（环境科学专业论文）我国西南地区中小规模水电站绿色水电评价研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t h eq u e s t i o na n dd i s p u t ea b o u th y d r o p o w e rw a s m o r ea n dm o r e w i t hr a p i dd e v e l o p m e n to fi ti nt h ew o r l d g r e e nh y d r o p o w e rh a sb e e nt h eh o t t e s t k e y w o r di nf i e l do fh y d r o p o w e r a st h er a p i de x p a n s i o no fe c o n o m i cd e v e l o p m e n t a n di n t e n s ee n e r g yd e m a n dt h a tg o e sw i t hi t ，u r g e n td e m a n dh a sb e e ni m p o s e do n g r e e nh y d r o p o w e r h o w e v e r , t h ec o g n i t i o n o ne s s e n c eo fg r e e nh y d r o p o w e r r e m a i n e do b s c u r ep r e s e n t l yi nc h i n a i nt h i ss i t u a t i o n ，o n es e to fa s s e s s m e n ts y s t e m i sa s k e dt os e tu pi no r d e rt op r o p e r l yo r i e n t a t eg r e e nh y d r o p o w e r , s oa st op r o m o t e e x t e n s i o no fg r e e nh y d r o p o w e r t h ep r e s e n ts t u d yw a st h u sc a r r i e do u ti nt e r m so f a s s e s s m e n to fg r e e nh y d r o p o w e r f i r s to fa l l ，t h ee s s e n c eo fg r e e nh y d r o p o w e rw a sd e f i n e d b a s e do nv a r i o u s d e f i n i t i o n so fg r e e nh y d r o p o w e rg l o b a l l y , i tw a sd e f i n e dt h a tt h ee s s e n c eo fg r e e n h y d r o p o w e rs h o u l db e t op r o m o t eh a r m o n i o u ss o c i e t y , p r e s e r v et h ee c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t ，w i t hs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fh y d r o p o w e rb e i n gs t r e s s e d s e c o n d l y , a s s e s s m e n ti n d e xs y s t e mw a sd e v e l o p e df o r s o u t h w e s tc h i n a i n p r e s e n ts t u d y , o n em o r es u i t a b l eg r e e nh y d r o p o w e ra s s e s s m e n ti n d e xs y s t e mw a s c o n s t r u c t e dt h r o u g hc o m p r e h e n s i o na n dc o m p a r i s o na c c r e d i t a