云南省梯级电站开发对生态环境的影响以及保护对策研究与分析.doc

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1、第十一届“挑战杯”学生课外学术科技竞赛作品（自然科学类学术论文）云南省梯级电站开发对生态环境的影响以及保护对策研究与分析 学院： 机电工程学院作者： 目录目录21前言211国内外水资源分布和利用现状21.1.1 国内情况21.1.2 国外情况31.2国内外梯级电站发展情况51.2.1国外情况51.2.2国内情况71.3云南省水电站、梯级电站发展现状122梯级电站概述132.1水电站132.1.1水电站的定义132.1.2水电站的原理132.1.3水电站的分类142.2梯级电站概述162.2.1.梯级水电站的定义162.2.2梯级电站示意图162.3云南省梯级电站发展现状172.3.1整体概述1

2、72.3.2云南比较典型的梯级电站183梯级电站目前存在问题（环境）253.1国外典型梯级电站出现的环境问题263.2国内典型电站梯级电站出现问题293.3云南省典型电站梯级电站出现问题304云南省梯级电站开发保护对策324.1对现有问题解决的具体措施334.2 环境监测站(网)建设334.2.1环境监测站(网)建设的必要性334.2.2建立国内梯级电站环境监测中心站的有利因素354.2.3优化资源配置 ,提高信息管理水平364.2.4 建设方式与管理模式的设想364.2.5措施保护375 结论396 展望417 体会411前言11国内外水资源分布和利用现状地球有“水球”之称。水对我们的生命起

3、着重要的作用，它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。当今世界,由水资源缺乏和水体污染构成的水危机严重制约着世界经济的健康发展。进入21世纪以后,世界各国普遍面临严峻缺水形势,预计到2025年,世界上将会有30亿人面临缺水,40个国家和地区淡水严重不足。1.1.1 国内情况中国是一个干旱缺水严重的国家,淡水资源总量为,占全球水资源总量的6%,居世界第四位,但人均只有2200,为世界平均水平的1/4、美国的1/5,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。此外,中国水资源地区分布很不平衡,长江流域及其以南地区,国土面积占全国36.5%,水资源量占全国的81%,长江流域

4、以北地区,国土面积占全国63.5%,而水资源量仅占全国的19%。20世纪末,我国600多个城市中已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。新中国成立50多年来,全国共修建加固堤防约,建成大中小型水库8万多座,初步控制了大江大河的常遇洪水,形成了的年供水能力,有效灌溉面积从2.4亿亩扩大到82亿亩,并为城市和工业的发展提供了水源。水资源是国民经济和社会发展的重要支撑和保障,随着全球气候变化影响日益明显以及我国工业化、城镇化进程加速,社会经济发展与水资源、水环境承载力不足的矛盾将更加突出。1.1.2 国外情况 澳大利亚是全世界最干旱的大陆

5、之一,沙漠和半沙漠面积占全国面积的35%。全国平均年降雨量为455mm,其中地面径流量为52mm,地下水回灌量为4mm,蒸发蒸腾量占降雨的88%。平均年降水量低于254mm的面积占国土总面积的39%,32%的面积平均年降水在254-5O8mm之间。最大的河流是墨累一达令河,总长约3700km。整个澳大利亚河川平均年径流总量为,年可开发利用的地表水约,占地表径流总量的26.7%。地下水储藏量约,年可开采量估计为。澳大利亚的理论水能蕴藏量为kwh/年,经济可开发的水能资源为kwh/年。1998年的水电总装机容量为kw,年发电量kwh。水电比重为9%,水能开发程度为58.3%。 巴基斯坦气候干燥,平

6、均年降水量不到300mm,且在时间与空间上分布不均,大部分降水集中在夏季的7-8月,蒸发量大于降水量。水资源总量为,其中地表水,地下水净补给量。人均占有径流量。水能资源蕴藏量估计为kw。巴基斯坦的河流主要是印度河水系。印度河全长2280km,总流域面积,在巴基斯坦境内的流域面积为,占全流域面积的58.4%,占国土面积的70%。印度河的年径流量为。根据96一98年的水文资料,印度河进入巴基斯坦的平均年径流量为,高于印巴分水条约规定的分水标准。俄罗斯可能开发的水能资源量为kwh,可能开发的水电装机总容量为kw。俄罗斯全国长度超过10km的河流在12万条以上,总长超过km,可通航河段总长。最主要的河

