水電在可持續(xù)發(fā)展中的作用論文
摘要：水電是利用水的落差所產(chǎn)生的電能，發(fā)電過程簡單。實(shí)際上，按照電力服務(wù)要求以及特定的站址情況，水力發(fā)電過程具有許多不同的用途。相應(yīng)的，水電項(xiàng)目種類繁多，每一個(gè)水電項(xiàng)目將提供不同種類的服務(wù)，產(chǎn)生不同的環(huán)境和社會(huì)影響，以及取得不同性質(zhì)和幅度的效益。因此，必須對(duì)每一個(gè)水電項(xiàng)目所提供的有關(guān)服務(wù)進(jìn)行評(píng)估。在提供社會(huì)相同服務(wù)的基礎(chǔ)上，必須對(duì)供電項(xiàng)目進(jìn)行比較。
關(guān)鍵詞：水電可持續(xù)發(fā)展作用
案例：
水電開發(fā)項(xiàng)目實(shí)例
—澳大利亞塔斯馬尼亞州的金河（KingRiver）電力開發(fā)
位于塔斯馬尼亞曲折的西海岸，金河（KingRiver）的電力開發(fā)是水電開發(fā)中的一個(gè)很好例子，并在許多方面為其他水電項(xiàng)目的全面開發(fā)和可持續(xù)運(yùn)行提供了示范。此項(xiàng)目被認(rèn)為是在顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)開發(fā)方面極有價(jià)值的案例研究，同時(shí)，在技術(shù)改造方面也取得了重大的成果：
--塔斯馬尼亞電力項(xiàng)目是在公眾對(duì)將要造成的環(huán)境影響強(qiáng)烈關(guān)心的氛圍下施工建設(shè)的。作為“戈登低地（LowerGordon）”項(xiàng)目的合理替代工程,它的開發(fā)受到了社會(huì)團(tuán)體的廣泛接受。“戈登低地”項(xiàng)目由于受到聯(lián)邦政府的干預(yù)而被迫迅速停止；
--該項(xiàng)目處于一個(gè)涵蓋主要環(huán)境特點(diǎn)的流域內(nèi)，為此，在項(xiàng)目開發(fā)所有階段都面臨著一些獨(dú)特的環(huán)境挑戰(zhàn)，而這些挑戰(zhàn)最終都得到成功解決；
--項(xiàng)目在技術(shù)方面形成了許多有利特點(diǎn)，尤其是大壩，與傳統(tǒng)的實(shí)踐相比，它在堆石壩下游面布置了一個(gè)分節(jié)的溢流道，這是世界上首例用于堆石高壩。這種方案大大降低了施工成本，減少了對(duì)附近環(huán)境的危害；
--該項(xiàng)目的一個(gè)重大益處是，它促使人們意識(shí)到在塔斯馬尼亞水電中建立一個(gè)由專家組成的環(huán)境管理小組的必要；
--項(xiàng)目在塔斯馬尼亞水電未來業(yè)務(wù)的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。
此案例研究描述了項(xiàng)目開發(fā)處在的政治形勢、存在的技術(shù)內(nèi)容、采取的環(huán)境措施、取得的社會(huì)效益，以及對(duì)塔斯馬尼亞水電的業(yè)務(wù)促進(jìn)。
塔斯馬尼亞水電的背景
塔斯馬尼亞水電（過去稱為水電委員會(huì)）是一個(gè)負(fù)責(zé)金河電力開發(fā)的規(guī)劃和實(shí)施的組織，現(xiàn)在負(fù)責(zé)項(xiàng)目的運(yùn)行和維護(hù)。
塔斯馬尼亞水電是一個(gè)政府所屬的電力機(jī)構(gòu)，它為澳大利亞南部面積為68,100平方公里的島嶼、即塔斯馬尼亞州提供所需電力。近一百多年來，塔斯馬尼亞水電一直進(jìn)行大壩建設(shè)、河流開發(fā)等電力工程。塔斯馬尼亞水電的發(fā)電系統(tǒng)，按現(xiàn)在的配置，是一個(gè)包括54個(gè)大壩和28個(gè)水電站的'涵蓋全州的網(wǎng)絡(luò)，其裝機(jī)容量將近2,260MW。塔斯馬尼亞水電發(fā)出的電力占到全澳州可再生能源電力的近60%。