t i o ns t a n d a r d so f g r e e nh y d r o p o w e ri ns w i t z e r l a n da n dl o wi m p a c th y d r o p o w e ri na m e r i c a i tw a s e x p a n d e di n t e r m so fs o c i a li n f l u e n c e ，e n v i r o n m e n t a li m p a c t ，e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o np r e v e n t i o na n dp r e v e n t i o no fg e o l o g i c a ld i s a s t e r sb a s e d o nt h r e ep h a s e so f g r e e nh y d r o p o w e r t h i sr e s e a r c hf o rt h ef i r s tt i m ei n t r o d u c e d ”e n v i r o n m e n t a lf l o w ” i n t oa s s e s s m e n ti n d e xs y s t e mo fg r e e nh y d r o p o w e r , w h i c hw a sp o i n t e do u ta f t e r i n - d e p t hc o m p r e h e n s i o no ne s s e n c eo fg r e e nh y d r o p o w e r l a s t l y , f u z z ya s s e s s m e n tm o d e lw a se s t a b l i s h e db a s e do nt h ea n a l y t i ch i e r a r c h y p r o c e s s p o w e rw e i g h t o fe v e r yi n d e xw a so b t a i n e df o rg r e e nh y d r o p o w e r a s s e s s m e n ti n d e x s y s t e mt h r o u g h t h e a n a l y t i c h i e r a r c h yp r o c e s s t h e n c o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n to fy u n n a n t u k a h eh y d r o p o w e rp r o j e c tw a sp e r f o r m e d 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i i 页 t oi m p r o v et h en a t u r e so fs c i e n c ea n dp r a c t i c eo fg r e e nh y d r o p o w e ra s s e s s m e n t i n d e x s y s t e mi ns o u t h w e s tc h i n a k e yw o r d s ：g r e e nh y d r o p o w e r ；i n d e xs y s t e m ；a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) ； f u z z ym a t h e m a t i c s ；i n t e g r a t e de v a l u a t i o n 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密影使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“ ) 学位论文作者签名：杏啐j i 画 日期：碗s 7 指导老师签名：磺参应 日期：如万，f ， 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： 1 、探讨绿色水电评价的特点，以及指标和指标体系的基本理论，论述绿色 水电评价指标体系的建立方法及步骤； 2 、应用层次分析法及多层次模糊综合评价方法，根据水电建设对生态环境 的影响特点，建立绿色水电多层次模糊综合评价模型；并结合土卡河水电站绿 色评价实例进行实证分析。