7、流有叶尼塞河、伏尔加河、第涅伯河等。其中,叶尼塞河是俄罗斯水量最大和水能资源最丰富的河流。 法国的降雨量各地不同,平均年降雨量为500mm,年总降水量约。水资源总量为,1995年人均水资源已有量3415。第一大河为卢瓦尔河,全长1010km,流域面积约。第二大河为罗呐河,全长是,流域面积。塞纳河全长776km,流域面积,为法国最富航运之利的河流。 美国的年径流总量为,1999年人均年径流量为。美国大陆平均年降水量约76Omm,但是分布不均匀。落基山脉以西是以冬季降水为主,平均年降水量一般在500mm以下,西部大盆地区域不到25Omm,科罗拉多河下游地区不足90mm;而落基山脉以东地区是以夏季降

8、水为主,平均年降水量一般在500mm以上,西北部沿海与东部沿海地区平均年降水量在1000mm以上,密西西比河下游地区可以达到1200一1600mm。 日本平均年降水量为1750mm,但时空分布不均,年际变化也较大。河川径流量平水年约为,丰水年约为,枯水年约为,但可开发利用量只有左右。水能理论蕴藏量很大,技术上可开发水能蕴藏量为kwh。1.2国内外梯级电站发展情况1.2.1国外情况1.2.1.1概述 图1 世界一些典型河流开发水力发电的出现，始于1880年前后。但是，水电站发展的前40年中，多数国家都处于单目标、单个电站孤立开发、独立管理的状态。唯有日本在20世纪的前30年中出现了按河流水系进行

9、梯级开发的趋势，并取得了较好的成效。但是，当时也没有明确提出对河流进行梯级开发的概念。 1933年，美国在田纳西河流域的开发方案中首次提出多目标梯级开发的主张，并加以实施。此后，康伯兰河、密苏里河、哥伦比亚河、科罗拉多河、阿肯色河等相继按照田纳西 河的开发方式进行多目标梯级开发。 与此同时，前苏联在1931年到1934年间完成了伏尔加河的梯级开发规划，并付诸实施。 水力发电发展的第二个40年，是梯级开发迅猛发展的时代。大多数发达国家在这一时期都以开发水能作为自己国家能源建设的重点，优越的水电电源点大都获得了开发。 发达国家水电建设从20世纪70年代以后开始走向平稳发展时代。而拉美一些发展中国家

10、则从60年代开始了水电建设的高潮，梯级开发进展很快。巴西在1958年到1986年的28年中，对巴拉那河及其支流进行了一连串梯级开发，共建成梯级电站17座，总库容为，总装机达。这使它从1950年的水电装机居世界第12位跃居为世界第5位。 目前，世界上梯级水电站开发建设最完善的有美国和加拿大境内的哥伦比亚河，干支流共建42座梯级、总装机达，是世界上梯级数最多的河流。 巴西和阿根廷、巴拉圭等国境内的巴拉那河，干支流共建30座梯级，总装机达，是世界上装机容量最大的河流。苏联的叶尼塞河，干支流共建梯级9座，总库容达，是世界上水库库容最大的河流。还有苏联的伏尔加河，法国的罗纳河，加拿大的拉格朗德河，美国的

11、密西西比河，欧洲的莱茵河、多瑙河等梯级水电站的开发建设都很有特点，不仅获得了巨大的水电能源，而且获得了综合的社会经济效益。1.2.1.2典型河流概况（1)哥伦比亚河，上游在加拿大，下游在美国，干流长约2000km，落差808m，共分了15个梯级开发。加拿大在干流上游已建2级水电站，装机3580MW，在支流建1座水电站。美国于19321972年已建11个梯级电站，总库容，共装机11720MW。流域内有灌区27个，灌溉面积。为对干流中下游调节水量，美国在支流上建1座水电站。15个水电站合计装机容量23110MW。 (2)美国的田纳西河流域开发，设置15个梯级；科罗拉多河开发为11个梯级；流经土耳其

12、、叙利亚和伊拉克的幼发拉底河开发为7个梯级。 (3)俄罗斯的伏尔加河流域的梯级开发，从20世纪40年代开始。伏尔加河长度3700km，流域面积，干流布置10个梯级，加上支流共14个梯级。流域开发长度约3500km，总库容，总装机容量超过12000MW，年均发电量kWh。伏尔加河流域梯级水电站生产的电力，占全国水电生产总量的20以上；该流域水道上运送的物资占全国河道运输量的70；渔业生产量占全国内河产量的一半；并灌溉了数百万公顷的土地。这一流域的梯级开发对前苏联和俄罗斯经济的发展，起到举足轻重的作用。 (4)拉丁美洲第二大河奥里诺科河的支流卡罗尼河，位于委内瑞拉东部，流域水资源丰富，可开发的装机

