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中国水电建设的成就与展望

已有 6691 次阅读 2016-12-17 16:07 |个人分类:科研漫谈|系统分类:科研笔记| 成就, 展望, 水电建设

中国水电建设的成就与展望

1.水资源与水能资源

中国幅员辽阔,水系众多,江河密布,径流丰沛,落差大,水资源及水能资源总量很大。从全国水系和流域区划图可见,960km2的国土上,大江大河源远流长,有长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河、松花江等七大水系,还有雅鲁藏布江、澜沧江、怒江、鸭绿江、图们江、黑龙江、额尔齐斯河、伊犁河、阿克苏河等国际河流。据统计,流域面积在100km2以上的河流有5万多条,流域面积在1000km2以上的河流有1500多条。全国平均年降雨深为630mm,降雨总量为6.19×1012m3;河川径流总量为2.72×1012m3,有17条河流的年径流量在500亿m3以上。

中国水资源总量为2.8万亿m3,排在巴西、俄罗斯、加拿大和美国之后。由于人口众多,水资源分布不合理,加上开发利用及保护不够,因此,总体而言,中国是一个水资源贫乏的国家:人均占有水资源量约2100m3,仅为世界人居占有量的30%,耕地亩均水资源占有量1500m3左右,约为世界平均占有量的50%21世纪以来,随着国民经济持续快速发展,城市化进程加快,人民生活水平不断提高,水资源短缺、洪旱灾害和水资源恶化等问题日益突出。2010年全国每年缺水量超过500亿m3,其中,农业缺水350亿m32400万农村人口饮水困难;城市供水设施不足,400多座城市缺水,其中100多座城市严重缺水,尤其是京津唐等大城市,连遇枯水年就会出现严重的水危机。全国有近50%的河段、90%的城市水域受到不同程度的污染。

鉴于区域发展不平衡,能够经济开发的水资源不仅受到区域限制,而且开发利用的难度也越来越大,供需矛盾日益尖锐。随着人口的增长、城市化进程的加快、生活水平及生态环境的改善,中国水资源人均占有量将进一步减少,而需水量却不断增加,水少、水脏的问题已成为影响我国粮食安全、社会经济发展、人民生活水平提高、社会和谐稳定的重要制约因素。因此,加强水资源的管理,合理开发、利用和保护水资源,实现水资源的可持续利用,已经成为中国经济和社会发展的战略问题。

丰沛的径流和巨大的落差,形成了得天独厚的水能资源,按照技术可开发容量,中国300MW以上的大型水电站约270座,其中3000MW级大型水电站约100座,50300MW的中型水电站约800座,小型水电站上万座,微型水电站不计其数。据2005年国家发展和改革委员会公布的全国水能资源复查数据,中国水能资源理论蕴藏量约为6.95亿kW,其中技术可开发的装机容量约为5.42亿kW,约占世界首位。按流域统计的水能资源理论蕴藏量及可开发容量如表1所示。


1          中国水力资源复查成果汇总表(按流域统计)

序号

 

理论蕴藏量

技术可开发量

年电量

(亿kWh

平均功率

MW

装机容量

MW

年发电量(亿kWh

电站座数(座)

1

长江流域

24335.98

277808.0

256272.9

11878.99

5748

2

黄河流域

3794.13

43312.1

37342.5

1360.96

535

3

珠江流域

2823.94

32236.7

31288.0

1353.75

1757

4

海河流域

247.94

2830.3

2029.5

47.63

295

5

淮河流域

98.00

1118.5

656.0

18.64

185

6

东北诸河

1454.80

16607.4

16820.8

465.23

644+26/2

7

东南沿海诸河

1776.11

20275.3

19074.9

593.39

2558+1/2

8

西南国际诸河

8630.07

98516.8

75014.8

3731.82

609+1/2

9

西藏自治区诸河

14034.82

160214.8

84663.6

4483.11

243

10

北方内陆及新疆诸河

3633.57

41479.1

18471.6

805.86

712

合计

60829

694399

541635

24739

13286+28/2

此表根据2005年水能资源复查成果及有关补充工作进行了修正。


2. 中国水利水电建设成就

1949年以来,河流开发坚持综合利用、开发与保护并重的原则,水资源和水能资源的开发利用成就巨大,建成了一批大、中、小型相互配套的水利水电工程,这些工程在发电、防洪、航运、供水、灌溉、水产养殖、改善环境、发展旅游等方面都产生了巨大的社会效益、经济效益和环境效益,在国民经济建设和社会发展中发挥了极其重要的作用。