金河電力項(xiàng)目的政治形勢
金河電力開發(fā)方案產(chǎn)生于頗受爭議的氛圍下，是在1982年一個(gè)將帶來有力競爭價(jià)格的能源開發(fā)方案暫停之后提出來的。塔斯馬尼亞水電對(duì)全州的水電開發(fā)進(jìn)行了細(xì)致的規(guī)劃，以滿足對(duì)電能增長的需要，但是戈登低地項(xiàng)目方案將淹沒塔斯馬尼亞野生世界遺產(chǎn)的一大片地區(qū)。當(dāng)戈登低地開發(fā)項(xiàng)目受阻時(shí)，塔斯馬尼亞水電的計(jì)劃被打亂了，同時(shí)塔斯馬尼亞州為滿足電力需求的未來開發(fā)能力也受到了懷疑。
此后，位于塔斯馬尼亞野生世界遺產(chǎn)區(qū)外的兩個(gè)小型水電項(xiàng)目，即“金河”和“安東尼”項(xiàng)目開發(fā)方案被提了出來。項(xiàng)目總裝機(jī)容量為226MW。塔斯馬尼亞州的議會(huì)兩院立即批準(zhǔn)了該項(xiàng)目，也得到了塔斯馬尼亞州民眾的廣泛認(rèn)可，同時(shí)，除了遵循常規(guī)的規(guī)劃程序外，塔斯馬尼亞水電還開展了工程踏勘、設(shè)計(jì)和施工活動(dòng)。雖然法律上并沒有要求塔斯馬尼亞水電制訂全面的環(huán)境管理計(jì)劃，但這樣做反映開發(fā)商對(duì)社會(huì)和環(huán)境責(zé)任認(rèn)識(shí)。
項(xiàng)目的技術(shù)內(nèi)容
金河電力開發(fā)項(xiàng)目，裝機(jī)容量為143MW，工程共包括兩個(gè)大壩，一個(gè)83米高、大直徑、7公里長的渠首工程，一臺(tái)發(fā)電機(jī)組，遠(yuǎn)方控制設(shè)備，長達(dá)50公里的220伏輸電線路以及大約36公里長的道路工程。
該項(xiàng)目選用了以下大壩及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)特點(diǎn)，以減少對(duì)環(huán)境的影響，或者稱之為成本節(jié)省策略：
--溢流道位于大壩的下游面。選擇此種方案減少了對(duì)周圍環(huán)境的危害；
--較長的渠首工程通常應(yīng)從下游端沿著一定的坡度向上開挖，以便能排干來水。相反的，金河的渠首是從上游向下開挖，使得引水渠的一個(gè)進(jìn)水口永遠(yuǎn)深深淹沒在下游末端附近的渠道里。
--在渠首成為引水渠道向下進(jìn)入電站時(shí)，通常要有一個(gè)垂直的調(diào)壓井。調(diào)壓井通過建設(shè)一個(gè)向上伸展并與路面齊平的隧道來解決，節(jié)省了投資。調(diào)壓作用在引水隧道中，此隧道需滿足檢修和維護(hù)的通道要求。
由于在金河電力開發(fā)中的良好技術(shù)表現(xiàn)，塔斯馬尼亞水電已經(jīng)從澳大利亞工程院贏得了多項(xiàng)優(yōu)良工程獎(jiǎng)。在科羅提混泥土面板堆石壩下游面的分節(jié)溢流道被認(rèn)為是世界首例，現(xiàn)在塔斯馬尼亞水電持續(xù)在混泥土面板堆石壩領(lǐng)域進(jìn)行著有創(chuàng)造性的開發(fā)。采取的環(huán)境措施
在1983年，雖然塔斯馬尼亞水電并沒有被要求準(zhǔn)備環(huán)境影響報(bào)告，但它卻自發(fā)地準(zhǔn)備了金河項(xiàng)目建設(shè)的環(huán)境管理方案。這是澳大利亞首次建設(shè)的具有正式環(huán)境管理方案的水電項(xiàng)目，并且此方案影響了項(xiàng)目開發(fā)過程中的設(shè)計(jì)和施工活動(dòng)。在建設(shè)期間成立了一個(gè)環(huán)境委員會(huì)來保證避免不必要的環(huán)境影響，對(duì)于不可避免的影響，則盡量減小并采取相應(yīng)的措施。