13、容量24800MW。卡罗尼河分7个梯级开发，其中古里水电站是梯级的主力电站，1977年一期工程投运，1984年二期工程投运，总装机容量达到9100MW，年发电量kWh，大坝高162m，并留有扩建余地。1.2.2国内情况1.2.2.1基本概况图2 全国十二大水电基地装机容量我国水能资源总量居世界首位，有很大的开发潜力。长期以来，水利电力部根据水资源的分布情况、开发条件和经济发展的需要，提出了建设流域水电开发基地的方案，重点为12个大水电基地。规划总装机规模为MW，年发电量kWh。1.2.2.2典型河流介绍 (1)松花江流域水电梯级开发 松花江是黑龙江的一大支流，有两源，西源嫩江发源于大兴安岭伊勒

14、呼里山。南源第二松花江发源于长白山天池，嫩江河长1370km，是松花江的干流河源。其上游属山区性河流，主要开发任务为发电，布置卧都河、窝里河、固固河、库莫屯4级水电站，共利用水头125m，总库容，共装机3584MW。嫩江中下游由山区逐渐流向丘陵地区，到齐齐哈尔市以下为平原区。因该区是松花江流域的工农业发达地区，开发目标是防洪、发电、供水等，设置尼尔基和大赉两级水利枢纽。尼尔基已建成，总库容，防洪库容。 第二松花江丰满水电站以上河段穿行于长白山区，水量丰富，落差集中，是东北地区水能资源开发条件最好的河段。开发任务以发电为主，兼顾防洪。在本河段布置7级枢纽，小山、双沟、石笼、白山、红石、丰满和哈达

15、山，共装机2934MW。其中小山、白山、红石、丰满电站已建成，装机2584MW。 松花江流域共拟开发21个梯级水电站，总装机41504MW，平均年发电量合计kWh。 (2)、鸭绿江流域梯级水电开发 鸭绿江发源于长白山南麓，干流是中国和朝鲜两国的界河，本流域天然流域面积为。开发是以发电为主，兼顾防洪、供水、流筏、航运等。 鸭绿江干流上布置有7个梯级电站，是临江、云峰、黄柏、渭源、水丰、太平湾、义州水电站。梯级共利用水头366m，总库容，其中调节库容，共装机2340MW，平均年发电量合计kWh。其中水丰水电站80年代装机扩建为900MW，云峰水电站1965年开始发电，装机400MW，这两个电站是梯

16、级的骨干电站。太平湾水电站1985年开始发电，渭源水电站1988年投产发电，装机容量为390MW。 (3)浑江流域梯级水电开发 浑江为鸭绿江的主要支流，发源于长白山系的老岭，全长445km，落差744m，流域面积为。河道多蛇曲，河谷多处狭窄，水能资源开发条件较好。流域开发7个梯级，即：桓仁、西江、凤鸣、回龙、太平哨、双岭、金哨水电站，然后接鸭绿江的水丰水电站。其中桓仁水电站为主力电站，水库库容，装机容量222.5MW。到20世纪末梯级已开发总装机容量500MW，年发电量kWh。 (4)红水河流域梯级水电开发 红水河是珠江流域西江干流中一个局部河段的名称，上起南盘江的下游河段，下游包括全部黔江河

17、段。流域开发以发电为主，兼顾防洪、航运、灌溉、水产等。红水河及黔江布置10个梯级的水电开发，即：天生桥一级和二级、平班、龙滩、岩滩、大化、百龙滩、恶滩、桥巩、大藤峡水电站。梯级水电站共利用水头754m，总库容，共装机12520MW，平均年发电量合计kWh。梯级水电站全部建成后，水库淹没河道的浅滩，增大枯水期流量，配以适当的航道整治，可使全河通航，为贵州和广西开辟出海通道。天生桥一级和龙滩水电站的库容最大，可实施年调节；大藤峡水电站距防洪对象最近，调节洪水的效果最好。这三个水电站是梯级的骨干工程。 梯级水电站中已开发的有大化、恶滩、天生桥一级、天生桥二级、岩滩水电站，在建的有龙滩和百龙滩水电站。

18、 (5)猫跳河流域水电梯级开发 猫跳河位于贵州省中部，为乌江的支流。全长180km，天然落差550m，流域面积3195。全河6级开发，即：红枫、百花、修文、窄巷口、红林、红岩水电站。共利用落差384.5m，总装机容量239MW，平均年发电量合计kWh。除发电外，红枫、百花两水库可灌溉农田7530，并供给贵阳、清镇等城市工业和生活用水，兼顾水产养殖和旅游。 (6)龙溪河流域水电梯级开发 龙溪河位于四川省东南部，是长江上游北岸的支流，全长170km，流域面积3280。河道上游较平坦，下游陡峻，狮子滩至下硐河段长24km，天然落差约140m。利用下游的天然落差，开发4个梯级水电站，即：狮子滩、上硐、