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 论文选题背景 第1 章绪论 1 1 1 人类生态环境保护的必然要求 人类和环境的关系，随历史的进展而改变。环境是人类生存的基础。随着 社会、经济、城市化的快速发展，全球资源与能源的日渐枯竭、环境问题的日 益恶化( 全球变暖、酸雨、荒漠化、水污染、生物多样性减少等) 已严重威胁 到人类及其子孙后代的生产和发展。 水利水电工程是人类改造自然、利用自然的重要途径，具有发电、防洪、 灌溉、航运、养殖、供水、旅游等综合效益。但是，修建大坝所引起的河流水 沙原有状态的改变，以及水库淹没、移民活动、工程施工等都会对生态环境产 生不同程度的影响。 我国1 9 5 7 年修建的黄河三门峡水电站，主要目的一是发电，二是挡沙。结 果工程建成后，发电量没有达到设计要求，挡沙的目的不但没实现，而且使位 于大坝上游的渭河河床不断增高，造成关中平原5 0 多万亩农田的盐碱化l l j 。 1 9 7 0 年，埃及的阿斯旺水坝完成后，破坏了流域的生态系统，尼罗河原有 2 3 的鱼类因而绝迹。地中海尼罗河出口处，沙丁鱼产量减少8 0 9 6 【2 】。尼日利 亚西北部的d o k o t o 河上的b a k o l o r i 水坝使河流的平均洪水位下降了5 0 ，导 致耕地面积减少了5 3 【3 1 。还有巴西的托坎廷斯河，在土库里水坝建成后，在同 等投入的条件下，捕鱼量下降了约6 0 ，导致许多渔民的生活陷入困境【4 】。 2 0 0 0 年1 1 月，世界大坝委员会发表报告，世界4 6 的主要河流流域有一个 以上的水坝阻隔流水，对生态环境产生了不同程度的影响【5 】。 近年来，在水电开发过程中生态平衡与环保问题日益引起人们的关注，水 电开发过程中引起的生态问题、环境污染问题的一些案例，引发了社会对水电 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 开发的不同认识和舆论。以怒江水电开发的争议为导火线，大型水电开发的环 境影响正在引起中央政府、地方政府、水电企业、专家学者、非政府组织，甚 至水电开发区域原住居民的广泛关注【6 h 7 1 。在2 0 0 3 年到2 0 0 4 年一年多的时间 里，关于怒江水电站的争论广泛、激烈而持久。从国家领导人到普通百姓到专 家学者，人们纷纷发表自己的不同见解。在网络、报纸和各种新闻媒体上，人 们或反对，或支持，热闹非凡。在专家会上，持不同观点的学者各执己见，据 理力争。这在我国的水电建设历史上，是一次空前的历程。 长江三峡工程蓄水后，2 0 0 5 年江西省九江县发生了里氏5 7 级地震，2 0 0 6 年湖北省发生两次超过4 0 级的地震，2 0 0 3 年到2 0 0 6 年，四川重庆持续干旱， 尤其是2 0 0 6 年重庆特大旱灾，导致网络上出现了许多传言，称这些自然灾害是 三峡工程蓄水所致。 2 0 0 8 年5 月8 日，由中国水力发电工程学会、中国电力报社联合主办的“中 国水电发展论坛”在北京举行。国家能源局局长张国宝在会上说：应该高度重视 环境保护工作，促进人与自然协调发展。完善水电环境保护的技术规范，建立 健全环境与水电的评价指标体系，严格水电项目的环境评价制度，加强水电站 环境保护措施的落实和监管。张国宝强调，水电开发必须以科学发展观为指导， 切实转变发展理念，从单纯工程水电转变为生态水电，从纯粹技术工程转变到 社会工程，更加重视移民利益和生态环境保护，把水电开发与水资源综合利用、 生态工程建设和地区近来发展有机结合起来，促进区域经济社会可持续发展， 促进水电又好又快发展。 从上述的典型事例可以看出，水电工程对环境的影响已经是众所周知的事 实，公众对其关注和认识也越来越多，人们的环境保护意识也越来越强。因此， 水电工程的“绿色”化不仅是当今世界各国水电建设的主导趋势，而且也是今后 世界水电开发的主要制约因素。 1 1 2 我国经济快速发展的必然要求 能源是人类赖以生活的基础，我国目前正处于经济快速发展阶段，随着经 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 济建设的不断发展，能源的需求量与日俱增。 目前我国的水力资源是除煤炭和石油之外最重要的能源资源。