王晓磊，陈 响，周泽江，黄志刚

（广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，南宁 530023）

0 引言

生态流量是维系河流生物多样性的基本流量，是维持河流生态系统健康的保证流量，维持着河流河道的形态稳定，确保了河流污染物降解速率满足水质要求[1]。建国以来，广西水利水电工程建设发展迅速，尤其是中小型水电站增长态势尤为明显，为促进地方经济和社会发展发挥了重要作用的同时，由于受当时社会历史条件、工艺水平、技术水平、管理制度等方面限制，生态流量设施建设未能跟上步伐，造成无法下泄生态流量或下泄不足，不可避免地对生态产生了不利影响，在一定程度上造成个别河段、部分时间段的缺水现象。

党的十八大以来，党中央高度重视生态文明建设，将水生态放在生态文明建设突出位置，对水资源保护管理做出重要部署[2-3]。早在2015年，国务院发布“水十条”，其主要内容之一就是确保河流生态流量下放满足生态用水需求。2020年，水利部印发《关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见》，再次强调必须切实加强河湖生态流量确定和保障工作。同时，中小型水电站生态流量监测也是落实最严格水资源管理制度的重要举措之一，是加强水资源管理监控能力建设的有效途径，准确掌握生态流量信息，对推动水资源科学合理有序开发具有重要意义[4-5]。

本文通过对广西中小型水电站基本情况及生态流量监测现状进行调查、梳理、分析，提出中小型电站生态流量监测相应建议，为广西中小型电站生态流量监测工作提供参考。

1 概况

广西属亚热带季风气候区。全年受海洋暖湿气流和北方变性冷气团的交替影响，气温较高，热量丰富，雨量充沛，夏湿冬干，雨热同季，采用1956—2016 年共51 年同步水文系列统计分析，广西全区多年平均降水量为3 657.8亿m3，多年平均降水为1 545.6 mm[6]。河流水系发达，集水面积超过100 km2的河流678条，超过200 km2的河流361条，超过500 km2的河流有157条，超过1000 km2的河流有80条。根据全国第三次水资源调查评价成果，广西1956—2016 年多年平均地表水资源量1 899.2 亿m3，地下水资源总量为462.03亿m3。

2 电站建设情况

2.1 总体情况

根据我国现行《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SL 252-2000），电站总装机容量在2.5万～25 万kW 之间为中型电站，电站总装机容量小于2.5万kW为小型电站[7]。据调查，截至2020年底，全区中小型电站共计2408座，其中中型电站45座，小型电站2363 座，总装机容量919.29 万kW。从电站数量上看，小型电站占比98.1%，中型电站占比1.9%；从装机容量来看，小型电站占比41.1%，中型电站占比58.9%。总体来看，小型电站虽然数量较多，但由于规模较小，总装机容量小于中型电站。

2.2 地市分布情况

广西中小型电站分布较为广泛，涉及全区14个地市（见表1）。受地势、降雨、用电需求等客观条件影响，各地市电站分布极为不均，其中，中小型电站数量最多的为桂林市，共810 座，占全区总数量的33.64%，数量最少的为北海市，仅21座，占全区总数量的0.87%。从各地市分布来看，全区中小型水电站主要分布在桂林、玉林、百色、贺州等四个地市，四市数量之和占全区总数量的67.82%。

表1 各地市电站分布情况表

2.3 建设年份分布情况

经统计，明确建设年份的水电站共计2003 座，按照10年划分为一个建设区间，将中小水电站建设年份划分为1960 年以前、1960—1970 年、1970—1980 年、1980—1990 年、1990—2000 年、2000—2010 年、20210 年以后等7 个建设区间。广西中小水电站建设年份分布情况统计表见表2。从表2可以看出，广西中小水电站建设峰值出现在2000—2010年区间，占全区总数量的48.1%，接近全区总数的一半；全区96.4%的中小水电站于2010年以前建成，2010年后建成的水电站仅占3.6%。

