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水利工程论文-水电在可持续发展中的作用（2）摘要：水电是利用水的落差所产生的电能，发电过程简单。实际上，按照电力服务要求以及特定的站址情况，水力发电过程具有许多不同的用途。相应的，水电项目种类繁多，每一个水电项目将提供不同种类的服务，产生不同的环境和社会影响，以及取得不同性质和幅度的效益。因此，必须对每一个水电项目所提供的有关服务进行评估。在提供社会相同服务的基础上，必须对供电项目进行比较。关键词：水电可持续发展作用7.4水电的多样性：关于类型和规模的问题水电工程呈现多种形式，并且提供广泛的多种规模来满足多种需要及利用内容。根据国际能源协会（2000），水电项目可以采取多种方法进行分类，这些方法是相互包容的：按照利用目的，可分为单独利用和综合利用；按照储存容量方式，可分为径流式和水库类；按照规模可分为微型（容量小于100kW）、小小型（100kW1MW）、小型（1MW10MW）、中型和大型水电项目。表10概括了水电项目的类型、每一类型的项目给电力系统产生的作用以及它们所带来的主要影响。所提供服务的程度与其容量直接相关，又大大决定了它们对环境的影响。表10水电项目类型、作用和主要影响种类作用主要影响水库类全年能源生产；瞬间发电容量；提供基荷调节和峰荷服务水库造成自然栖息地变化及社会影响；改变河流状态径流式提供基荷，调节受限限制洪水,河流流向不变抽水蓄能式发电容量受时段限制；向纯用户供电上水库造成影响跨流域仅提供能源减少流向下游的水量；增引水式加注入河流的流量电站升级改造类延长项目运行年限，有时能增加产出产生的影响很小综合利用类水力发电及其它水资源利用主要是水库带来的影响需要评估其它用途带来的整体影响资料来源：能源政策，2002年，第1226页大型水坝和小型水坝之间的争论正在展开。这场争论对能源政策造成了深刻的影响，也为以后的水电项目带来了一些启示。从环保的角度看，可再生小型坝体和不可再生的大型坝体之间的界线是颇受争议的。就物理原理而言，所有的水电项目都是可再生的。对一个项目是否可持续性进行定义不是根据其规模的大小，而是根据其特点、位置，以及规划、实施和运行的方式。而且，当人们在同等发电量的基础上将小水电和大水电进行比较时，小水电在环保方面的优势就不是那么明显了。哪一个对环境的损害更小？是在一条河流上建一座装机容量为2000MW的大水电站，还是在100条河流上建设400座装机容量为5MW的小水电站？如果考虑到将受到影响的河流及其支流的数量，一座2000MW容量的项目对环境总的影响比400座装机为5MW的小水电站的影响小吗？再者，几何学显示：在同等容量的情况下，一个小型物体的表面积比大型物体大得多，这种区别是相当大的。当立方体的边扩大一倍，它的表面积将扩大4倍，体积将扩大8倍。这预示着在获取同样的水库库容时，建造400座装机为5MW小水电项目的淹没面积将比建造一座2000MW的水电站的淹没面积大好几倍。这将比提供同样库容的一个大型水库对生物栖息地造成的影响大许多。表11显示了不同规模水电站造成的土地淹没面积，按单位发电容量在世界范围内进行抽样调查获得。表11单位容量水库的平均规模（Goodland，1995年）电站规模（MW）电站数量每单位容量的水库平均面积（ha/MW）300018200193220002999164010001999363650099925802504993769100249339629933249虽然多个小型项目造成的淹没面积可能比一个大型项目造成的淹没面积大，但是对环境带来的总的影响可能会小一些（例如：居民可以移往高处并仍旧住在村庄里，野生动物的活动也不会受到影响等）。显而易见，尽管人类对特定生物栖息地的小型干预比一个较大规模干预所带来的影响小得多，然而水电项目应该从能源和电力生产的角度来比较，即从对社会所提供的服务来看。基于此种观点，考虑到受影响生态系统的多样性以及相同容量的多个小水电项目造成的较大淹没总面积，小水电项目所造成的多方面的综合影响也许会比单个的大水电大得多。实际上，任何规模的水电项目都有其优点和缺点。项目的类型应该按照能源的需求量来确定，并考虑适合的利用条件，如下例所示。如果您打算进行一次野炊，要用一些牛奶来准备咖啡，您将愿意拥有多个为咖啡而备的单包牛奶，而不是一整盒一升的牛奶，因为多个小包牛奶更方便、更合适用来准备野炊咖啡。另一方面，如果您需要买一些牛奶作为日常家庭用，而且您又得考虑到环境，减少包装袋。那么，您是愿意买66只单盒装牛奶还是买一盒一升的牛奶？当然您将选择一盒一升装牛奶。它所需要的包装材料要少得多，因为这是由表面积和容积之间的几何学关系决定的：当您增加一个容器的尺寸，其表面积按平方率增加，而内部容积却按照立方率增加。同样的几何学定律决定了大型水电站和小水电站之间的区别，它们所采用的水库也是如此。在中国，水电规划阐述了如何利用小水电和大水电来满足不同需要。中国已经建造了43,000座小型和分散型水电站，容量总计26,260MW，作为农村电气化战略的一部分，正在建设大型的三峡大坝工程，装机容量为18,200MW。即使此项目的初级目标是防洪，而不是发电，但它将产生巨大的电能，从而替代老的火电站进而改善空气质量。表12显示，过去的大型项目提供了大量的电能。在将来，即使建造更多的小水电项目，大型项目由于大型河流和水库提供的经济规模，仍将做出更大的贡献。表12水电发展情况位置市场1995年发展情况（TWh/year）小型项目所占比例%（10MW）世界范围的发展比例%预计2010年的发展情况（TWh/year）小型项目所占比例%（10MW）世界范围的发展比例%世界范围大水电2,2653,990小水电11552206欧盟和欧洲自由贸易区大水电401.51844311小水电40105011中欧、东欧大水电57.53832小水电4.581619前苏联各国大水电160738810小水电43123美国、加拿大、墨西哥大水电6352868517小水电183254澳大利亚、日本、新西兰大水电13161384小水电0.7132地中海地区大水电35.52722小水电0.510.71非洲大65.4314