19、回龙寨、下硐水电站。总装机容量104.5MW，多年平均年发电量合计kWh。 (7)西洱河流域水电梯级开发 西洱河位于云南省大理，是洱海的泄水通道。河道大多穿行于深山峡谷之间，岸坡陡峻，水流湍急，落差集中。河道全长23km，天然落差约610m。分4级开发，均为引水式电站，共利用落差608m，利用率为997。总装机容量255MW，多年平均年发电量合计kWh。 (8)以礼河流域水电梯级开发 以礼河位于云南省北部，是金沙江的支流，全长122km，流域面积2558。上、下游河段坡降较大，中游较平缓，自然落差约2000m。水电开发4个梯级，即：毛家村、水槽子、盐水沟、小江水电站。共利用水头14132m，利

20、用率为707。总装机容量3215MW，多年平均年发电量合计kWh。1.3云南省水电站、梯级电站发展现状云南是我国水能资源最丰富的省份之一, 水电建设历史悠久, 全省水电资源理论蕴藏量为。但目前云南省水电资源开发率不足6.3%.远低于全国平均开发程度20%。加快云南可再生水能资源的开发, 对于推进“ 西电东送” 云电外送” , 培育云南以水电为主的电力支柱产业, 建设绿色经济强省, 实现可持续发展, 具有非常重要的意义。至1949年底, 全省水电装机容量仅500kw。新中国成立后, 党和政府积极推进电力生产发展工作。云南省先后建成了以礼河梯级电站(装机32.15万千瓦)、绿水河梯级电站(装机6.

21、55万千瓦)、西洱河梯级电站(装机25.5万千瓦) 等。至2002年底, 云南省发电总装机容量为, 其中水电, 火电, 水电装机占总装机的67.5% 20 02 年全省最高发电负荷含外送730万千瓦, 不含外送660 万千瓦。全省完成售电量kWh, 省内约kWh。比2001年增长11.5%, 外送kWh。十一届三中全会以后, 云南抓住改革开放的机遇, 先后建成鲁布革电站、漫湾电站、大朝山电站等, 为我国水电行业提供了有益经验。近年来, 云南省委、省政府确定建设，云南绿色经济强省” 的战略目标, 要求加大水电开发力度, 取得一定效果。当前“ 三江” 流域水电开发初步形成“齐头并进”之态势。2梯级

22、电站概述2.1水电站2.1.1水电站的定义 将水能转换为电能的综合工程设施 。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。2.1.2水电站的原理图3 水轮发电机图 水流落差造成了水从高处到低处产生了势能，这股能量推动了一个巨大的涡轮，涡轮的旋转带动了发电机组，即水流带动发电机的转子，而定子侧通以直流励磁电流，产生一个静止的磁场，转子绕组旋转切割该磁场，在定子侧感应产生电流。2.1.3水电站的分类 （1）堤坝式水电站 堤坝式水电站是在河道上拦河筑坝，抬高上游水位，造

23、成坝上、下游的水位差，然后建电厂。图4 堤坝式水电站示意图 （2）引水式水电站 在地势险峻、水流湍急的河流中上游，或坡度较陡的河段上，可以采用人工修建的引水建筑物引水以集中落差发电。这种水电站就称之为引水式水电站。 图5 引水式水电站示意图 （3）混合式水电站 水电站的水头是由筑坝和引水道共同形成时，这种水电站就称为水电站。 （4）抽水蓄能式水电站图6 抽水蓄能式水电站 定义 抽水蓄能式水电站是一种特殊的水电站。在整个电力系统中，它既是电源（发电厂），又是负荷（用电设备）。原理当电网中电力负担处于低谷时（例如深夜至凌晨）。它利用电网内（主要是核电或火电）富余的电能，采用水泵运行方式，将下游（低

24、水池）水抽到高水地，以抽水蓄能的方式将能量储存在高水池。当电力系统处于高峰负荷时，机组改为水轮机运行方式，将高水池储存的水能用来发电。定义、类型、原理2.2梯级电站概述2.2.1.梯级水电站的定义梯级水电站是对水资源的充分利用，因地势的影响，水是一直往下流，所以其水电站的开发可分布于整条流域，这样在河流的上游中游下游，都可开发水电站，下一级的水电站利用上一级水电站流出来的水继续发电，这就是梯级水电站。2.2.2梯级电站示意图图7 梯级开发示意图2.3云南省梯级电站发展现状2.3.1整体概述云南是全国水电资源大省，境内水能资源丰富，经济可开发水电站装机容量，居全国第二，约占全国总量的24.4%。

