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推进黄河上游大型水电站建设与生态保护协同发展

黄河流域是我国重要的生态屏障和重要的经济地带,在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。其中,青海段干流占黄河总长的31%,多年平均出境水量占全流域径流量的49.4%,地形复杂,水能资源丰富。这里不仅聚集了众多已建、在建以及规划中的水电站,还是世界上高海拔地区生物多样性最为丰富的地区之一。如何权衡好大型水电站建设与生态保护的关系,不仅事关黄河流域生态保护和高质量发展,也直接影响着我国“双碳”目标的实现。

为总结黄河上游水电站开发建设与生态保护的特色做法和实践经验,2024年5月7日至10日,人民日报社人民论坛专题调研组邀请水利部发展研究中心、国家发展改革委国家节能中心、生态环境部环境与经济政策研究中心、北京大学马克思主义学院、中国社会科学院财经战略研究院等单位的专家学者赴青海省相关单位开展实地调研。

黄河上游大型水电站建设与生态保护协同发展的实践举措

黄河上游地区是我国重要的水电基地之一。黄河上游水电开发时间较早、开发程度较高的河段为龙羊峡至青铜峡河段,梯级主要集中在龙羊峡至乌金峡河段;开发时间较晚、开发程度低的河段主要在龙羊峡以上河段。目前,黄河上游已建水电梯级22座,即班多、龙羊峡、拉西瓦、尼那、李家峡、直岗拉卡、康扬、公伯峡、苏只、黄丰、积石峡、大河家、炳灵、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、河口、柴家峡、小峡、大峡、乌金峡、青铜峡;在建水电梯级2座,即玛尔挡、羊曲;规划水电梯级5座,即首曲、宁木特、尔多、茨哈峡、山坪。

水电站在生态效益、防洪效益、发电效益、社会效益等方面为促进经济社会发展发挥了重要作用,但同时也改变了河流原有的状态,对生态环境造成影响。以青海省投资集团有限公司(简称青海省投)、国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司(简称黄河公司)等为代表的黄河上游水电开发投资单位,深入学习贯彻习近平生态文明思想,坚持生态优先、绿色发展的原则,通过制定严格的生态保护措施、采用先进的生态保护技术,实施科学的环境影响评价等,确保在水电开发的同时,最大限度地减少对生态环境的影响。

科学有序推进大型水电站建设,注重全过程生态环境保护。青海省投在水电开发建设过程中,妥善处理了水电开发与生态保护的关系,注重从规划、建设、到运行的全过程生态环境保护。在规划设计阶段,统筹谋划,采用工程措施、植物措施、临时措施和管理措施相结合的综合防护措施,在时间、空间上形成生态保护和水土保持措施体系,因地制宜开展防治措施;在施工阶段,建立了一整套施工废弃物、生活垃圾、废水收集管理处置的措施和方案,避免对周围环境造成污染及破坏;在运行阶段,对电站区域内裸露的土地持续开展修复治理,加强对生活污水、生产废水、固体废弃物的规范化管理。做好鱼类增殖放流站苗种的繁育、增殖放流、效果监测和科研,形成了生态治理修复+绿色循环发展方式。

创新推动水风光一体化综合开发,提高能源利用率。黄河上游水能资源丰富、开发基础好,同时风、光等新能源资源富集,具备水风光一体化发展的优势。水电是电力系统重要的调节电源,在新能源消纳利用中占据了重要地位。风电、光电等再生能源虽存在波动性,但对生态保护具有多重作用。通过发挥水电的调节能力与风电、光伏发电配合运行,可实现优势互补,提高可再生能源生产、消纳和存储能力,推动能源系统的绿色转型。

目前规划建设中的尔多水电站,位于青海省同德县(右岸)和玛沁县(左岸)界河处,周边地区水能、太阳能、风能资源丰富,建设条件好。该项目由青海省投负责建设运营,计划以水电和抽蓄为依托,通过区域统筹、总体优化、互补利用等方式带动大规模新能源开发建设,促进黄河上游防洪安全、水资源合理利用、生态环境保护,推进青海省“碳达峰、碳中和”和青海清洁能源示范省及“四地”建设步伐。

