对金沙江水电开发问题的思考_金沙江水电梯级开发
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地 球 科 学 概 论
姓名:学号:班级:测绘 任 忠 正 1101班
20111100 对金沙江水电开发的思考
水电是现在技术最为成熟的一种可再生能源发电技术,开发金沙江水能资源符合我国能源结构调整的要求,是高效利用水能资源、落实科学发展观的具体体现。开发金沙江水能资源对实施西部开发战略、实现“西电东送”,优化和改善华中、华东地区能源结构,减少环境污染,发展西南经济,缩小东西部差距,更好地发挥长江三峡工程的效益,实现我国国民经济持续稳定增长具有十分重要的意义。在产生这些效益的同时,也有许多现实性问题值得我们深入思考并科学的加以分析、权衡和解决。
一、金沙江的区位因素及开发效益
金沙江流经青、藏、川、滇四省(区),流域北以巴颜喀拉山与黄河上游分界,东以大雪山与大渡河为邻,南以乌蒙山与珠江接壤,西以宁静山与澜沧江分水。流域处于青藏高原和云贵高原向四川盆地过渡的斜坡地带,地势西高东低。流域面积47.32万km2,约占长江流域面积的26%。金沙江水力资源丰富,蕴藏量达1.124亿千瓦,占全国水能总量的1/6,可开发的水能资源达8891万千瓦,是我国规划的具有重要战略地位的最大的水电基地。
金沙江是长江的上游河段,分上、中、下段,其中玉树至石鼓称为金沙江上段,石鼓至攀枝花称为金沙江中段,攀枝花至宜宾称为金沙江下段。金沙江水量丰沛且稳定,落差大且集中,是我国乃至世界上著名的水能资源极为富集的河流,特别是金沙江下段,水能资源最富集,河流穿行于高山峡谷之中,具有建设高坝大库的地形地质条件,开发条件最为成熟。开发金沙江水能资源对实施西部开发战略、实现“西电东送”,优化和改善华中、华东地区能源结构,减少环境污染,发展西南经济,缩小东西部差距,更好地发挥长江三峡工程的效益,实现我国国民经济持续稳定增长具有重要意义。
二、金沙江水电开发实例----溪洛渡水电站
溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县境内金沙江干流上,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等巨大综合效益的工程。溪洛渡电站装机容量1260万千瓦,位居世界第三。溪洛渡工程是长江防洪体系的重要组成部分,是解决川江防洪问题的主要工程措施之一,通过水库合理调度,可使三峡库区入库含沙量比天然状态减少34%以上;由于水库对径流的调节作用,将直接改善下游航运条件,水库区亦可实现部分通航。溪洛渡水电站是金沙江下游梯级电站中第一个开工建设的项目,标志着金沙江干流水电开发迈出实质性步伐。
溪洛渡水电站以发电为主,兼有防洪、拦沙、改善下游航运条件、环境和社会经济等方面的有力的巨大的综合效益。
1)发电效益:溪洛渡电站上游梯级电站建成后,保证出力可达665.7万千瓦,年发电量640亿千瓦时。同时,该电站建成后,可增加下游三峡、葛洲坝电站的保证出力37.92万千瓦,增加枯水期电量18.8亿千瓦时。拦沙效益:金沙江中游是长江主要产沙区之一,溪洛渡坝址年平均含沙量1.72千克每立方米,约占三峡入库沙量的47%。经计算分析,溪洛渡水库单独运行60年,三峡库区入库沙量将比天然状态减少34.1%以上,中数粒径细化约40%,对促进三峡工程效益发挥和减轻重庆港的淤积有重要作用。防洪效益:溪洛渡水库防洪库容46.5亿立方米,利用水库调洪再配合其它措施,可使川江沿岸的宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准从20年一遇过渡到符合城市防洪规划标准。溪洛渡水库汛期拦蓄金沙江洪水,直接减少了进入三峡水库的洪量,配合三峡水库运行可使长江中下游防洪标准进一步提高。研究成果表明,长江中下游遭遇百年一遇洪水,溪洛渡水库与三峡水库联合调度,可减少长江中下游的分洪量约27.4亿立方米。 2)改善下游通航条件:溪洛渡水库建成后,由于水库的水量调节和拦沙作用,将增大枯水期流量,经计算,可使新市镇至宜宾河段枯水期流量较天然情况增加约500立方米/秒。
3)环境效益:水电是清洁、可再生能源,溪洛渡水电站大量的优质电能代替火电后,每年可减少燃煤4100万吨,减少二氧化碳排放量约1.5亿吨,减少二氧化氮排放量近48万吨,减少二氧化硫排放量近85万吨。而且,库区生态环境和水土保持措施的落实,将有助于提高区域整体环境水平。