煤炭和石油 都是矿石燃料，燃煤会排放大量的污染物，主要包括：煤灰、二氧化硫、氮氧 化物、二氧化碳、碳氢化合物、放射性物质和重金属等【8 】。据有关部门的统计， 我国烟尘排放量的7 0 、二氧化硫排放量的9 0 、氮氧化物的6 7 、二氧化碳的 7 0 都来自于燃煤【9 】o1 9 9 0 年以后，世界煤炭生产量即无增加，其主要原因为煤 排放大量的二氧化碳、硫和其他污染物。 在所有的能源中，石油价格最不稳定，2 0 世纪7 0 年代的石油危机使许多 国家的经济发展受到严重干扰。而且石油燃料会产生包括一氧化碳、氮氧化物 及碳氢化合物在内的一次污染物，这些一次污染物在阳光的照射下会产生二次 污染，如光化学烟雾 8 1 。而按照目前的开采速度，全世界的石油仅可以再用4 0 年【l o 】。 我国已于2 0 0 2 年成为“京都议定书的第3 7 个签约国。在不远的将来必 然要承担一定量、甚至大幅度温室气体的减排任务。节能和减排更是作为两个 约束性指标写进了国家“十一五规划。由于2 0 0 5 年和2 0 0 6 年两年均未实现 预期的减排目标，我国目前面临巨大的节能减排压力。 在这种形势下，胡锦涛同志在2 0 0 5 年“北京国际可再生能源大会”上指出： “加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也 是人类社会实现可持续发展的必由之路。”根据国家“十一五能源规划目标： 到2 0 1 0 年，煤炭、石油的在能源消费总量的比重与2 0 0 5 年相比要分别下降3 0 和0 5 个百分点，水电及其他可再生能源要分别增加0 6 和0 3 个百分点。 我国2 0 0 5 年颁布的可再生能源法明确说明水电是可再生能源，相对于 其他形式的可再生能源，水电具有成本低、规模大、调节性强的特征。目前水 电之外的其他可再生能源成本较高，大规模应用仍然存在限制。如风力发电成 本约为0 4 至o 6 元千瓦时，太阳能发电成本更是达到约3 5 元千瓦时( 又 有资料记载为2 8 - - - , 3 元千瓦时) ，而火力发电成本仅为o 2 元千瓦时，水 力发电的运营成本仅为0 0 3 - 0 0 5 元千瓦时【】。此外水力发电可调整负荷， 在电网中进行调峰、调频作为事故备用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 1 9 9 2 年，宁波一台6 0 万千瓦的燃煤锅炉发生爆炸，不仅造成了电力缺口， 而且影响到当地电网的正常运行。危急时刻，同一电网内的新安江水电站紧急 启动，这个装机容量为6 3 万千瓦的水电站从启动到带满负荷仅仅用了几分钟的 时间，很快填补了火电停产引起的电力缺口【1 2 】。这是风力发电、太阳能发电目 前不能实现的。事实上，水电是目前人类唯- - 酏f j 匕够大规模商业化开发利用的可 再生清洁能源。 根据国家发改委能源局提供的数据：我国水能资源比较丰富，理论蕴藏量 居世界第一，技术可开发装机容量5 4 亿千瓦，其中经济可开发装机容量约4 亿千瓦，到2 0 0 6 年底，中国已建成水电装机容量1 2 9 亿千瓦【i 引，开发利用程 度不足3 0 。而美国的水电开发利用程度在2 0 0 5 年就达到了8 2 ，日本为8 4 ， 加拿大为6 5 ，德国为7 3 ，挪威、巴西等国家，水电开发更是达到9 0 以上【1 2 】。 根据我国可再生能源中长期发展规划：到2 0 2 0 年，我国水电总装机容量将 达到3 亿千瓦【1 4 】。平均每年需要新增装机容量约1 3 0 0 万千瓦，开发利用程度 也将达到7 5 左右。 这一切说明，大力发展水电不仅是我国当前的能源发展的明智之选，而且 是必然选择。中国水利水电科学研究院贾金生博士说：第一，世界各国开发水 电众多成功记成熟的经验表明，水电以可靠、廉价、经济可行、社会和谐与环 境友好的方式开发和发展是可行的。第二，以可再生能源法和北京宣言为指导， 促进水电以可持续的、更加绿色的方式发展对发展中国家具有战略意义【l 5 1 。 绿色水电正是将可持续发展理念引入水电建设，强调人与自然的和谐相处， 实现经济与资源、环境的可持续发展的水电发展理念和模式。 1 2 研究绿色水电评价的重要意义 绿色水电的概念在中国是近几年才提出来的。早在上世纪6 0 年代，中国就 开始认识到水电站对环境的影响，并开始着手研究。 绿色水电是随着人们对水电建设的认识不断加深而提出的新概念。绿色水 电评价则是将绿色水电从哲学理念层面引入到实际操作层面的重要环节。