建立生態(tài)環(huán)境友好的水電工程建設(shè)體系(一)

建立生態(tài)環(huán)境友好的水電工程建設(shè)體系(一)摘要：2003年，一場(chǎng)關(guān)于“楊柳湖工程”和“怒江水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃”的爭(zhēng)論引起了社會(huì)和公眾廣泛的關(guān)注。爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是水電開(kāi)發(fā)和生態(tài)環(huán)境（包括自然和文化遺產(chǎn)）保護(hù)，與從80年代開(kāi)始的世界范圍的爭(zhēng)論類似，許多專家主張，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，停止尚未開(kāi)發(fā)的江河的水電開(kāi)發(fā)，保留一條原生態(tài)的河流。關(guān)鍵詞：生態(tài)環(huán)境水電工程建設(shè)體系2003年，一場(chǎng)關(guān)于“楊柳湖工程”和“怒江水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃”的爭(zhēng)論引起了社會(huì)和公眾廣泛的關(guān)注。爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是水電開(kāi)發(fā)和生態(tài)環(huán)境（包括自然和文化遺產(chǎn)）保護(hù)，與從80年代開(kāi)始的世界范圍的爭(zhēng)論類似，許多專家主張，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，停止尚未開(kāi)發(fā)的江河的水電開(kāi)發(fā)，保留一條原生態(tài)的河流。

這場(chǎng)爭(zhēng)論應(yīng)該是一件好事。第一，它反映了中國(guó)的專家學(xué)者和公眾生態(tài)環(huán)境意識(shí)的提高，不再僅僅從經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度看問(wèn)題，是與“統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展”的要求一致的；第二，它反映了水電開(kāi)發(fā)的大好形勢(shì)，如果在若干年前，一年連一個(gè)大型水電站都開(kāi)工不了，就不會(huì)擔(dān)心水電的“無(wú)序開(kāi)發(fā)”，就不會(huì)引起人們的重視；第三，它反映了水電開(kāi)發(fā)在經(jīng)過(guò)了資金約束時(shí)期、市場(chǎng)約束時(shí)期后，進(jìn)入了生態(tài)環(huán)境約束時(shí)期。

如何通過(guò)深入的研究和討論，在一些重大問(wèn)題的認(rèn)識(shí)上取得基本共識(shí)，在水電開(kāi)發(fā)中切實(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，通過(guò)生態(tài)環(huán)境保護(hù)促進(jìn)水電建設(shè)的健康的發(fā)展，特別是以科學(xué)的發(fā)展觀為指導(dǎo)，建立與生態(tài)環(huán)境友好的水電工程建設(shè)體系，可能是實(shí)現(xiàn)水電開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的正確途徑。一、從中國(guó)的國(guó)情和發(fā)展目標(biāo)看水電開(kāi)發(fā)和建壩的必要性

黨的十六大提出2020年實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)將把一個(gè)占全球人口1/5的大國(guó)帶入比較富裕、文明的社會(huì)，這是人類歷史上最為艱巨和宏大的社會(huì)進(jìn)步過(guò)程。十六屆三中全會(huì)提出的統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展、統(tǒng)籌區(qū)域發(fā)展、統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展、統(tǒng)籌國(guó)內(nèi)發(fā)展和對(duì)外開(kāi)放的新發(fā)展觀，將成為我們制定社會(huì)經(jīng)濟(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本出發(fā)點(diǎn)。

中國(guó)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)受多方面的約束，其中與水電開(kāi)發(fā)和建壩比較密切的有：能源；水資源；土地資源；生態(tài)與環(huán)境。

1.中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì)決定15-20年內(nèi)需要大力發(fā)展水電

1.1中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)、水電資源總量和在中國(guó)能源組成中的地位

中國(guó)常規(guī)商品能源資源占世界總量的10.7%，水能資源居世界第一位，煤居第三位，石油第十二位，天然氣第二十二位，由于我國(guó)人口眾多，人均能源可采儲(chǔ)量遠(yuǎn)低于世界平均水平，2000年人均石油可采儲(chǔ)量只有2.6噸，人均天然氣可采儲(chǔ)量1074立方米，人均煤炭可采儲(chǔ)量90噸，分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%。