25、不仅资源蕴藏量巨大，且分布主要集中在金沙江、澜沧江、怒江三大流域，占云南省经济可开发容量的85.6%。 从经济学角度分析，云南省内流域水量充沛而稳定，开发目标相对简单，淹没损失和迁移人口较少，单位工程量小，造价低，经济技术指标优越，可开发的条件因地缘优势得天独厚。 云南在水电站建设的技术应用上实行了多个第一。新中国成立后，云南在1956年开始兴建全国第一个跨流域梯级开发、最高水头的以礼河梯级电站，装机，并于1958年开始供电。与此同时，1958年由北京、昆明水电设计院设计的国内第一座引用地下水发电的六郎洞水电站工程开工，装机25000kw，并于1960年建成发电。 云南是我国水能资源最为丰富的

26、省份之一，以三江干流为重点的云南水电开发热潮已经来临。小湾、糯扎渡、景洪等一批百万千瓦级的大型、巨型水电站相继开工建设，金沙江干流的梯级开发已拉开序幕，怒江干流的梯级开发也已提上日程。目前，云南正利用得天独厚的水电资源加紧实施西电东送和云电外送战略，努力培育以水电为主的电力支柱产业。2.3.2云南比较典型的梯级电站 （1）澜沧江流域(云南境内)图8 澜沧江云南境内水电站分布示意图从20世纪50年代开始，云南省水利水电工作者就对澜沧江水能资源进行普查。80年代，在澜沧江云南省境内干流河段规划了14座水电站，确定首先在澜沧江中下游建设功果桥、小湾、漫湾、大朝山、糯扎渡、景洪、橄榄坝、勐松座梯级电站

27、。漫湾电站，一期工程装机，是我国第一座部、省合资建设的大型水电站。1993年月第一台机组发电，总投资37.89亿元，每年汛期向广东输电。是云南省第一个西电东送的水电站。 大朝山电站，在漫湾电站下游约100km处，概算投资77亿元，是全国第一个跨行业投资建设的大型水电站，也是全国第一个按现代企业制度建设的大型电站。1997年月正式开工，2001年12月26日第一台机组并网发电，2003年将全部建成投产。 小湾电站，在漫湾电站上游70多千米处，总装机，并建设一座总库容的多年调节水库，是澜沧江中下游梯级电站群中的“龙头电站”。 糯扎渡电站，装机，是澜沧江上工程规模最大和调节库容最大的电站，目前正在开

28、展可行性研究报告，进行前期工作，预计2006年开工建设。 景洪电站，装机，预计2005年开工，2013年竣工投产。泰国公司投资70，是我国第一座外商直接投资并控股建设的大型水电站。所发电量全部输往泰国，是我国第一座全部电力卖给国外的大型电站。 澜沧江中下游河段漫湾、大朝山、小湾、糯扎渡、景洪座电站总装机，占中下游规划装机的90；总库容，占中下游总库容的98.8；总保证出力，总年发电量kWh。中下游还有座电站正在规划中。 （2）白鹤滩水电站白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县境内，是金沙江下游干流河段梯级开发的第二个梯级电站，具有以发电为主，兼有防洪、拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等

29、综合效益。水库正常蓄水位825米，相应库容地下厂房装有14台机组，初拟装机容量，多年平均发电量kWh。电站计划2013年主体工程正式开工，2018年首批机组发电，2022年工程完工。电站建成后，将仅次于三峡水电站成为中国第二大水电站。拦河坝为混凝土双曲拱坝，高289m，坝顶高程834m，顶宽13m，最大底宽72m。 （3）云南省金沙江下游梯级电站金沙江全长3300多公里，自然落差达5100多米，水能蕴藏量为， 约占全国水能蕴藏总量的16。为开发金沙江丰富的水能资源，国家同意三峡工程总公司利用三峡工程的发电收益，滚动建设金沙江梯级电站。去年10月，国家已批准溪洛渡、向家坝两座水电站同时立项。溪洛

30、渡电站装机，年发电576亿度；向家坝电站装机，年发电293亿度。这两座电站都位于四川省和云南省交界处，两座电站都具有防洪、发电、通航、拦沙、灌溉等综合效益。图9 云南省金沙江下游梯级电站分布图 世界第三大水电站、中国第二大水电站溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的金沙江峡谷段，是金沙江下游河段开发规划中的第3个梯级。工程采用混凝土双曲拱坝，坝高278米，正常蓄水位600米，总库容，调节库容，装机容量，年平均发电量571.2亿度，工程静态投资459.28亿元，总投资792.34亿元。并于2005年12月26日动工，2007年11月8日截流，预计2013年6月首批机组发电，2015年竣