如果 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 没有绿色水电评价指标体系、评价方法和评价模型，绿色水电的思想只能停留 在定义上，既无法给出科学的界定，也无法在水电开发过程中进行实际的操作。 同时，绿色水电作为未来水电的发展方向，必然涉及到实践方案的提出、制定、 论证和评估等问题。尤其是对实践方案是否满足绿色水电的要求做出判断，显 得尤为重要。 另外，绿色水电评价是绿色水电的管理、控制和设计的基础。因此，在绿 色水电研究方面，必须把评价放在首位。 绿色水电的实施和推广，对于缓解水电开发的舆论压力，改善河流的生态 环境，促进水电的可持续发展具有重要意义。因此，研究符合本国国情的、切 实可行的绿色水电评价指标体系，实现水电开发中的生态环境保护是各国政府 的共识。如今一些西方发达国家已经研究制定了自己的绿色水电认证标准和评 价体系，如美国的低影响水电、瑞士的绿色水电等。这些认证与评价体系对于 水电的可持续发展起到了重要作用。 目前，绿色水电评价在我国尚未形成系统的理论和方法，面对当前的水电 开发中遇到的问题，借鉴国外先进经验，建立符合中国国情的绿色水电评价体 系，积极引导我国水电开发向环保、生态、自然和可持续方向发展，具有十分 重要的意义。 1 3 国内外绿色水电评价研究现状 1 3 1 国外绿色水电评价研究现状 上世纪6 0 年代以来，国外一些国家从社会发展和环境保护兼顾的角度，提 出了许多水电工程建设管理的新理念、新观点、新举措，比如绿色水电、绿色 大坝等理念，逐渐为人们所接受。瑞士的绿色水电认证和美国的低影响水电认 证，是为降低水电工程的负面影响而提出的解决方案，是目前国外水电环境认 证体系中比较典型的代表，核心内容是确立对水电工程的生态环境保护状况进 行评估的技术标准。通过建立客观、科学、公正的生态环境认证标准和市场激 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 励机制，鼓励水电站运行单位采取有效措施，最大限度地减少水电站大坝对生 态环境的不利影响 1 6 1 。 ( 1 ) 低影响水电 美国低影响水电研究所( l o wi m p a c th y d r o p o w e ri n s t i t u t e ，l i h i ) 从如下 8 个方面提出了低影响水电应满足的条件，即：河道水流；水质；鱼道和鱼类 保护：流域保护：濒危物种保护；文化资源保护；公共娱乐功能；未被建议拆 除【1 7 】。低影响水电认证旨在帮助识别和奖励那些通过采取措施将其对环境的影 响降至最低程度的水电站，使其在市场上能够以“低影响水电 的标志进行营 销，通过市场激励机制来鼓励业主采取有效措施减少水电站对生态环境的不利 影响。 美国低影响水电研究所所长f r e da y e 说：“我们希望能够有比较严格的标 准，但这些标准必须符合实际，因为这些标准并不能消除水坝对环境的所有影 响，但我们研究所能够保证达到低影响水电标准的水电站，已经利用了目前最 后的技术减少了对环境的影响。”【1 8 】 ( 2 ) 绿色水电 瑞士联邦环境科学与技术研究所( s w i s sf e d e r a li n s t i t u t ef o re n v i r o n m e n t a l s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ，e a w a g ) 2 0 0 1 年提出了绿色水电认证的技术标准，建 立了绿色水电认证的制度。e a w a g 的绿色水电标准从水文特征、河流系统连 通性、泥沙与河流形态、景观与生境、生物群落5 个方面反映健康河流生态系 统的特征，并通过5 个方面的管理措施来实现，即最小流量管理、调峰、水库 管理、泥沙管理、电站设计，形成环境管理矩阵。对于具体水电站而言，要通 过绿色水电认证，首先要对其本身造成的生态环境问题进行分析，然后通过综 合实施这5 个方面的管理措施，将其对生态环境造成的负面影响降至最低程度， 这样才算满足了“绿色水电认证的基本要求【1 9 , 2 0 】。 瑞士绿色水电标准主要起草负责人之一c h r i s t i n eb r a t f i c h 博士介绍说，“绿 色水电 的概念是对瑞士阿尔卑斯山南部4 0 0 m w 的水电工程进行了多学科案 例研究后发展起来的，“这个概念既确保了不同类型流域、不同工程方案一般标 准得到满足，又为具体工程的特殊性留有一定的灵活性。