水電在可持續發(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(guò)程簡(jiǎn)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(guò)程具有許多不同的用途。相應的，水電項目種類(lèi)繁多，每一個(gè)水電項目將提供不同種類(lèi)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，必須對每一個(gè)水電項目所提供的有關(guān)服務(wù)進(jìn)行評估。在提供社會(huì )相同服務(wù)的基礎上，必須對供電項目進(jìn)行比較。
關(guān)鍵詞：水電可持續發(fā)展作用
案例：
水電開(kāi)發(fā)項目實(shí)例
—澳大利亞塔斯馬尼亞州的金河（KingRiver）電力開(kāi)發(fā)
位于塔斯馬尼亞曲折的西海岸，金河（KingRiver）的電力開(kāi)發(fā)是水電開(kāi)發(fā)中的一個(gè)很好例子，并在許多方面為其他水電項目的全面開(kāi)發(fā)和可持續運行提供了示范。此項目被認為是在顯著(zhù)的環(huán)境和經(jīng)濟開(kāi)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：
--塔斯馬尼亞電力項目是在公眾對將要造成的環(huán)境影響強烈關(guān)心的氛圍下施工建設的。作為“戈登低地（LowerGordon）”項目的合理替代工程,它的開(kāi)發(fā)受到了社會(huì )團體的廣泛接受�！案甑堑偷亍表椖坑捎谑艿铰�(lián)邦政府的干預而被迫迅速停止；
--該項目處于一個(gè)涵蓋主要環(huán)境特點(diǎn)的流域內，為此，在項目開(kāi)發(fā)所有階段都面臨著(zhù)一些獨特的環(huán)境挑戰，而這些挑戰最終都得到成功解決；
--項目在技術(shù)方面形成了許多有利特點(diǎn)，尤其是大壩，與傳統的實(shí)踐相比，它在堆石壩下游面布置了一個(gè)分節的溢流道，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，減少了對附近環(huán)境的危害；
--該項目的一個(gè)重大益處是，它促使人們意識到在塔斯馬尼亞水電中建立一個(gè)由專(zhuān)家組成的環(huán)境管理小組的必要；
--項目在塔斯馬尼亞水電未來(lái)業(yè)務(wù)的發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。
此案例研究描述了項目開(kāi)發(fā)處在的政治形勢、存在的技術(shù)內容、采取的環(huán)境措施、取得的社會(huì )效益，以及對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(guò)去稱(chēng)為水電委員會(huì )）是一個(gè)負責金河電力開(kāi)發(fā)的規劃和實(shí)施的組織，現在負責項目的運行和維護。
塔斯馬尼亞水電是一個(gè)政府所屬的電力機構，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(lái)，塔斯馬尼亞水電一直進(jìn)行大壩建設、河流開(kāi)發(fā)等電力工程。塔斯馬尼亞水電的發(fā)電系統，按現在的配置，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%。
金河電力項目的政治形勢
金河電力開(kāi)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(lái)有力競爭價(jià)格的能源開(kāi)發(fā)方案暫停之后提出來(lái)的。塔斯馬尼亞水電對全州的水電開(kāi)發(fā)進(jìn)行了細致的規劃，以滿(mǎn)足對電能增長(cháng)的需要，但是戈登低地項目方案將淹沒(méi)塔斯馬尼亞野生世界遺產(chǎn)的一大片地區。當戈登低地開(kāi)發(fā)項目受阻時(shí)，塔斯馬尼亞水電的計劃被打亂了，同時(shí)塔斯馬尼亞州為滿(mǎn)足電力需求的未來(lái)開(kāi)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)區外的兩個(gè)小型水電項目，即“金河”和“安東尼”項目開(kāi)發(fā)方案被提了出來(lái)。項目總裝機容量為226MW。塔斯馬尼亞州的議會(huì )兩院立即批準了該項目，也得到了塔斯馬尼亞州民眾的廣泛認可，同時(shí)，除了遵循常規的規劃程序外，塔斯馬尼亞水電還開(kāi)展了工程踏勘、設計和施工活動(dòng)。雖然法律上并沒(méi)有要求塔斯馬尼亞水電制訂全面的環(huán)境管理計劃，但這樣做反映開(kāi)發(fā)商對社會(huì )和環(huán)境責任認識。