2002年，我國(guó)一次能源產(chǎn)量為13.87億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中煤炭產(chǎn)量13.8億噸，居世界第一位；原油1.67億噸，居世界第五位；天然氣產(chǎn)量326.6億立方米，居世界第十六位；發(fā)電量16540億千瓦時(shí)，居世界第2位，其中水電發(fā)電量2280億千瓦時(shí)，居世界第四位。2002年，全國(guó)一次能源消費(fèi)量為14.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭占66.1%，石油23.4%，天然氣2.7%，水電7.1%，核電0.7%。我國(guó)已成為世界第二大能源消費(fèi)國(guó)。中國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主的形勢(shì)將長(zhǎng)期存在，若采取正確的政策，可使能源結(jié)構(gòu)中煤的比例有所下降。

水電資源總量在中國(guó)能源組成中僅次于煤處第二位。

正在進(jìn)行的第六次全國(guó)水能資源普查結(jié)果雖然尚未正式公布，但最新的勘察資料表明，理論蘊(yùn)藏量6.89億kW（1980年普查成果為6.8億kW，下同），技術(shù)可開(kāi)發(fā)裝機(jī)容量4.93億kW(3.78億kW)，經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)裝機(jī)容量為3.95億kW。這個(gè)資源量意味著什么？

第一、水能資源是我國(guó)最豐富的能源資源?？偭渴澜绲谝?，人均也能接近世界平均水平（按經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)水能資源為91%），而平常經(jīng)常提到極為豐富的煤炭資源人均約為世界平均水平的55%，石油資源人均達(dá)不到世界平均水平的10%。

第二、水電能源是中國(guó)現(xiàn)有能源中唯一可以大規(guī)模開(kāi)發(fā)的可再生能源，煤炭、石油都是不可再生的。水電能源考慮的時(shí)間段越長(zhǎng)，其總量越大。按常規(guī)能源再使用100年考慮，中國(guó)經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)水電能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤507億tce。而中國(guó)煤炭剩余可采儲(chǔ)量為950億t，折合標(biāo)準(zhǔn)煤678億tce，而煤炭又是重要的化工原料，若按80%用于能源，折合標(biāo)準(zhǔn)煤542億tce。因此，中國(guó)的能源資源中，水電能源和煤炭能源處在大體相同的水平。由于水電能源是可再生能源，越早開(kāi)發(fā)越好，如果50年內(nèi)不開(kāi)發(fā)，就等于浪費(fèi)了1/2的水電能源，按經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)計(jì)為254億tce。而煤炭不開(kāi)發(fā)則能繼續(xù)保存。

其他能源，如核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能都是今后發(fā)展的方向，但由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的原因，即使大力發(fā)展，核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能加起來(lái)在發(fā)電能源中也不可能超過(guò)15%。而水電可以占到25-30%。因此在今后20-30年中，水電將繼續(xù)在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中處于第二的位置。

1.2中國(guó)發(fā)展的要求需要發(fā)展水電

本世紀(jì)的頭20年是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，到2020年中國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)翻兩番。根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，這一時(shí)期是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期。大部分發(fā)達(dá)國(guó)家在此期間經(jīng)歷了人均能源、資源消費(fèi)量增長(zhǎng)較快（尤其在人均GDP在三千美元左右）和能源、資源結(jié)構(gòu)快速變化的過(guò)程。

2020年需要多少能源？專家的預(yù)測(cè)結(jié)果是：2020年中國(guó)一次能源的需求在25-33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤之間，最少將是2000年的兩倍。煤炭是21-29億噸，石油是4.5-6.1億噸，天然氣是1453－1654億立方米，發(fā)電裝機(jī)容量是8.6-9.5億千瓦。

如果采取正確的能源戰(zhàn)略、相關(guān)的政策措施和積極推動(dòng)科技進(jìn)步，未來(lái)20年中國(guó)的能源需求將有可能保持相對(duì)較低的增長(zhǎng)速度。到2020年中國(guó)一次能源的需求均值為29億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是2000年的2.2倍。這就意味著中國(guó)還有可能繼續(xù)實(shí)現(xiàn)能源翻一番，GDP翻兩番。二是在保持相同經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目標(biāo)的前提下，由于能源結(jié)構(gòu)和能效提高的差別，2020年的一次能源需求仍可能有約8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的巨大差異。