31、工。 向家坝水电站是金沙江梯级开发中的最末一个梯级，坝址位于川滇两省交界的金沙江下游河段上，左岸为宜宾市，右岸为云南省水富县。电站以发电为主，同时改善上、下游通航条件，兼顾灌溉，结合防洪、拦沙，并且具有为上游梯级进行反调节的作用。 （4）普渡河梯级电站普渡河属金沙江下段右岸的一级支流，为昆明市最主要的河流之一，河长364km，流域面积11751，总落差为1854m，干流平均比降约为4.5，水能规划实际开发利用长度为95 km，可利用落差745 m，河段平均比降为7.8 ，由于该区域人口和耕地稀少，河谷深切，河床坡降较大，间有险滩和暗礁，梯级电站开发无灌溉、防洪以及航运要求，下游河段的开发任务为

32、单一的水能开发。普渡河下游梯级分为小蓬租、铁索桥、克田、江边、铅厂、鲁基厂、甲岩共七级开发方案。总装机容量563MW，总保证出力98.47MW，年平均发电量kWh。下图参考：表1 普渡河一、二级电站日负荷曲线典型段、有功负荷分配及耗水量统计表时间h18:0019：0019:0020：0020:0021：0021:0022：0022:0023：00一级站出力MW34404040403434241616一级站出力分配MW17+1720+2020+2020+2020+2017+1717+1712+121616一级站耗水量1103m3/s34+34=6840+40=8040+40=8040+40=80

33、40+40=8034+34=6834+34=6824+24=483232二级站出力MW141414141414141488二级站出力分配MW7+77+77+77+77+77+77+77+788二级站耗水量1103m3/s14+14=2814+14=2814+14=2814+14=2814+14=2814+14=2814+14=2814+14=281616耗水量差1103m3/s+40+52+52+52+52+40+40+20+16+16累计水量差1103m34092144196248288328348364380鲁基厂水电站位于普渡河下游河段，为普渡河下游梯级的第六级水电站，在禄劝县则黑乡境内

34、，电站距禄劝县100km，距昆明公路里程177 km。电站工程规模为中型引水式电站，安装3 台32 MW的水轮发电机组，电站总装机容量为332 MW。可在系统中参与调峰任务。铅厂水电站位于禄劝县境内普渡河干流上，为普渡河下游梯级开发水电站的第五级，有省道公路和县乡公路与昆明市相连接，交通方便，水电站距禄劝县100 km，距昆明市公路里程195 km。工程以发电为主。装机容量257 MW，保证出力19.22 MW，多年平均发电量kWh。赛珠水电站是洗马河干流规划中的第二个梯级电站，坝址位于禄劝县转龙镇境内洗马河下游泸溪桥附近，为一混合式开发电站。首部枢纽位于洗马河泸溪桥上游约400 m 处，距昆

35、明市168 km。电站总装机容量333 MW，保证出力为11.32 MW，多年平均发电量kWh，装机年利用小时数为4 328 h。甲岩水电站工程位于禄劝县则黑乡，是普渡河下游河段七级开发规划中的最后一级，其上游为鲁基厂水电站，下游为金沙江干流电站白鹤滩电站。甲岩水电站距禄劝县150km，距昆明公路里程220 km。甲岩水电站以单一发电为开发任务，无防洪、灌溉、航运、供水等其他综合利用要求。电站装机容量240 MW，保证出力58.375 MW，多年平均发电量kWh，年利用小时数4575 h。四个电站均采用全计算机监控系统，按“无人值班”(少人值守)方式设计。图10 集控中心计算机监控系统网络结构

36、图3梯级电站目前存在问题（环境） 全球水能资源理论蕴藏量约为kwh/年 其中技术可开发量kwh/年， 经济可开发量kwh/年。五大洲中亚洲水能资源居首位（kwh/年）， 占全球的50.4%。表2 各个国家水资源分布 面对水能资源的开发利用，环境问题值得引起我们的关注，下图表明目前水资源受污染情况不容乐观：图11 水资源污染情况3.1国外典型梯级电站出现的环境问题 （1）哥伦比亚流域支流大坝的阻隔和流域经济发展所带来的水污染等诸多原因仍使哥伦比亚河流中的鱼类哥伦比亚流域水电梯级空间布局是大型调节性高水头水电站位于河流上游, 而下游都是小型径流式低水头水电站。整个流域开发注重调节性水库与径流性水库