c h r i s t i n eb r a t r i c h 博 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 士认为，绿色水电应以可靠的生态标准为基础，其目的是改进受影响河流系统 的生态条件18 1 。 1 3 2 国内绿色水电评价研究现状 早在上世纪6 0 年代，中国就开始认识到水电站对环境的影响，并开始着手 研究。从上世纪9 0 年代开始，中国的水电环境保护工作走向全面发展，特别是 国家对环境保护的要求也日趋严格，水电工程严格按照国家环境影响评价制度 开展环境保护工作。 从2 0 世纪7 0 年代末至今，我国建立了比较全而的建设项目环境管理法规 体系。以1 9 7 9 年颁布、1 9 8 9 年修订的中华人民共和国环境保护法等有关 法律为基础，先后于1 9 8 6 年、1 9 9 8 年发布了建设项目环境保护管理办法 和建设项目环境保护管理条例，确立了以环境影响评价和“三同时 制度为 核心的建设项目环境管理的法律地位和管理体系，明确了建设项目管理程序和 要求。中国的水电环境保护管理始于2 0 世纪8 0 年代初，到8 0 年代后期，大中 型水电建设项目基本纳入环境管理轨道，建立了比较健全的管理程序和环境影 响评价技术规范。1 9 8 8 年颁布了水利水电项目环境影响评价技术规范，1 9 9 2 年颁布了江河流域规划环境影响评价规范。此外，还颁布了适用于水利水电 工程的其他环境影响因子( 地面水环境、地下水环境和生态环境等) 的评价规范。 随着对水电开发建设项目环境影响评价的深入研究和管理，逐步建立了水生生 态、陆地生态、水环境以及水库淹没和移民安置环境影响评价体系和方法【2 1 1 。 2 0 0 2 年l o 月，第九届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议正式通 过了环境影响评价法，自2 0 0 3 年9 月1 日起施行。水电专项规划也纳入了 法制化管理的范畴【1 6 】。进一步提高了环境影响评价的法律地位，扩大了环境影 响评价的范围，将规划纳入了环境影响评价管理的范畴。配套出台的规划环 境影响评价范围将水电开发规划纳入了编制环境影响报告书的范围。怒江、 大渡河、雅垄江等一些江河已经开始了水电开发规划的环境影响评价工作。 我国关于水利水电工程的生态环境保护标准有江河流域规划环境影响评 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 价规范( s l 4 5 9 2 ) 和环境影响评价技术导则水利水电工程( h j t 8 8 2 0 0 3 ) ) ) ， 这两个标准主要规定了水利水电工程环境影响评价的内容、方法和要求，属于 原则性和基础性的技术规范，还需要一系列专业标准的补充，才能为工程的规 划、设计、施工和运行管理过程中落实生态环需要一系列专业标准的补充，才 能为工程的规划、设计、施工和运行管理过程中落实生态环境保护措施提供具 体的技术依据【2 2 】。 2 0 0 4 年，在北京举行的联合国水电与可持续发展研讨会上，中国水电开发 总公司总经理郭建堂提出：未来的水电开发无一不是环境可承受的、可持续的 资源开发，进行可持续的水电开发已成为时代使然，大势所趋。因此，必须正 确认识水电建设对生态环境的负面影响，高度重视水电发展中的生态问题，用 科学发展观和人与自然和谐相处的理念正确认识并妥善处理水电开发与生态的 关系，实现资源开发利用与生态环境保护双赢。要“加强建设绿色水电工程 的施工技术、施工方案的研究与应用 ，“健全环保工作的激励与约束机制，形 成有利于建设绿色水电工程的环境和氛围【2 3 1 。” 2 0 0 7 年1 月2 7 日，在北京举行的首届“绿色能源”论坛上，国家发改委能 源局可再生能源处处长史立山认为，可以设立一个绿色水电研究中心，传播绿 色水电的理念，制订一条绿色水电论证方法，使水电能够真正按照绿色的理念 发展【川。 可以看出，我国的绿色水电评价研究还处于初级阶段，发展绿色水电，还 有更多的工作要做。因此，在现阶段研究绿色水电评价，有十分重要的意义。 1 4 论文主要研究内容和技术路线 本文在查阅大量国内外相关资料的基础上，根据我国水电开发的实际情况， 分析建立适合我国西南地区有坝电站的绿色评价体系，并确定有效的绿色水电 评价方法。 具体研究内容如下： ( 1 ) 明确绿色水电的内涵及评价范围 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 绿色水电的内涵应该理解为：在保证工程效益、工程安全与质量的前提下， 运用各种绿色技术手段，促进社会和谐、保护生态环境、节约资源、保证水电 的可持续发展。