青海省投坚持“生态优先、统筹考虑、适度开发、确保底线”原则,坚决落实“三线一单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线,生态环境准入清单)管控要求,科学适度开发水能资源。结合当地资源条件和能源特点,因地制宜采取风能、太阳能、水能等多能源品种发电互相补充,统筹各类电源的规划、设计、建设、运营,积极探索“风光水一体化”建设,挖掘一体化配套电源的调峰潜力,完善电力系统调峰、调频等辅助服务市场机制。积极向生态环境部、水利部和黄委会等行政主管部门汇报,目前已完成尔多水电站预可研阶段的环保水保专题研究以及工程建设规划同意书报告编制等。正在开展水资源论证、取用水合理性分析与节水评价等专题报告编制,计划2025年完成河段规划环评生物多样性调查,2026年完成项目本体环评报告编制。

加强水陆生态保护,全力守护流域生态环境。一是保护水生生物多样性。随着水电开发生态环境保护理念不断发展完善,新建水电工程按照环评批复已实施或正在实施鱼类栖息地保护、过鱼措施、生态流量保障等措施。黄河上游已建电站目前采取的鱼类保护措施主要为鱼类增殖站,龙羊峡至刘家峡河段已建苏只、积石峡、大河家、炳灵4座鱼类增殖站;刘家峡至乌金峡河段已建河口、乌金峡2座鱼类增殖站。其中,积石峡水电站鱼类增殖基地是黄河流域规模最大、设备最先进的现代化野生鱼类增殖基地,年增殖放流30万尾;8年来,大河家增殖放流站在黄河流域累计放流237万尾。黄丰水电站每年投资100万元组织开展网捕过坝放流,捕捞放流花斑裸鲤、黄河裸裂尻鱼、黄河高原鳅等土著鱼类,有效促进了坝区鱼类基因种质交流。规划中的尔多水电站为规避电站库尾至玛尔挡长约7公里河段的天然鱼类产卵场,在大量前期工作论证基础上主动放弃8米水头,保留7公里长的天然河道,确保鱼类产卵场得到最大程度的保护。此外,组织开展鱼类资源调查、放流效果监测、生态流量监测预警机制等。青海省投建立了完善的监测体系,开展康扬、黄丰、大河家3个水电站河段水生生物本底调查及环境影响回顾性评价。生态环境部环境与经济政策研究中心研究员殷培红指出,“环境规制促进了水电生态保护技术的创新与运用,通过技术创新破解水电开发与生态保护的矛盾与冲突,做到彼此相融,协同发展。以青海为代表的水电工程建设规划设计及施工运维企业在鱼类栖息地保护、过鱼措施、生态流量保障、植物防护、移栽等措施方面努力探索,积累了有益经验。”二是加强陆生生态保护及水土流失防治。陆生生态保护方面,水电工程建设中采取了避让措施、水土保持措施、固体废弃物措施、植被恢复、移栽等措施。例如,积石峡水电站对外公路改线避让了孟达国家级自然保护区重点保护植物;公伯峡水电站对右岸支流泥石流沟弃渣场进行了综合治理;小峡水电站对料场进行了土地复垦;羊曲水电站、玛尔挡水电站开展了树木移栽、补植工作。尔多水电站计划采取一系列的工程规避措施,规避对保护区的影响。拟采用8.57公里特长隧道穿越一般控制区的路线方案,减少了50多公里新建道路;电站施工导流系统、引水发电系统、主厂房及场内交通路网均采用地下洞室布置,最大限度减小对地表的扰动。

因地制宜推动技术创新,为生态保护提供有力支撑。一是探索清洁能源利用方式和技术。为解决好光伏发电间歇性、波动性和随机性的问题,黄河公司研发了水光互补协调运行的模式,将不稳定的光伏发电转换为安全、稳定的优质电源,提高了光伏发电电能质量,较好地实现了水力发电和光伏发电快速补偿的功能,解决了光伏发电的安全并网问题,填补了国内大规模水光互补关键技术的空白,应用成果达到国际领先水平,推动了国际大规模水光互补技术的发展,为后续联合开展大规模风、水、光黄河流域联合协调控制技术及智能调度系统应用奠定了基础。2022年6月26日,龙羊峡水光互补发电站获得“最大装机容量的水光互补发电站”吉尼斯世界纪录称号。二是推动工程技术创新。在梯级水电站的设计中,西勘院在坝型等建筑物选择上注重结合实际地形地质情况及功能进行技术创新。例如,在龙羊峡、拉西瓦、李家峡等水电站建设中均采用混凝土双曲拱坝坝型,充分挖掘了该河段地质条件良好的特点,最大限度发挥坝型优势以适应高坝大库的建设需要;在羊曲水电站采用镶嵌混凝土面板堆石坝,有效降低了狭窄河谷趾板基础开挖量,同时可有效减少面板堆石坝的沉降变形;在班多、大河家等梯级电站建设中均采用混凝土闸坝及地面厂房布置型式,以充分适应开阔河床段地形及低水头特征,有效减少了工程投资;在公伯峡水电站采用新型竖井-旋流泄洪洞不仅解决了公伯峡水电站施工中的燃眉之急,弥补了失去的工期,节省了投资,更重要的是为今后泄水建筑物的设计开创了新出路。