4)社会经济效益:随着溪洛渡水电站的建设,库区对外、对内水陆交通条件的改善,移民及工程开发建设资金的投入,对库区各县的基础设施建设、资源开发利用、优化产业结构、发展经济必将起到积极的推动作用。
溪洛渡水电站在产生很多有利影响的同时,也带来了一系列问题。1)未充分利用资源:溪洛渡电站水库长约200千米,平均宽度约700米,正常蓄水位600米以下,库容115.7亿立方米,水库总库容126.7亿立方米,水库淹没涉及四川省雷波、金阳、布拖、昭觉、宁南和云南永善、昭阳、鲁甸和巧家等9个县(区)。各县经济以传统农业为主,工业所占比重小,丰富的水能资源、矿产资源、生物资源和旅游资源等均未得到开发利用。
2)大量移民:根据溪洛渡水电站移民安置规划,到2013年,全库区需生产安置农村移民44565人,搬迁人口52740人;工程枢纽占地、施工占地和封闭管理区占地范围内,以2004年实物指标复核成果为基础计算,该区域内需生产安置人口为8073人,搬迁人口8305人。
三、结合实例对我国水电开发的思考
自改革开放以来,我国的水电站建设得到了长足的发展。在给我国的经济发展带来巨大利益的同时,也产生了一系列的生态环境问题,并对河流及下游整个生态系统的服务功能产生了深远的影响。因此正确认识水电站开发给人类带来的利弊,确定河流开发的最大限度,实现开发与保护协调发展,不仅是当前生态环境学家应当关注的重点,更应成为有关政府部门制定政策的依据。只有正确认识水电站建设的利弊,确保经济建设和生态建设的同步进行,才能实现人与河流的和谐共处和健康发展。
任何事物都是两面性的,大坝带来益处的时候,影响也悄然而至。在大家还在沉迷于三峡大坝的每年发电量、航运、创造的经济价值时,一些有见之士提出从长远的影响远大于益处。从三峡开始运营到现在,出现的影响有直接影响和间接影响,同样25级水电大坝肯定也会有移民安置、耕地淹没、水渗透、泥石流等。间接影响当地文化传承、生态、气候、环境等一系列的问题出现。
1、移民安置、耕地淹没。中国人口主要分布在长江黄河流域,以及东部地区,西南主要聚集区就是长江上流金沙江两岸。大坝建设肯定会造成的很大的土地淹没范围,这之中肯定大部分都是适宜耕作的土地,尤其是肥沃的河岸土地。其次就是是依江而建的城市,大坝施工区和淹没区的移民安置量肯定会非常大的,一旦这些地区因修建水库或其他相关开发活动整建制地成为移民,国家移民安置也会是一项非常大的工作量。
2、水的渗透,会诱发地震、泥石流、滑坡等地质自然灾害。修建25级水电大坝肯定会抬高水位,使大坝周围出现的水渗透现象。其一,水渗透引起工程周边地区地下水位升高,导致土地盐碱化。其二,大坝的建立,影响了当地的地质基础的稳定。三峡大坝拦截水量的庞大重力已开始在好几个地点侵蚀长江陡峭边岸。再加上水位波动频繁,因而引发了一系列的滑坡灾害,也使得大坝附近的地区的地质结构被破坏。不只有滑坡危害,地震发生的频率也比以前增大了。我们可以从三峡大坝可以看到,同样对于25级水电大坝以后也会出现同样的问题。其三,随着地下水位升高,整个地区的土壤会变得更松软,尤其是在金沙江流域,两岸土质干燥,长期侵于水中,会导致地基不稳,容易形成泥石流,大量土石垮塌到大坝里面,但其中大部分都无法排出去,水库因此将出现淤塞,大坝的蓄水能力与日剧减,大坝进而有可能垮塌。
3、影响当地文化传承。大量的移民安置生产生活,无疑是等于重建一个社会,必将打乱原有的经济结构,生产秩序、工作秩序和社会秩序会在相当长的时期造成生产力水平下降,致使经济发展速度缓慢。最重要的是长江沿岸的千年古镇人文遗失,那些古调古歌等非物质文化遗产失去了赖以发展的土壤,到他乡人生地不熟悉,尤其是那些方言和地方戏曲无法再发展传承。
4、影响气候。专家认为大江的流动产生了源源不断的动力,使大气溯流而上,加快水份的蒸发,江流使湿润空气源源不断地溯流而上,加上大气本身的对流,带给其流域地区充沛而稳定的降水量。而25级水电大坝建立形成金沙江流域的接近静止的水面,全然没有了过去的活力,失去了推动大气气团溯流而上的动力,蒸腾作用也大大减少。大气除了自身的对流供给其上游地区一定的降水量外,外力对它的作用也在这里彻底消失。从而影响四川以及整个西南的金沙江流域气候异常,造成严重干旱、酷暑和暖冬的原因。