37、的协调, 通过合理布局, 运用科学的优化调度方法, 避免了枯水期水电出力不足的情况, 实现流域水电发电量的最佳。哥伦比亚梯级电站运行时间多在40年以上, 其中上游龙头水库, 在加拿大境内因政治原因有所推迟, 而在美国境内的大古力梯级( 第4 梯级) 作为龙头调节性水库在二战期间已建成, 下游的径流式低水头水电站的水库则大多较晚些。从20 世纪30年代梯级开发之初, 美国陆军工程师团就在流域下游的梯级开发中建设了鱼类洄游通道, 以减轻大坝对洄游鱼类的阻隔影响; 同时通过增殖放流、异地建立保护区或河段、模拟创造人工环境等其他措施对受大坝影响的鱼类加以保护。例如, 在哥伦比亚河流下游通过鱼梯、幼鱼旁

38、路系统、幼鱼运输系统、改变幼鱼过坝途径和加大流量等措施, 有效地维持了该地区鲑鱼的洄游通道; 收集并用特制的驳船卡车运输幼鱼、加大洄游季节河道流量等措施让幼鱼顺利过大坝, 降河入海。尽管上述的措施并未使河流中的鱼类完全恢复到梯级未建时的状况, 但却有效地减少了梯级系统对洄流鱼类生存繁衍的影响。然而, 由于支流大坝的阻隔和流域经济发展所带来的水污染等诸多原因仍使哥伦比亚河流中的鱼类。 （2）科罗拉多流域本地鱼种的生存构成了威胁科罗拉多河的淤泥富含大量的营养和盐分, 它们淤积下来形成的河滩为鱼苗提供了一个栖息地, 但现在鱼苗赖以生存的环境被改变; 同时奔腾了几百万年的激流在多重梯级的拦截下平静下来

39、, 许多外来的且能够适应平静水流的鱼类逐渐占了上风, 对本地鱼种的生存构成了威胁。有关资料表明, 1963年科罗拉多大峡谷里高达216 m的格伦峡坝建成前, 科罗拉多河每年要带走5700万吨泥沙, 河水呈现为泥红色。而建坝后90%以上的泥沙淤积在坝后的鲍威尔湖中, 科罗拉多河水变清, 流速显著降低。建坝前河水温度在0至32之间变化, 建坝后水温基本保持在9左右。几十年来, 3种本地鱼已经灭绝, 弓背鲑濒临灭绝, 还有60多个物种受到威胁。以科罗拉多河生态恢复程度的指示鱼种弓背鲑为例, 在过去20年中, 弓背鲑数量已从8000条剧减到约2000条。 （3）罗纳河流域梯级建成后的23 年内底栖动物

40、有一定的退化和失去平衡的现象经过近20年的观测, 罗纳河流域的梯级开发未产生严重的不利于环境的问题。因这些水库库容小, 水滞留期短,未出现水温和化学分层现象, 只因细颗粒泥沙的沉积, 生物需氧量在缓慢增加, 仅水库边缘及少数短迂回河段有富营养化现象; 同时河流年水温全面升高不超过0.14。梯级建成后的23 年内底栖动物有一定的退化和失去平衡的现象。目前生态环境已基本恢复, 水库中物种变化不大, 而在罗纳河不长的迂回河段, 物种较以往多、数量也很丰富。观察到的鱼种约有25 个, 有4 种鲤科鱼占优势, 占生物总量的90%。这4 种鱼在自然状态下占有优势, 在开发计划实施后仍保持这种状态。在罗纳河

41、下游, 开发工程扰乱了西鲱属鱼类的洄游条件, 罗纳河公司正在电站下游布设鱼梯解决此问题。流域环境改变后, 大片水域使水獭发展起来了, 鸟类便有了更好的安居地, 河流开发形成沼泽地带也成为鸟类长途迁移的歇息地。（4）田纳西流域梯级水库系统改变了部分河段的水文情势, 影响了部分鱼类和陆地动物的生存,田纳西流域水电梯级开发基本上均为低水头中小型的梯级, 除了下游肯塔基梯级由于离密西西比河较近, 考虑到防洪要求, 具备有年调节性能外, 其余都是不具有调节性能的径流式梯级，河流被拦蓄后, 大量的原始湿地消失。而水库新产生的湿地又随着库水位的升降而有波动, 对原野生动物栖息地产生较大的影响。野生动物保护机

