn)生TDG過飽和對魚類的不利影響,規(guī)定了河流水體表層允許的TDG飽和度上限為當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?10%1994年,美國國家海洋漁業(yè)局針對Oregon和Washington州水利工程泄洪,規(guī)定前池水體表層TDG飽和度標(biāo)準(zhǔn)為115%,尾水水體表層允許的TDG飽和度標(biāo)準(zhǔn)為120%。1997年,在原有TDG飽和度標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,Washington州補(bǔ)充規(guī)定河流水體表層TDG飽和度允許達(dá)到當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?25%,但只能持續(xù)1小時(shí)高壩泄水TDG過飽和及其對魚類的影響我國高壩TDG過飽和問題研究存在的問題分析國外關(guān)于過飽和TDG生成預(yù)測的研究多針對于50m以下的中低水頭泄流。由于我國許多高壩工程壩高超過200m甚至300m,泄洪流量、消能方式及過飽和TDG的生成等特性與中低壩有著很大不同,因此國外許多相關(guān)研究成果雖可借鑒但尚不能直接應(yīng)用。 梯級水庫聯(lián)合運(yùn)行中,上游泄水產(chǎn)生的過飽和TDG在下游庫區(qū)的釋放過程尚有待研究我國由于對高壩溶解氣體過飽和問題的研究開展較晚,目前尚無關(guān)于水體中TDG水平限值的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定近年來主要研

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