5、影响生态环境。其一,25级水电大坝对整个金沙江流域乃至长江整个流域的河流水文特性造成无法逆转的改变,从而造成依存这些环境生活的珍稀濒危动物面临灭绝的可能。其二,对渔业、养殖业的破坏,带来复杂的下游洪泛区的改变,以及不但不会减少反而会增加某种洪灾的可能等等。其三,水污染等环境问题。农药残留物、生活及工业污水无法顺流而下排入大海,而是存储在水库,使水体的富营养化,出现“水华”现象。大坝阻挡了淤泥流向下游,使长江入海口收缩,海洋的咸水正在倒灌入内陆。
在分析25级水电大坝修建前后注意事项,以及修建完成后的影响过程中查阅很多相关资料,其中三峡大坝就是最有代表性,也是中国在水电行业的尝试。从三峡大坝运营到现在收获很多益处,也出现很多的问题;同样同为长江流上流的金沙江,25级水电大坝也会给我们带来同样益处,同样也出现很多的问题。就建坝的好处有以下几方面:防洪、灌溉、供水、发电、航运和推动相关产业发展等。每个水利工程给我们利益同时必然会产生许多对我们直接或间接的影响:移民安置、耕地淹没、水渗透、泥石流、影响当地文化传承、生态、气候、环境等。特别是像25级水电大坝这样大型水利工程更为明显。大兴水利目的就是放大益处,人类从中获得更多的经济效益。但是如果不经切实真正有效详细的设计和思考,在大兴水利后,我们得到不是更多利益,而是满目疮痍的母亲河、家园。所以在新建大型水利工程,尤其是像25级水电大坝这样大型水利工程之前,我们一定要做充分切实真正有效详细的设计和思考,尽量减少它给我们带来的影响。
四、金沙江水电开发应考虑的问题
一是因地理条件的限制,金沙江流域水电工程的移民,大部分采取了后靠安置的方式,使得高山峡谷中本已紧缺的土地资源更加稀缺,迫于生存压力,后靠的移民往往会砍伐森林、盲目开荒,造成新的生态退化和水土流失。二是金沙江中下游梯级主要开发目标是发电,但是根据长江流域开发总体规划,金沙江的水库需要为长江中下游的防洪预留大约300亿m3防洪库容。同时,金沙江水库还应长期为三峡水库承担减少泥沙的任务。在这样的因素制约下,金沙江的开发模式值得认真研究。考虑到下列事实:(1)金沙江下游四大梯级具有较大的水头和库容,更多承担长江防洪任务是更合理和经济的。金沙江水库没必要为防洪预留较大的库容,防洪和兴利应优化布置。(2)金沙江泥沙主要来自金沙江下游。下游水库在为三峡减淤的同时,也必须注意自身库容的保护。(3)金沙江中游洪水流量小,泥沙少。建立较大的具有多年调节性能的水库,对于全流域长远效益发挥具有很大意义。因此,金沙江中下游梯级应采用上下协调、优势互补、功能明确的开发模式,即中游水库汛期大量蓄水、储能,为流域更大限度的兴利创造条件;下游水库则加大调节深度,努力增加防洪库容和减少淤积。
另一个需要更重视的问题是,金沙江流域是一个非常复杂的地质区域,一是活动断层交错,有几大构造体系在这里重叠,产生各种方向的深大断裂带,所以,金沙江的弯弯拐拐很多,不像其他河流那样顺直、单一。金沙江的构造体系经历了不同地质时代的改造,导致地表分割、破碎,形成密集、活跃的地质灾害现象;二是地质活动频繁,而且目前对这个地区地质活动规律的研究和认知,也是很不够的。
金沙江流域地跨横断山断块抬升高山、高原褶皱隆起中一低山和四川盆地掀斜台陷深切丘陵三种环境地质域,地质环境复杂,地形起伏大,流域水平及立体气候变化明显,由此营造出复杂的生态地质环境系统。流域水资源储量丰富,是中国最大的水电能源基地,流域规划开发12座梯级电站。梯级电站的开发必然与流域的生态地质环境发生相互作用,作用的正负效应事关水电开发本身的安全,也维系流域乃至西部生态环境的安全。
从向家坝开始,它是中国大地构造体系新华厦系构造体系的第三隆起带上,也是中国地形台阶的第二、第三台阶的过渡带上,这个背景与龙门山是一样的。溪洛渡电站处于青藏高原东南角的川滇断块山地,构造体系复杂,比龙门山还要复杂,这个地方本来就在雷波—永善地震活动带上,1974年,这里发生过7级大地震,那时调查研究搞得很粗糙,没有进行过多的研究。白鹤滩电站位于西溪河断裂带和则木河断裂带之间,库区横穿小江深大断裂带。乌东德电站,坝址离一个大断层只有四五百米,库区位于早谷田深大断裂带。断裂带应力的累积,释放的形式就是地震,这种释放的周期无规律可循。因此必须客观地评价流域生态地质环境现状,预测梯级电站修建后可能产生的影响。因此,在对金沙江进行水电开发时,运用科学的分析方法综合考虑各种因素,充分考虑到有利和不利的影响,更要重视在地震断裂带、河谷地质灾害等方面的研究进展,对各项开发项目做充分切实真正有效详细的设计和思考,尽量减少给人们带来的不利影响。