黄河上游大型水电站建设与生态保护协同发展的成效

近年来,黄河上游水电开发投资单位将绿色发展理念贯穿水电项目开发建设全过程,充分发挥电站综合效能,认真抓好大保护、协同推进大治理,在水源涵养、生态保护、绿色能源贡献等方面取得了系列成效,实现经济效益、社会效益和生态效益相统一。水利部发展研究中心党委书记、研究员吴强指出,促进黄河流域生态保护和高质量发展意义重大且任务艰巨,黄河流域大型水利枢纽是守护黄河安澜的屏障,在保障民生需求、推动绿色发展等方面发挥重要作用。

水源涵养能力稳步提升。大型水库的“湿地”作用和“冷湖”效应增加了库区湿度和降水,新形成的湿地生态系统在稳定区域生态环境、提供生态服务功能、减缓水质污染等方面发挥了新作用。仅龙羊峡-青铜峡河段增加湿地面积600平方公里,降雨在沿库10公里条带内增加3%—13%,湿度在离库岸数百米之内增加5%—24%。龙羊峡等大型库区水质已达Ⅱ类地表水质标准,黄河上游3个国控监测断面水质保持Ⅰ、Ⅱ类标准,黄河干流80%以上河段在非汛期保持清澈。由于湿地面积扩大,所支撑的生物量更大,除水生生物物种外,两栖动物、涉水鸟类数量增加。据调查,2023年黄南州境内黄河段越冬水鸟野生大天鹅同比增加310余只。

防洪、防凌、地质灾害治理有效。黄河上游梯级水库防洪库容约68亿立方米,水库削峰滞洪作用显著,大大减轻了黄河流域洪水灾害,提高了河道及兰州等沿线城市的防洪标准,防洪效益巨大。刘家峡、龙羊峡水库相继建成后,通过调控水库下泄水量进行防凌调度是防止或减小凌灾的主要手段。工程建设对枢纽区及库区进行了系统的地质灾害研究治理,梯级水库群形成后,沿河地质灾害得到有效控制。

开展荒漠化治理,生态逐渐修复。龙羊峡发挥水库调节作用,每年向中下游地区输水约264亿立方米,在水电站开发同时植树、种草、造林面积达1.48平方公里。规模化建设光伏基地,减少沙漠化、荒漠化土地面积达70平方公里,进一步巩固了黄河上游区域生态屏障。积石峡水电站在孟达自然保护区建立植物保护培育试验基地,通过移植栽培和嫁接等多项措施,使栾树、小叶朴、文冠果等敏感植物得到了有效保护。黄河公司的光伏发电项目持续建设十多年后,风沙对地表的侵蚀明显减少,涵养了土壤水分,大幅提高了植被覆盖度。经长期持续监测研究表明,当地植被覆盖度提升近30%,日均风速降低42%,土壤水分蒸发减少30%以上。大规模光伏开发对改善高寒荒漠化区域生态环境质量发挥了积极作用。为了利用日益生长的草场,黄河公司还吸纳当地农户养起了“光伏羊”。

促进经济发展和生态保护双赢。黄河上游大型水电站的建设,改善了地方交通、通信、电力等基础设施,提高了地方群众生活质量,有力支持地方经济社会发展。截至2023年底,青海省投所属3座水电站累计完成发电量231亿千瓦时,营业收入53亿元 ,缴纳税收7.5亿元;所属水电站建设涉及移民搬迁人口4587人,累计投资移民安置费用12.7亿元,解决电站附近村民就业6000人次。随着黄河上游梯级水电集群的建成,电站库区已成为颇具名气的文旅打卡地。依托电站周边村落住房、果园、林地等要素,水库景区新兴的工业游、生态游、乡村游不断发展,实现经济发展和生态保护的双赢。