項目的技術(shù)內容
金河電力開(kāi)發(fā)項目，裝機容量為143MW，工程共包括兩個(gè)大壩，一個(gè)83米高、大直徑、7公里長(cháng)的渠首工程，一臺發(fā)電機組，遠方控制設備，長(cháng)達50公里的220伏輸電線(xiàn)路以及大約36公里長(cháng)的道路工程。
該項目選用了以下大壩及相關(guān)基礎設施的技術(shù)特點(diǎn)，以減少對環(huán)境的影響，或者稱(chēng)之為成本節省策略：
--溢流道位于大壩的下游面。選擇此種方案減少了對周?chē)h(huán)境的危害；
--較長(cháng)的渠首工程通常應從下游端沿著(zhù)一定的坡度向上開(kāi)挖，以便能排干來(lái)水。相反的，金河的渠首是從上游向下開(kāi)挖，使得引水渠的一個(gè)進(jìn)水口永遠深深淹沒(méi)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)垂直的調壓井。調壓井通過(guò)建設一個(gè)向上伸展并與路面齊平的隧道來(lái)解決，節省了投資。調壓作用在引水隧道中，此隧道需滿(mǎn)足檢修和維護的通道要求。
由于在金河電力開(kāi)發(fā)中的良好技術(shù)表現，塔斯馬尼亞水電已經(jīng)從澳大利亞工程院贏(yíng)得了多項優(yōu)良工程獎。在科羅提混泥土面板堆石壩下游面的分節溢流道被認為是世界首例，現在塔斯馬尼亞水電持續在混泥土面板堆石壩領(lǐng)域進(jìn)行著(zhù)有創(chuàng )造性的開(kāi)發(fā)。采取的環(huán)境措施
在1983年，雖然塔斯馬尼亞水電并沒(méi)有被要求準備環(huán)境影響報告，但它卻自發(fā)地準備了金河項目建設的環(huán)境管理方案。這是澳大利亞首次建設的具有正式環(huán)境管理方案的水電項目，并且此方案影響了項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的設計和施工活動(dòng)。在建設期間成立了一個(gè)環(huán)境委員會(huì )來(lái)保證避免不必要的環(huán)境影響，對于不可避免的影響，則盡量減小并采取相應的措施。
金河電力開(kāi)發(fā)項目中出現了一些非常獨特的站址踏勘和設計方面的挑戰，最初是一系列關(guān)于流域內一個(gè)在過(guò)去100多年來(lái)一直開(kāi)采的大型銅礦的環(huán)境問(wèn)題。位于昆斯鎮（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，在礦區來(lái)的徑流中含量很高。
基于大量的公開(kāi)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，然而礦區泄漏的酸液時(shí)常進(jìn)入擬建庫區。在礦區，必須進(jìn)行導流工程建設來(lái)解決這一問(wèn)題。
意識到此電力開(kāi)發(fā)項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景觀(guān)造成的損壞。在環(huán)境管理方案中盡量減小景觀(guān)損壞的措施包括：修建臨時(shí)通道、營(yíng)地和工作區，在最低水位線(xiàn)下設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存起來(lái)進(jìn)行植被恢復時(shí)再利用，利用當地物種進(jìn)行植被恢復，在淹沒(méi)前的蓄水區營(yíng)救樹(shù)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(wèn)題。
大量的工作也投入到了研究金河流域淹沒(méi)給土著(zhù)遺產(chǎn)帶來(lái)的潛在影響這一敏感問(wèn)題。專(zhuān)業(yè)的關(guān)于自然的外在考古資源被利用起來(lái)對這潛在的影響進(jìn)行調查并做出了報告，對一些發(fā)現做出了詳盡的記載。在調查的過(guò)程中邀請了土著(zhù)社會(huì )群體的代表參加。將這些全面研究中的發(fā)現提供給土著(zhù)社區，并報給有權對流域淹沒(méi)進(jìn)行批準或否決的部門(mén)。結果是，淹沒(méi)此流域的方案立即得到了批準。