金河電力開發(fā)項(xiàng)目中出現(xiàn)了一些非常獨(dú)特的站址踏勘和設(shè)計(jì)方面的挑戰(zhàn)，最初是一系列關(guān)于流域內(nèi)一個(gè)在過去100多年來一直開采的大型銅礦的環(huán)境問題。位于昆斯鎮(zhèn)（Queenstown）的萊爾山銅礦，在站址踏勘期間仍然不斷地直接將礦渣（細(xì)小的沉積廢物）排入昆河（QueenRiver）。在昆河河床和兩岸以及金河下游的三角地帶可以看到大量的礦渣和熔煉后的碎屑。而且，礦區(qū)大量的硫礦石裸露在空氣和雨水中，與這種硫礦石有關(guān)的重金屬—如銅、鋁和鋅—由于酸液的泄漏而生成，在礦區(qū)來的徑流中含量很高。
基于大量的公開研究，大壩和電站位于將礦渣輸送到金河下游的昆河支流的上游，然而礦區(qū)泄漏的酸液時(shí)常進(jìn)入擬建庫區(qū)。在礦區(qū)，必須進(jìn)行導(dǎo)流工程建設(shè)來解決這一問題。
意識(shí)到此電力開發(fā)項(xiàng)目與塔斯馬尼亞野生世界遺產(chǎn)的緊密關(guān)系，必須倍加小心減小對(duì)景觀造成的損壞。在環(huán)境管理方案中盡量減小景觀損壞的措施包括：修建臨時(shí)通道、營地和工作區(qū)，在最低水位線下設(shè)立更多的木片和材料，盡量使永久通道和建筑物不要成為障礙，將施工期間產(chǎn)生的泥碳土和上層土儲(chǔ)存起來進(jìn)行植被恢復(fù)時(shí)再利用，利用當(dāng)?shù)匚锓N進(jìn)行植被恢復(fù)，在淹沒前的蓄水區(qū)營救樹木，采取減少渠道沉積和水土流失的策略，并考慮泄露和溢流處理問題。
大量的工作也投入到了研究金河流域淹沒給土著遺產(chǎn)帶來的潛在影響這一敏感問題。專業(yè)的關(guān)于自然的外在考古資源被利用起來對(duì)這潛在的影響進(jìn)行調(diào)查并做出了報(bào)告，對(duì)一些發(fā)現(xiàn)做出了詳盡的記載。在調(diào)查的過程中邀請(qǐng)了土著社會(huì)群體的代表參加。將這些全面研究中的發(fā)現(xiàn)提供給土著社區(qū)，并報(bào)給有權(quán)對(duì)流域淹沒進(jìn)行批準(zhǔn)或否決的部門。結(jié)果是，淹沒此流域的方案立即得到了批準(zhǔn)。
在對(duì)金河電力開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)試時(shí)，一些由于蓄水（貝博湖）、救助困境中的動(dòng)物，以及電站發(fā)電時(shí)的氧氣濃度所引起的重金屬和水質(zhì)問題得到了解決。塔斯馬尼亞水電還做了細(xì)致的研究，以了解電站運(yùn)行對(duì)下游河邊和三角洲附近萊爾礦山殘?jiān)某练e，以及麥夸里港的水質(zhì)（金河注入此港）所造成的影響，以及可能減少的影響。
取得的社會(huì)效益
設(shè)計(jì)和施工期間，社區(qū)和相關(guān)的利益者進(jìn)行了廣泛的協(xié)商—其中包括昆斯鎮(zhèn)的居民、建設(shè)湖泊的人、當(dāng)?shù)氐奈瘑T會(huì)、萊爾礦山、在貝博湖內(nèi)捕撈鱒魚的消遣游客、以及麥夸里港的水產(chǎn)養(yǎng)殖者。
在建設(shè)過程中，該項(xiàng)目給當(dāng)?shù)靥峁┝舜罅康念H受歡迎的就業(yè)機(jī)會(huì)，因?yàn)槟菚r(shí)銅礦開采業(yè)正在衰退。昆斯鎮(zhèn)離項(xiàng)目開發(fā)區(qū)域非常近，塔斯馬尼亞水電更多地利用了當(dāng)?shù)氐娜肆凸こ坛邪獭Ｒ粭l新的輸電線路的建設(shè)也為改造昆斯鎮(zhèn)的電力供應(yīng)以及準(zhǔn)備將來從安東尼電站建設(shè)輸電線路提供了機(jī)會(huì)。當(dāng)金河項(xiàng)目完工后，當(dāng)?shù)氐膭诹τ直挥糜诮ㄔO(shè)附近的安東尼發(fā)電項(xiàng)目。