按中等水平考慮，2020年發(fā)電裝機(jī)容量9億千瓦，若水電裝機(jī)容量2.3億千瓦，比2002年增加約1.5億千瓦，按年利用4000小時(shí)，火電煤耗按先進(jìn)的330g/kwh計(jì),一年少燃煤約2億噸。

若進(jìn)一步考慮到2050年，16億人口的中國(guó)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，即使按照最節(jié)約的生活方式，人均1kw的發(fā)電裝機(jī)是需要的，因?yàn)檫@遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家目前的水平，也低于現(xiàn)在我國(guó)大城市的水平。總裝機(jī)16億千瓦，即使考慮第六次水力資源普查新增1億kw經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)容量，考慮生態(tài)環(huán)境約束，按70%開(kāi)發(fā)考慮，水電裝機(jī)也只能增加0.7億千瓦。因此2020-2050將進(jìn)入水電增長(zhǎng)非常緩慢的時(shí)期，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家目前的情況類似。這樣，16億千瓦總裝機(jī)中有3億千瓦水電，不到19%。

因此，中國(guó)水電的快速發(fā)展期就是今后15年。由于可再生資源的特點(diǎn)，如果要開(kāi)發(fā)，就應(yīng)該早開(kāi)發(fā)。

另外，從國(guó)際對(duì)比看，發(fā)達(dá)國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本完成，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)發(fā)水電早，在上世紀(jì)50-60年代，水能資源的開(kāi)發(fā)已達(dá)70％左右，當(dāng)時(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與開(kāi)發(fā)建設(shè)的矛盾問(wèn)題不突出。現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家基本上不再對(duì)未開(kāi)發(fā)的20-30%的水能資源進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)發(fā)。但中國(guó)情況不同，目前已開(kāi)發(fā)和正開(kāi)發(fā)的水能資源只占經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量的30%，即使考慮開(kāi)發(fā)到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家上世紀(jì)50—60年代的水平，還有1.5-2.0億kW的水能資源需要開(kāi)發(fā)。

2.中國(guó)的水資源特點(diǎn)需要綜合性水利工程，也需要繼續(xù)建設(shè)大壩

2.1中國(guó)水資源的主要特點(diǎn)和面臨主要的問(wèn)題

人均水資源有限中國(guó)水資源總量28000億m3，但人均占有僅為世界平均水平的1/4。

空間分布不均水資源分布在全國(guó)非常不均勻。北方的黃、淮、海流域嚴(yán)重干旱和水短缺。而南方的長(zhǎng)江和珠江受嚴(yán)重的洪水威脅。水資源、土地資源、人口分布不匹配，導(dǎo)致不同流域之間水資源的利用率差別很大，全國(guó)平均20%而海河流域高達(dá)90%，大大高于40%的合理水平。

時(shí)間分布不均和降雨集中大部分地區(qū)從6月到9月的汛期降雨占全年的70%。而且不同年份降雨量變化很大。出現(xiàn)連續(xù)干旱年或連續(xù)洪水年的情況很普遍。

上述特性導(dǎo)致中國(guó)面臨主要的水資源問(wèn)題是：

水的供需矛盾尖銳。矛盾越來(lái)越尖銳是由于人口持續(xù)增長(zhǎng)，人民生活水平的提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的結(jié)果。到2030年，中國(guó)人口將達(dá)16億，人均水資源量將降為1750m3。

洪水仍將為中國(guó)制造麻煩。由于水資源的時(shí)空分布不均，中國(guó)是一個(gè)水旱災(zāi)害頻繁，區(qū)域水短缺和生態(tài)系統(tǒng)脆弱的國(guó)家。

水環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，地面水和地下水的水質(zhì)惡化，已對(duì)人的生活條件造成危害，并加劇了水的供需矛盾。

水土流失嚴(yán)重，這一問(wèn)題反映在河流干枯、湖泊萎縮、內(nèi)陸湖消失、土地沙化、天然綠洲減少、沙塵暴增加。

大壩建設(shè)在防洪、灌溉、供水和發(fā)電方面起重要作用。在改善水資源利用、處理和減輕中國(guó)所面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)方面，大壩建設(shè)仍將是有效的方法。

2.2綜合性水利工程中大壩的作用

大壩是具有防洪、水資源開(kāi)發(fā)、清潔能源生產(chǎn)、航運(yùn)等功能的基礎(chǔ)設(shè)施，它也能為庫(kù)區(qū)環(huán)境和當(dāng)?shù)芈糜螏?lái)利益。