黄河上游大型水电站建设与生态保护协同发展的经验启示

黄河上游水电站开发建设经过多年实践,形成了从规划、设计、建设到运行的全过程生态环境保护措施体系,探索出符合实际的水电绿色发展之路,为黄河流域生态保护和高质量发展、实现人与自然和谐共生的现代化提供了鲜活样本和有益经验。

坚持绿色发展,注重高质量开发和高水平保护相统一,站在人与自然和谐共生的高度谋发展。“自然是生命之母,人与自然是生命共同体。”为实现人与自然和谐共生,要在开发利用自然资源的同时,保护生态环境,实现经济、社会和环境的协调发展。推动水电等可再生能源的发展,是我国能源结构转型、实现碳达峰碳中和目标的重要抓手,也是践行人与自然和谐共生理念的重要体现。

黄河上游水电开发实践表明,唯有在工程的规划、设计、施工及运行的每个环节中,都坚定不移地将生态保护置于重要位置,在保护中开发,在开发中保护,方能稳妥推进水电事业高质量发展。黄河上游水电开发投资单位立足当地自然条件与生态环境,持续加强生态文明建设和生物多样性保护,形成了水电生态化开发新范式,为黄河流域生态保护和高质量发展作出了重要贡献。风光水储基地、水光互补、光伏治沙等清洁能源新模式、新业态不断涌现,充分体现了水电工作者在积极响应人与自然和谐共生的绿色低碳发展理念中所付出的不懈努力。

坚持系统观念,注重重点攻坚与协同发展相融合,全面提升黄河流域生态保护的全局性、整体性与协同性。大型水电站建设是一项极其复杂的系统工程,需要综合考虑技术、经济、环境和社会等多个因素,涵盖规划与前期研究、工程设计、施工管理、移民与安置、环境保护与生态修复、运营管理等方方面面。注重重点攻坚与协同发展相融合是大型水电站建设成功的关键,通过明确技术、经济、环境和社会等方面的重点任务,并采取有效的协同治理措施,方能确保水电站的顺利建设和长期稳定运行。

黄河上游水电开发实践表明,要坚持系统观念,全面规划、统筹兼顾,以战略思维、系统思维、整体思维,妥善处理好水电开发与生态保护的关系。针对水电站建设中可能出现的突出环境问题,如水体污染、生态破坏等,采取有力措施进行重点治理;在水电站建设的关键技术领域,如大坝设计、水轮机制造等方面进行重点攻关,确保工程质量和安全。与此同时,要注重规划、政策、管理、技术的协同,加强政府、企业、社会的协同治理,共同推动水电站建设与生态保护协同发展。中国社会科学院财经战略研究院研究员李勇坚指出,“协同发展是将生态保护理念融入大型水电站规划、建设、运营全过程中,通过协同理念,实现生态保护与建设发展的兼容同步,在这个过程中,要重视科技创新、协同机制创新和制度创新。”

坚持久久为功,注重改革创新与实干担当相并进,为筑牢黄河流域生态安全屏障贡献央企力量。央企在水电站建设中发挥着举足轻重的作用,不仅为水电站建设提供了资金、技术和人才支持,还扮演着国家战略推动者、产业链整合者、项目管理和协调者等多重角色,为我国流域水电科学有序开发与生态保护奠定了坚实的基础。

在黄河上游水电开发实践中,以青海省投、黄河公司等为代表的央企勇担使命、久久为功,充分贯彻习近平总书记考察青海重要讲话精神,始终坚持生态优先、绿色发展,认真实施青藏高原生态保护法,全面落实主体功能区规划要求,把青藏高原建设成为生态文明高地;积极践行“建设一个电站、带动一方经济、改善一片环境、造福一批移民”的水电开发理念,以改革激发活力,以创新攻克难关,持续推进电力开发建设与区域经济发展、生态保护相融合,坚定走绿色、可持续的高质量发展之路。经过多年不懈努力,黄河上游水电工程建设在技术、设备、管理、生态保护等各方面取得全面进步,取得巨大生态、经济和社会效益,为筑牢黄河流域生态安全屏障贡献了力量。

(执笔:张进财、刘春霞分别为青海大学马克思主义学院教授,人民论坛记者)

责编/李金芳    美编/于珊

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