据统计,截至2008年,中国已建水库的总库容已相当于全国河流年均径流量的1/4,具有重要的防洪、灌溉和供水作用。全国水库防洪保护范围覆盖3.5亿人口、5.0亿亩耕地和北京、天津、广州、上海、武汉等数百个大中城市;水库的灌溉面积达到2.8亿亩,约占全国灌溉面积的1/3;为满足城市发展的需要,中国还修建了一大批向城市供水的远程水源工程,如为北京供水的密云水库,为天津供水的潘家口水库,为香港、深圳供水的深圳水库等。中国已有100多座大、中城市主要或全部依靠水库供水。

在水能利用方面,到2010年底,中国水电装机容量2.1亿kW,年发电量为6500亿kWh,成为世界上最大的水力发电国。全国已建和在建的30m以上的大坝有5200余座,其中坝高100m以上的大坝有145座;已投产5kW以上的大中型水电站450余座(含抽水蓄能电站21座)、30kW以上的水电站100座(含抽水蓄能电站15座)、百万千瓦以上的水电站40座(含抽水蓄能电站7座),数以万计的小水电站和微型水电站遍布全国各地,并创造了多项世界水电之最。近20年,中国已经成为世界上水电发展最快的国家。21世纪以来,先后投产了小浪底、三峡、水布垭、龙滩、小湾、彭水、构皮滩、瀑布沟、三板溪、拉西瓦、景洪等大型水电工程。水能资源开发程度按发电量计已达到26.3%,按装机容量计达到38.5%

水利水电工程建设,推动了水利水电相关专业——规划、勘察、设计、施工、制造、设备安装以及科学技术的发展。在吸取世界各国先进技术、总结实践经验的基础上,形成了中国特色的水利水电工程科学技术体系。三峡、二滩、小浪底、水布垭、龙滩、小湾、拉西瓦、构皮滩、洪家渡、瀑布沟等大型水电工程和高坝的成功建设,标志着中国水利水电建设技术已经达到世界先进水平。目前溪洛渡、向家坝、锦屏一级、锦屏二级、大岗山、糯扎渡等水电站的建设则将促进中国水利水电工程技术迈上更高台阶。


3. 21世纪水利水电工程建设展望

修建水利水电工程是在认识自然规律的基础上,借助自然条件和工程技术更好地开发水资源和水能资源,起到防洪抗旱、改善人类生存环境和生存条件的作用。水利水电工程对河流洪水径流的调控作用以及在人类经济社会发展中的重要功能不言而喻,而水库大坝也存在一些负面的影响和作用。最明显的是对河流生态环境的深层次影响,这就需要进行深入研究,运用先进的科学技术和方法,通过水库优化管理和调度,创造人与自然的和谐相处并化解用水区域之间的矛盾:既能使水库大坝最大限度地造福于人类,又能最大限度地减轻不利影响。因此,水库大坝建设是解决水资源问题和当前可再生能源发展问题的必然选择。

中国地理位置的特殊性、地形地貌的复杂性、气候条件的季风性以及人多地少的矛盾,使得水资源和水能资源开发利用难度较大,加之经济社会的快速发展和生态环境建设对资源开发的要求愈来愈高,水利水电工程建设面临诸多问题和挑战。与世界上许多自然条件较优越的国家相比,中国水资源问题和水电开发的困难更为突出。因此,必须在转变经济发展方式、实行节地节水节能工作的基础上,科学规划、深入研究论证、合理开发和保护利用水资源及水能资源,不断提高资源利用效率和效益,实现水库大坝与经济社会和谐发展,以水资源和水能资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。

为实现水资源可持续利用,保障国家水资源安全,水资源合理配置的总体要求是:严格用水总量控制,抑制对水资源的过度消耗;严格用水定额管理,提高用水效率和效益;加强生态环境保护,实现水资源可持续利用;合理调配水资源,提高区域水资源承载能力;完善供水安全保障体系,保障经济社会又快又好发展;实行最严格的水资源管理制度,全面提升社会管理能力。