防洪

到2000年，中國(guó)已建成各類水庫(kù)85000個(gè)，總蓄水能力5100億m3，建成堤防270000km，初步形成了大江大湖的防洪工程體系，基本控制了常遇洪水。但洪水災(zāi)害仍給中國(guó)制造麻煩。超過(guò)70%的固定資產(chǎn)、44%的人口、1/3的耕地、620個(gè)以上的城市都位于主要河流的中下游，受到嚴(yán)重洪水災(zāi)害的威脅。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展及城市化，防洪區(qū)內(nèi)的財(cái)富和人口持續(xù)增加。所有這些，都使防洪和安全面臨越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。

1931年和1935年長(zhǎng)江流域的洪水淹沒(méi)耕地340萬(wàn)公頃和150萬(wàn)公頃，死亡145000人和142000人。1954年洪水淹沒(méi)耕地317萬(wàn)公頃，死亡30000多人，另外1888萬(wàn)人遭受洪水損失。1998年長(zhǎng)江流域的特大洪水，淹沒(méi)面積32.1萬(wàn)km2，死亡1562人。由于長(zhǎng)江干支流的763個(gè)大中型水庫(kù)，具有340億m3的蓄水能力，河水位被顯著降低，（荊江）分洪區(qū)未使用，比1931、1935、1954的洪水相比，減少了大量的耕地淹沒(méi)和人員死亡。估計(jì)700萬(wàn)當(dāng)?shù)鼐用衩庥诤闉?zāi)，330萬(wàn)km2的耕地和30多個(gè)縣市免受淹沒(méi)，重要的交通設(shè)施得到保護(hù)。防洪設(shè)施的減災(zāi)效益約500億元。盡管如此，這次洪水災(zāi)害的直接經(jīng)濟(jì)損失仍然超過(guò)三峽工程的總投資。

1998年大洪水也發(fā)生在嫩江、松花江和閩江。572個(gè)大中型水庫(kù)攔蓄了192億m3洪水，使淹沒(méi)耕地大大減少，數(shù)百萬(wàn)人免受洪水災(zāi)害。

三峽水庫(kù)有221.5億m3的防洪庫(kù)容，荊江河段是防洪最危險(xiǎn)的河段，三峽水庫(kù)的運(yùn)用將使荊江河段的防洪能力由10年一遇提高到100年一遇。即使1000年一遇的洪水發(fā)生，三峽工程的調(diào)節(jié)和分滯洪區(qū)的運(yùn)用，可使長(zhǎng)江兩岸的廣闊平原免于災(zāi)害。三峽水庫(kù)和堤防、分滯洪區(qū)一起形成流域的防洪工程體系。

小浪底工程位于黃河干流最后一個(gè)峽谷的出口。壩址上游面積占全流域面積的92%。91.2%的徑流和幾乎100%的泥沙形成于該工程的上游。因此小浪底工程是在流域綜合規(guī)劃中連接中下游、在流域防洪減沙中起極端重要作用的關(guān)鍵工程。

工程的主要任務(wù)是防洪（包括防冰塞）、減沙，也有供水、灌溉、發(fā)電功能，工程完工后，長(zhǎng)期防洪庫(kù)容40.5億m3，水沙調(diào)節(jié)庫(kù)容10.5億m3。與其他大型水庫(kù)（如三門峽等）聯(lián)合運(yùn)用，可使下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)由60年一遇提高到1000年一遇，并基本免除冰塞威脅。工程的另一主要作用是減沙，可通過(guò)淤沙使下游河床20年不抬高。

供水

大壩和水庫(kù)對(duì)于附近沒(méi)有大河的城市，特別是大城市，在工業(yè)和生活民用供水方面起非常重要的作用。

2000年全國(guó)供水能力5531億m3，總用水5498億m3。工業(yè)用水1139億m3，占20.7%，生活用水575億m3，占10.5%。

中國(guó)遭受水短缺，全國(guó)600個(gè)城市中，400個(gè)供水短缺，特別是北方大城市。全國(guó)水庫(kù)每年供水1600億m3，占年總供水量30%，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水中起非常重要的作用。