表2 广西中小水电站建设年份分布情况统计表

2.4 电站开发方式情况

根据开发方式不同，广西中小水电站主要有引水式水电站、坝式水电站、混合式水电站等3 种类型，其中，引水式水电站为主要开发方式，共1879座，占全区总数量的78%，坝式水电站有463 座，占全区总数量的19%，混合式水电站66 座，仅占全区总数量的3%。不同开发方式的电站之间数量差别巨大，主要是由于广西地貌条件所致，桂北地区和桂南部分地区多为山区，水头落差较大，较为适合引水式电站开发。

2.5 生态流量下泄设施及监测设备建设情况

根据资料收集及现场调研情况，广西建有生态流量下泄设施的中小水电站有272 座，生态流量下泄主要通过闸门、自流孔、溢洪道、溢流孔、发电底孔等工程设施，少量电站设有专用的生态流量下泄孔、下泄管道。建有生态流量下泄设施的中小水电站中，仅有17 座建设了生态流量下泄监测设施，占全区总数量的0.7%，主要为建于大江大河上的河床式电站，监测信息仅传输至电站管理房或电站管理单位。

2.6 水资源论证报告编制情况

根据现场调研及收集资料情况，广西已编制水资源论证报告或正在编制中的中小水电站有858座，占全区总数量的36%，大部分中小水电站仍未编制水资源论证报告，其中桂林、百色、贺州等三个地市已编制或正编制的数量最多，共计667座，约占已编制或正在编制总数的78%，与电站地市分布情况基本一致。

3 电站建设管理存在的主要问题及原因分析

（1）早期水资源开发利用缺乏生态保障方面管控，导致忽视生态流量问题。广西河网密布，地表水资源十分丰富，为充分开发利用好水力资源，全区先后在不同阶段兴建了大量的中小型电站。但当时的水能资源开发等相关审批制度尚不健全，部分建设的电站未经过水资源论证等前期工作的论证，甚至极少部分未履行建设项目的设计、审批等程序，造成河流的水能资源开发缺乏科学性和合理性等方面的论证，导致了河流的无序开发。此外，早期全区河流开发利用方面，较多的强调发电、灌溉、养殖、旅游等经济效益功能，一定程度上忽略了对生态、社会环境方面的保护需求，造成了电站开发方案设计不合理、拦河建筑物的设置和运行完全没有考虑生态用水需求等问题，造成了河道生态用水的短缺，从而带来了生态环境问题[8]。

（2）生态流量监管体制机制不完善，传统开发观念难改变。生态流量监管工作涉及水利、环保等多个部门，不同监管部门的监管内容、职责各不相同，导致生态流量监管工作存在空白或交叉区域。同时，生态流量监管工作缺乏有效的规范、制度、奖惩、管理办法等相关机制体制，加之长久以来形成的粗放式开发观念难以转变，最终造成电站管理单位在调度运行时，过分强调了经济利益，忽视了对于河流生态效益的保障[9]。

（3）生态流量下泄目标未设定，电站主动下泄生态流量意识薄弱[10-11]。根据本次调查分析结果，广西六成以上的中小水电站未经过水资源论证，而论证报告中明确下泄生态流量具体数值的水电站更是少之又少，生态流量下泄目标的不确定，使得部分有意愿下泄生态流量的中小水电站无法控制下泄水量。广西中小水电站主要开发方式是引水式电站，该部分电站通常建设在山区性河流上，加之广西降雨时空分布不均，在水量较少的月份，通常采用蓄水发电，为确保水电站的收益，基本无流量下放。由于目前广西暂无补偿或激励政策，中小水电站管理单位主动下泄生态流量意识和意愿不强。

（4）生态流量监测设施建设不足，水电站管理能力水平有限[12]。广西中小水电站中96.4%建于2010年以前，而全国自动化采集技术大批量运用于水利行业是在2010年之后，且前端监测感知站点的前期建设重点主要在防洪、水资源等业务领域，党的十八大以后，生态文明建设被提升至国家层面，生态流量也越来越受到重视，但由于监测站点建设和电站改造的投资较大、低水位低流量监测技术难度大、监测数据准确可靠性仍需验证等客观原因，截至目前，下泄生态流量监测仍未能全面铺开。同时，大部分中小水电站建站位置较为偏僻，工作人员通常仅仅具备看管能力，不具备专业技术能力，水电站科学管理较为困难。