其评价包括了水电的设计、施工、运营全过程的绿色化。 ( 2 ) 建立评价指标体系 借鉴国外绿色水电和低影响水电的认证标志，根据我国水电开发的实际情 况，选定评价指标，根据d e l p h i 法对这些指标进行筛选，并选择层次分析法和 专家咨询法相结合来确定其各项指标的权重。 ( 3 ) 确定评价方法 根据绿色水电评价定性和定量相结合的特点，确定以模糊综合评价方法进 行绿色水电的综合评价。 ( 4 ) 实例评价应用 选定云南土卡河水电站为评价实例，对其设计期进行绿色水电评价实证研 究，对评价结果分析并根据评价结果提出改进措施。 论文的技术路线如下： 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 1 5 论文的研究方法 收集相关资料 土 确定绿色水电内涵及影响冈素 l 上上 建立建立 评价综合 指标评价 体系模型 1 l 土卡河水电站评价实例 上 评价结果分析 技术路线图图1 1 本文主要运用了系统分析法、定量与定性相结合的方法、比较法、类比法、 实证法等研究方法，提出了绿色水电的内涵，在对国外绿色水电评价系统进行 深入分析、理解的基础上，结合我国目前水电开发过程中所遇到的问题以及我 国实际国情，建立了我国的绿色水电评价指标体系，采用了模糊综合评价模型， 并结合云南土卡河水电站工程进行了实证分析，以期为绿色水电在我国的实施 和推广提供借鉴和参考。 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 第2 章绿色水电评价研究的目标和内容 2 1 绿色水电评价的研究目标、内容和关键问题 2 1 1 研究目标 为实现水利水电的可持续发展，研究符合我国国情的中小规模水电站的“绿 色水电的内涵、评价方法及其指标体系。为我国水电开发与生态环境保护的 协调发展提供参考。 我国西南地区中小规模水电站的绿色水电评价是一个探索性的新课题，研 究的主要目标包括： ( 1 ) 绿色水电基础理论研究：界定绿色水电的内涵和及其评价研究范围； ( 2 ) 绿色水电评价指标体系研究：进行指标筛选并建立评价指标体系； ( 3 ) 建立基于层次分析法的模糊综合评价模型，进行定性评价和定量半定 量评价相结合的综合评价。 2 1 2 研究内容 我国西南地区中小规模水电站的绿色水电评价研究主要包括我国西南地区 的水电开发与生态环境的可持续性和协调性。课题研究主要内容包括： ( 1 ) 绿色水电基础理论研究 提出绿色水电的概念、涵义和研究范围，指出绿色水电的目的是为了促 进经济、社会和环境的可持续发展。 提出绿色水电研究的必要性和重要意义。绿色水电在促进可持续发展的 同时，探讨人类与自然环境的关系，树立人与自然的和谐的价值观。 ( 2 ) 绿色水电指标体系的研究 绿色水电指标体系的构建方法研究，包括调查研究法、目标分解法和多 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 元统计法的比较和研究。 绿色水电指标的筛选原则研究，包括系统| 生原则、一致性原则、独立性 原则、可操作性原则、科学性原则、动态性原则和可比性原则。 绿色水电指标筛选方法研究，包括理论分析法、频度统计法、主成份分 析法、专家咨询法等方法的比较和研究。 绿色水电指标体系的建立和分类说明。通过以上方法最终建立其绿色水 电的指标体系，并对个指标涵义和的选取做出解释。 ( 3 ) 绿色水电评价体系的研究 绿色水电评价的概念模型研究，包括不同阶段绿色水电评价概念模型： 设计阶段、施工阶段、运营阶段。 绿色水电评价方法研究，具体对模糊综合评价法做出论述。 绿色水电评价实例研究以刚刚竣工的云南土卡河水电站为例，对其 设计阶段做出是否满足绿色水电标准的综合评价。 2 1 3 关键问题 绿色水电评价属于项目后评价，项目后评价是指对已经完成项目( 或规划) 的目的、执行过程、效益、作用和影响进行的系统的、客观的分析；通过项目 活动实践的检查总结，确定项目预期的目标是否达到，项目的主要效益指标是 否实现，通过分析评价达到肯定成绩、总结经验、吸取教训、提出建议、改进 工作、不断提高项目决策水平和投资效果的目的【2 5 1 。 我国西南地区生态系统物种丰富，自然灾害相对比较严重，生态环境、地 质环境相对比较脆弱。论文研究的关键问题主要集中在水电开发行为对西南地 区的生态系统影响。