在對金河電力開(kāi)發(fā)項目進(jìn)行調試時(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(wèn)題得到了解決。塔斯馬尼亞水電還做了細致的研究，以了解電站運行對下游河邊和三角洲附近萊爾礦山殘渣的沉積，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
設計和施工期間，社區和相關(guān)的利益者進(jìn)行了廣泛的協(xié)商—其中包括昆斯鎮的居民、建設湖泊的人、當地的委員會(huì )、萊爾礦山、在貝博湖內捕撈鱒魚(yú)的消遣游客、以及麥夸里港的水產(chǎn)養殖者。
在建設過(guò)程中，該項目給當地提供了大量的頗受歡迎的就業(yè)機會(huì )，因為那時(shí)銅礦開(kāi)采業(yè)正在衰退。昆斯鎮離項目開(kāi)發(fā)區域非常近，塔斯馬尼亞水電更多地利用了當地的人力和工程承包商。一條新的輸電線(xiàn)路的建設也為改造昆斯鎮的電力供應以及準備將來(lái)從安東尼電站建設輸電線(xiàn)路提供了機會(huì )。當金河項目完工后，當地的勞力又被用于建設附近的安東尼發(fā)電項目。
項目的建設也考慮為公眾提供大量便利，如開(kāi)辟了野營(yíng)區、游船進(jìn)入湖區的坡道和公共景點(diǎn)。該電力項目為昆斯鎮現在和將來(lái)提供了更多的旅游條件。對受影響地區進(jìn)行早期全面的植被恢復已經(jīng)使得許多地方適合游客開(kāi)展旅游活動(dòng)。
考慮將貝博湖作為一個(gè)主要的鱒魚(yú)消遣垂釣區的想法使相應的大量設計和施工得以開(kāi)展。當地的群眾非常感謝塔斯馬尼亞水電通過(guò)建一個(gè)減少重金屬注入湖泊的導流工程，從而在此湖中設立一個(gè)垂釣區而做出的努力。幾條施工通道已經(jīng)改造成了方便群眾進(jìn)入湖區劃船的坡道，湖邊灌木叢的清除也使游船更安全。
對水電業(yè)務(wù)的促進(jìn)
金河電力開(kāi)發(fā)項目耗費了46,300萬(wàn)澳元（1993年1月統計），估計長(cháng)期平均電力輸出為67,000kW。從1993年投入運行以來(lái)，項目一直運行良好，沒(méi)有發(fā)生異常耗費。由于年均降水量比長(cháng)期平均降水低4%，故年平均電力產(chǎn)出為原來(lái)項目預期的97%。該電力產(chǎn)出占塔斯馬尼亞州年電力產(chǎn)量的6%左右。
該項目在塔斯馬尼亞水電運營(yíng)的綜合發(fā)電系統中發(fā)揮了重要作用，主要用于滿(mǎn)足階梯性變化的負荷和調頻的需求。電站能在一定的范圍內調整出力來(lái)滿(mǎn)足其他電站不能滿(mǎn)足的日負荷曲線(xiàn)變化，因此電站輸出能在很短的時(shí)間內進(jìn)行調整。因而使系統的運行更加靈活，同時(shí)促進(jìn)了系統的穩定，使整個(gè)塔斯馬尼亞水電的發(fā)電系統更經(jīng)濟。
該項目對于塔斯馬尼亞水電的未來(lái)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(chǎng)中發(fā)揮非常重要的作用，同時(shí)塔斯馬尼亞水電通過(guò)巴士林（Basslink）海底電纜向外出口峰荷電能。而且，因為該項目中水庫庫容很大，且只有一臺機組運行，所以它將促進(jìn)塔斯馬尼亞水電從其已經(jīng)規劃的大型風(fēng)力開(kāi)發(fā)區儲存風(fēng)能的能力。
結論
由于上述原因，金河電力開(kāi)發(fā)是水電項目開(kāi)發(fā)和運行中一個(gè)極有價(jià)值的、很好的案例研究�；诮鸷与娏﹂_(kāi)發(fā)中取得的經(jīng)驗，塔斯馬尼亞水電已經(jīng)開(kāi)始在整個(gè)公司內開(kāi)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)境管理系統獲得了ISO14001認證，每年接受二次檢查，同時(shí)，塔斯馬尼亞水電現在擁有一支配備良好的環(huán)境服務(wù)小組，全面參與對塔斯馬尼亞水電資產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的環(huán)境管理。
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