4 建议与措施

（1）完善水资源开发审批制度，建立明确管理机制。严格贯彻落实最严格水资源管理制度，完善广西中小水电站水资源开发审批相关法律方法、规章制度，使水电站开发利用水资源有法可依、有规可循，明确水资源开发利用设计和审批过程与规范，对不合理的水资源开发利用申请及以牺牲生态换取经济效益的行为进行制止与制裁。水行政主管单位需建立明确的管理制度，确定相关管理单位的管理职责，设定生态流量下泄的约束目标，对未进行水资源论证或未通过的、不符合国家产业发展政策及方向的水电站，一律不予批准取水，从源头禁止中小水电站存在的过度开发、无序利用等行为。

（2）充分发挥多方监督作用，探索补偿激励制度。联合自然资源、生态环境等生态流量监管涉及的相关部门，加强各部门之间交流沟通、协同作业，畅通社会监督举报渠道，充分利用多方力量，实现生态流量监管工作的多方联动、全面监督，及时发现生态流量相关问题，履行监督管理职责。探索建立生态流量下泄的补偿或激励机制，如给予经济方面补偿或税收方面优惠等，以提高水电站管理单位下放生态流量的积极性，破解水电站管理单位不愿意下放生态流量的难题，逐步形成水电站建设前必须考虑生态流量下泄的良好意识，实现水生态可持续发展。

（3）加快前端监测站点建设，实现监测信息实时采集。通过建设生态流量实时监测站点，运用自动化信息采集技术，能够有力解决生态流量是否下放、下放多少的现状问题，实现生态流量下放全面掌握和有效溯源[13]。针对各水电站不同的现状条件，采用不同的监测方式，对有水工建筑物的渠（河）道的站点，采用水工建筑物法测流；对渠（河）道宽度大于200 m的断面，采用流速面积法，设备选择超声波时差法流速仪；对渠（河）道宽度为20～200 m的断面，采用流速面积法，设备选择超声波时差法流速仪或声学多普勒剖面流速仪（ADCP）；对宽度1～20 m 的渠（河）道，10 m 以内的优先采用超声波明渠流量计（时差法或多普勒法），也可选择雷达流量计或单点水位流量关系法测流；对宽度1～5 m的渠（河）道，如现场土建施工条件方便，可选用堰槽法测流；对于渠（河）道形状不规整，河道内礁石较多或监测环境较恶劣，无法采用设备进行精确的流量监测，采用图像识别法进行定性监测；对建有生态流量放水管的水电站，优先采用管道流量计测流。

（4）搭建生态流量监管平台，提升智慧化管理水平。随着新一代信息技术的飞速发展，各行各业融合信息化技术，发展数字化产业已成为大趋势。为更好的做好生态流量监督工作，融合物联网、云计算、大数据等新兴技术，搭建广西中小水电站生态流量监管平台，主要包括数据库、应用支撑、软件系统建设等方面内容，提供生态流量监测信息在线的处理、展示、远程遥控及监控预警等功能服务。通过平台的建设，为中小水电站生态流量监管工作提供基础技术支撑，有力提升智能化智慧化能力和水平，增强相关决策的科学性。

（5）加大电站下游生态保护宣传，提高生态保护意识。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央以前所未有的力度抓生态文明建设，“绿水青山就是金山银山”理念广泛传播，生态环境保护关乎可持续发展、高质量发展的实现，其意义重大。广西中小电站下泄生态流量与否，对下游生态环境，尤其生物多样性存在极大影响，必须不断加大电站下游生态环境保护的宣传力度，纠正牺牲生态、发展经济的错误发展观念，切实贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念和“五位一体”总体布局，大力提升电站管理单位生态保护意识。

5 结语

随着生态文明建设、乡村振兴建设的不断深入，对广西中小水电站生态流量下放的需求越来越迫切，结合绿色发展理念，开展绿色水电站建设，对电站下游的生态环境保护具有重要作用。广西中小水电站数量众多，其在局部区域供电，对协助解决农村地区稳定可靠供电有着重要意义。通过以广西中小水电站为研究对象，摸清了全区中小水电站建设与管理家底，归纳分析了影响生态流量下放的问题与原因，为广西中小水电站绿色发展提出了建议与看法，同时为广西中小水电站科学发展提供参考。