項(xiàng)目的建設(shè)也考慮為公眾提供大量便利，如開辟了野營區(qū)、游船進(jìn)入湖區(qū)的坡道和公共景點(diǎn)。該電力項(xiàng)目為昆斯鎮(zhèn)現(xiàn)在和將來提供了更多的旅游條件。對(duì)受影響地區(qū)進(jìn)行早期全面的植被恢復(fù)已經(jīng)使得許多地方適合游客開展旅游活動(dòng)。
考慮將貝博湖作為一個(gè)主要的鱒魚消遣垂釣區(qū)的想法使相應(yīng)的大量設(shè)計(jì)和施工得以開展。當(dāng)?shù)氐娜罕姺浅８兄x塔斯馬尼亞水電通過建一個(gè)減少重金屬注入湖泊的導(dǎo)流工程，從而在此湖中設(shè)立一個(gè)垂釣區(qū)而做出的努力。幾條施工通道已經(jīng)改造成了方便群眾進(jìn)入湖區(qū)劃船的坡道，湖邊灌木叢的清除也使游船更安全。
對(duì)水電業(yè)務(wù)的促進(jìn)
金河電力開發(fā)項(xiàng)目耗費(fèi)了46,300萬澳元（1993年1月統(tǒng)計(jì)），估計(jì)長期平均電力輸出為67,000kW。從1993年投入運(yùn)行以來，項(xiàng)目一直運(yùn)行良好，沒有發(fā)生異常耗費(fèi)。由于年均降水量比長期平均降水低4%，故年平均電力產(chǎn)出為原來項(xiàng)目預(yù)期的97%。該電力產(chǎn)出占塔斯馬尼亞州年電力產(chǎn)量的6%左右。
該項(xiàng)目在塔斯馬尼亞水電運(yùn)營的綜合發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用，主要用于滿足階梯性變化的負(fù)荷和調(diào)頻的需求。電站能在一定的范圍內(nèi)調(diào)整出力來滿足其他電站不能滿足的日負(fù)荷曲線變化，因此電站輸出能在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。因而使系統(tǒng)的運(yùn)行更加靈活，同時(shí)促進(jìn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定，使整個(gè)塔斯馬尼亞水電的發(fā)電系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)。
該項(xiàng)目對(duì)于塔斯馬尼亞水電的未來事業(yè)發(fā)展非常重要。它將在2003年塔斯馬尼亞州加入澳大利亞國家電力市場中發(fā)揮非常重要的作用，同時(shí)塔斯馬尼亞水電通過巴士林（Basslink）海底電纜向外出口峰荷電能。而且，因?yàn)樵擁?xiàng)目中水庫庫容很大，且只有一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，所以它將促進(jìn)塔斯馬尼亞水電從其已經(jīng)規(guī)劃的大型風(fēng)力開發(fā)區(qū)儲(chǔ)存風(fēng)能的能力。
結(jié)論
由于上述原因，金河電力開發(fā)是水電項(xiàng)目開發(fā)和運(yùn)行中一個(gè)極有價(jià)值的、很好的案例研究。基于金河電力開發(fā)中取得的經(jīng)驗(yàn)，塔斯馬尼亞水電已經(jīng)開始在整個(gè)公司內(nèi)開展環(huán)境管理政策和策略制定，同時(shí)，這些策略正不斷地得到修正、更新和完善。塔斯馬尼亞水電的環(huán)境政策屬于公眾的。它的環(huán)境管理系統(tǒng)獲得了ISO14001認(rèn)證，每年接受二次檢查，同時(shí)，塔斯馬尼亞水電現(xiàn)在擁有一支配備良好的環(huán)境服務(wù)小組，全面參與對(duì)塔斯馬尼亞水電資產(chǎn)和開發(fā)的環(huán)境管理。
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