按照建设资源节约、环境友好型社会的要求,中国将实行最严格的水资源管理制度,到2020年,万元GDP用水量和万元工业增加值用水量分别要比2008年降低50%。根据国务院批复的《全国水资源综合规划》,到2020年,全国用水总量力争控制在6700亿m3以内,万元GDP用水量和万元工业增加值用水量分别降低到120m365m3,城市供水水源地水质基本达标,主要江河湖库的水功能区水质达标率提高到80%,退减超采地下水和挤占河道生态环境用水的现状。到2030年,全国供需基本平衡的年水量为7100亿m3,万元GDP用水量和万元工业增加值用水量分别降低到70m340m3,江河湖库的水功能区水质基本达标。

中说水利建设的重点任务是,在巩固提高中东部地区防洪和供水能力的同时,加强西部水利建设,兴建环境保护和控制性水利枢纽工程,改善西部地区生态环境和民众的生活生产条件。为优化水资源配置,采取东西互补、南北互济,以丰补枯,多途径缓解北部地区水资源紧缺的矛盾,继续做好“南水北调”和“北水南调”的工程建设,争取尽快投入运行。建设必要的大中型骨干水库调蓄工程,增强对天然径流的调控能力。通过调高水资源配置与调控能力,改善重点地区、重点河段、重要城市及粮食生产基地的水源条件,提高供水安全保障程度,满足经济社会发展和生态环境保护对水资源的合理需求。构造以“南水北调”和“北水南调”为骨干,点、线、面结合的综合治理与开发利用体系,基本解决我国洪涝灾害、水资源不足和水环境恶化问题。

中国能源中长期发展规划研究中,除满足国民经济社会发展的GDP指标外,规划研究的重点是围绕实现中央政府提出的2020年非化石能源占一次能源消费的比重达到15%和单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%的“两个目标”展开。“十二五”规划提出要在保护生态的前提下积极开发水电。

水电开发目标是:2015年全国水电装机容量2.8亿kW(不包括抽水蓄能),2020年全国水电装机容量3.5亿kW(不包括抽水蓄能)。水电开发重点是:基本完成长江上游、乌江、南盘江江水河、湘西、闽浙、黄河中游和东北等7个水电基地的开发;重点开发金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、怒江、黄河上游干流等6个西部地区的水电基地;开发缅甸、尼泊尔、老挝、泰国等国家的水电。“十二五”期间,中国部分新开工大型水电工程列于表2


表2                    “十二五”期间部分新开工大型水电工程

重点流域

重  点  项  目

金沙江

白鹤滩、乌东德、龙盘、梨园、阿海、龙开口、鲁地拉、观音岩、苏洼龙、叶巴滩、拉哇

澜沧江

侧格、卡贡、如美、古学、古水、乌弄龙、里低、托巴、黄登、大华桥、苗尾、橄榄坝

大渡河

双江口、金川、安宁、巴底、丹巴、猴子岩、黄金坪、硬梁包、老鹰岩、枕头坝梯级、沙坪梯级

黄河上游

宁木特、玛尔挡、茨哈、班多、羊曲、黑山峡河段梯级

雅砻江

两河口、牙根一级、牙根二级、孟底沟、杨房沟、卡拉

怒江

松塔、马吉、亚碧罗、六库、赛格

20世纪水电开发不同,“十二五”水电开发的政策将有所调整。强调以科学发展观为指导,坚持水电开发和移民脱贫致富、生态保护和经济社会发展相协调的基本原则,创新移民安置思路和方式,加强流域水电规划,在保护生态和做好移民安置的前提下积极发展水电。

     

[1]  全国水力资源复查工作领导小组.中华人民共和国水力资源复查成果(2003).北京:中国电力出版社,2004.

[2]  朱铁铮.20世纪中国河流水电规划.北京:中国电力出版社,2009.

[3]  潘家铮,何璟.中国大坝50.北京:中国水利水电出版社,2000.

[4]  彭程.21世纪中国水电工程.北京:中国水利水电出版社,2006.

[5]  赵纯厚,朱振宏,周端庄.世界江河与大坝.北京:中国水利水电出版社,2000.

摘自《水工建筑物》




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