42、构建立了若干避难所, 在库滨蓄洪区种植水鸟食物种子和其他食料, 由此来吸引水鸟的生息, 使该流域的野生动物群落得到持续的发展。由于河流栖息地的改变和大坝对鱼类洄游产卵的拦阻, 白鲟、鲟、鲤科小鱼和鲈科小鱼科数目减少了。靠流动水生活的淡水鱼数量降低了, 但并未因此而灭绝; 而鲈鱼、太阳鱼、鲶鱼以及具有商业价值的淡水鱼的数量却随着水面的扩大而上升了。3.2国内典型电站梯级电站出现问题 （1）库尔滨河流域-没有考虑河道生态用水和鱼类保护乌二水电站为库尔滨河第十座梯级电站,在库尔滨河干流, 乌二水电站是日调节水库,主要是承担峰荷和腰荷,每天发电时间视用电需求不同而不同,则每日水量下泄时间和下泄时间长短

43、存在不固定性。电站建成后,致使每日下泄流量不均匀,电站水量下泄时间集中在短时间调峰期内,停止发电后尾水渠内流量逐渐减小到零, 河道内流量也将逐渐减小,并可能出现断流状态。在每天,间歇性脱水段不脱水,但在1段中,将有几个小时脱水,会对这一河段的水文情势产生影响。在20世纪70年代库尔滨河流域就进行了上游的梯级电站的开发,电站建设对某些鱼类形成了阻隔作用。 （2）南平市流域-天然林、草地、野生动物栖息地的丧失，物种数量的减少南平市流域不合理地梯级开发水电站，给流域生态环境带来不良影响。水电建设筑坝之后，阻断了原有河道的水流连续特性，从而使河流上下游的形态、流域内的河湖、河口特性发生变化，进而使原本

44、依存于流域的物种构成、生态环境发生重大变化，而在一个流域内，各梯级的生态环境往往交叉影响，有明显的污染物和生态问题累积效应，库区周边和上游大量未经处理的生活废水、畜禽养殖业废水直接进入延平湖，库内水质逐年呈下降趋势。水体中含带的矿物质沉积库内，长期积累，导致水体矿化度的升高。库区周边耕地因长期用这种水浇灌或浸泡，也出现盐碱化。闽江南平段，自水口电站建成后，库区内往日常见的毛蟹不见了，水口电站坝址阻断了毛蟹的生活通道，造成了该物种在区域内的消失；另外，喜欢生活栖息在流动水体中的河唇鱼，也由于水口电站而在此消失。最终的结果就是物种数量的减少和上游集水区的环境退化。3.3云南省典型电站梯级电站出现问

45、题 （1）西洱河梯级电站-水土流失与泥沙淤积严重、水生植物种群减少 西洱河各梯级电站之间的区间泥沙来量相对较大,因河道脱水,汛期进入区间河道的泥沙便堆积于沟口、坡脚,如不及时冲走将会抬高淤积地段的洪水位,引起附近农田受淹。但每当洱海泄洪时,这些泥沙杂质相继进入各级调节池中,甚至产生泥石流,影响电站运行和河道泄洪。西洱河电站的建设,使洱海水位在枯期有所下降,1982年6月因连续干旱,水位曾下降到1970米,较天然情况下洱海多年平均水位低3.34米,较最低水位低2.62米。这种水位的短期下降,对湖区水生植物的生长并无明显的不利影响,更不会使原有物种发生灭绝。就陆生植物的种群而言,西洱河电站投产以来

46、并没有发生种群结构的变化。而表现最突出的是洱海地区森林复盖率迅速减少,导致水源枯竭。 （2）漫湾电站-生物多样性减少、水库水质、周边植被遭到破坏在漫湾电站建设过程中,对生态环境造成了一定影响，比如：生物多样性减少、水库水质受到污染、库周及上游区水土流失严重、水库周边植被景观欠佳。漫湾水电站规划设计于计划经济时期,兴建于计划经济向市场经济转轨变型时期,运行于市场经济时期,在这期间,移民的指导思想是“安置型移民”,移民方式是“以后靠为主,远迁为辅”,因此使得库区后靠人口较多。在移民安置过程中,因一系列政策的、经济的条件发生了重大变化,使移民的生产生活方面存在不少不容忽视的遗留问题，也对当地的生态环境产生了严重的负面影响。首先,由于水库移民大部分就地后靠安置,加大了水库周边地区的人口密度;在人均土地资源减少的情况下,必然出现毁林开荒情况。并且,居民点增多,交通、水利设施建设项目也会增多,这必然要以牺牲森林植被为代价。森林植被破坏后,一遇强降雨,山坡表土层就被冲蚀,如不及时采取补救措施,面蚀很快发展为沟蚀,继而出现泥石流。后靠移民安置导致了库区生态恶化,使水库泥沙淤积,水量减小。4云南省梯级电站开发保护对策4.1对现有问题解决的具体措施梯级电站开发对生态环境的影响对策研究与