中國(guó)的水短缺是水土資源不平衡的反映。長(zhǎng)江以北國(guó)土占63.5%，而水資源僅占19%。同時(shí)，年、季降雨變化劇烈。而且由于社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水的消耗將持續(xù)增加?，F(xiàn)在總的水需求是約5800億m3，而21世紀(jì)中期望控制在8000億m3以下，也就是說(shuō)，在現(xiàn)在水平上還要增加2200億m3。因此，更多的壩和水工程是需要的。

北京是有1400萬(wàn)人口的巨大城市，由于附近沒(méi)有大河又遠(yuǎn)離海洋，水短缺非常嚴(yán)重。北京的人均水資源量少于300m3，是全國(guó)平均水平的1/8和世界平均的1/30。因此，有限的水資源和巨大的水需求是城市發(fā)展的約束。北京是由潮白河和永定河形成的沖積平原。1949年以來(lái)，中國(guó)政府投入大量投資進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，一個(gè)健全的供水和防洪系統(tǒng)已建成。到現(xiàn)在，有85個(gè)水庫(kù)，總庫(kù)容95億m3。其中密云和官?gòu)d是最大的兩個(gè)水庫(kù)，庫(kù)容分別為44億m3和42億m3。兩水庫(kù)的水源主要來(lái)自北京以外，特別是官?gòu)d水庫(kù)?，F(xiàn)在北京每年用水約40億m3。50%以上的生活用水來(lái)自密云水庫(kù)，現(xiàn)在它是北京生活供水的唯一地表水源。1997年以前，官?gòu)d水庫(kù)也是北京生活供水的地表水源，但由于水庫(kù)上游的水污染，現(xiàn)在只能為工業(yè)供水。治理污染后，希望2005年能為生活供水。

由于水污染和上游用水越來(lái)越多，水短缺越來(lái)越嚴(yán)重。而且北京的水需求繼續(xù)增加。因此南水北調(diào)中線工程將于2002年底開(kāi)工，2008年前將利用河北的四座水庫(kù)向北京供水，2010年將從長(zhǎng)江支流漢江的丹江口水庫(kù)向北京輸水15億m3。水源地的大壩水庫(kù)是實(shí)現(xiàn)調(diào)水的前提條件。

灌溉和食物安全

2000年全國(guó)有效灌溉面積5470萬(wàn)公頃，其中節(jié)水灌溉面積1870萬(wàn)公頃，已形成了一個(gè)健全的灌溉排水工程體系。灌區(qū)糧食產(chǎn)量占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的2/3。因此中國(guó)可以世界耕地的10%養(yǎng)活世界22%的人口。水利工程，包括大壩，為實(shí)現(xiàn)這一成就發(fā)揮了很重要的作用。在黃河流域上中游地區(qū)，一系列綜合目標(biāo)的大壩沿干流建設(shè)，目的是防洪、灌溉、供水和發(fā)電。大型工程如青銅峽、三盛公、萬(wàn)家寨，主要是為沿河的寧夏河套區(qū)、內(nèi)蒙、陜西的灌區(qū)供水，沿黃灌區(qū)已成為國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。

現(xiàn)在，每年平均仍有2億6千6百萬(wàn)公頃耕地遭受旱災(zāi)。干旱和缺水已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要約束，特別是穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要約束。

航運(yùn)

隨著大規(guī)模的水電工程建設(shè)，水庫(kù)上游區(qū)域的航運(yùn)條件將顯著改善。隨水位升高，河的寬度和深度增加，水流速度降低，某些不利航行的急流險(xiǎn)灘將消失，通航河段的長(zhǎng)度寬度噸位將增加。而且，通過(guò)水庫(kù)調(diào)節(jié)削減洪峰，中等水位期將延長(zhǎng)，枯水期的流量得到保證。因此，下游通航期延長(zhǎng)，航運(yùn)的保證率增加。

如前所述，三峽工程的一個(gè)主要功能是改善航運(yùn)條件。三峽工程完工后，上游河段的危險(xiǎn)的礁石和急流險(xiǎn)灘將消失，航道條件將大大改善。10000噸的船隊(duì)可直達(dá)重慶。同時(shí)下游荊江河段的航道條件也將改善，工程改善的航道里程為570—650km。這些效益將有利于改善西南地區(qū)和中東部地區(qū)的物質(zhì)文化交流，促進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

統(tǒng)計(jì)表明，在華中電網(wǎng)（包括湖北、河南、湖南和江西）建設(shè)的主要水電工程，使庫(kù)區(qū)2500km以上的