以此为基础，筛选具有代表性的指标、分配合理的权重、 制定合理评判的标准。因此，建立科学的指标体系和制定合理的标准是本文研 究的关键。 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 2 2 绿色水电评价研究思路和技术路线 2 2 1 研究思路 绿色水电的评价研究的是人类的水电开发行为对生态环境的影响达到了一 个什么样的程度，要评价这种影响程度的大小，必须探讨水电开发行为对生态 环境的影响，目前对于这种影响的研究主要是环境影响评价，由于水电开发对 环境的影响机制目前尚不完全清楚。因此，水电开发的环境影响评价多是概念 性的，缺乏有力的数据支撑。 绿色水电评价研究是在对水电开发中的设计、施工、运营阶段的分析基础 上，建立其绿色水电的评价指标体系。绿色水电的评价研究是一个由理论到实 践，再由实践回到理论的动态的、前进的过程，其研究的总体思路是： 通过大量的资料收集，结合众多的工程实例，进行分析提升，明确绿色 水电的内涵、评价标准、评价理论和方法。 通过对生态环境系统的分析研究，并运用专家评判法、主成分分析法等， 筛选出绿色水电的评价指标，建立绿色水电的评价指标体系。 采用模糊综合评价法，结合具体实例，进行绿色水电评价。 借助多学科的理论，全面分析水电开发对生态环境的影响，为水电的可 持续发展提供理论支持和实践探索。 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 2 2 2 技术路线 i 我国西南地区中小规模绿色水电评价研究j j r 绿色水电的研究现状 绿色水电评价技术路线图图2 一l 2 3 绿色水电评价的理论基础 绿色水电评价属于项目后评价，国内外学者和实践工作者从不同角度提出 过不少项目后评价的定义。广义的项目后评价概念可作如下届定：即对当前正在 实施的或已经实施完的项目活动，按照不同的要求、不同的内容进行回顾、检 查和总结分析，对照原定目标，判断其合理性、有效性，从中得出经验与教训， 并预测未来前景，提出改进措施，向决策部门反馈，用以改善现时管理，指导 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 未来决策的活动。那么对建设项目后评价又是如何定义的呢? 所谓建设项目后评 价，是根据国家及其有关部门确定的基本建设项目的政策、法规以及该建设项 目的实施过程，按照后评价相应的目的、程序及方法，经过系统地综合分析， 对该项目的商业性( 或社会性) 、技术性、经济性做出客观的审核与判断，预测 项目未来的发展前景，提出改进措施，并总结经验与教训，并向有关部门反馈， 用以改善该项目管理，指导未来建设项目的决策活动。水电工程的项目后评价 主要包括了过程评价、经济效益评价、环境影响评价、移民工程评价、持续性 评价等2 6 1 。 本论文研究的绿色水电评价主要从环境影响评价和持续性评价出发，对水 电工程项目进行再分析评价，作为项目决策管理反馈，为今后建设同类项目提 供经验。其理论基础主要如下： 2 3 1 可持续发展理论 由世界环境与发展委员会( w c e d ) 1 9 8 7 年出版的我们共同的未来中提 出，并在1 9 9 2 年联合国环境与发展大会( u n c e d ) 上取得共识的可持续发展概 念是：“既满足当代的需求，又不危及后代满足需求能力的发展”即是可持续发 展。我们共同的未来提出，此概念内涵五个基本原则：发展原则、公平性原 则、可持续性原则、主权原则和共同性原则。1 9 9 7 年，中国向联合国提交可 持续发展国家报告，根据中国的具体国情，中国对可持续发展的认识和理解主 要强调以下几个方面：可持续发展的核心是发展；可持续发展的重要标志是资 源的永续利用和良好的生态环境；可持续发展要求既要考虑当前发展的需要， 又要考虑未来发展的需要，它是不以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人利 益的发展；实现可持续发展战略必须转变思想观念和行为规范【2 7 | 。 2 3 2 项目评价理论 项目评价理论是- - f - i 应用科学，属于规范科学范围，它是随着经济科学与 社会科学的发展而发展的，至今没有规范的学科理论。经济评价与狭义的社会 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 评价理论已有二三十年的历史，随着社会发展观的演变，项目评价理论也有所 改进、充实、发展，项目评价已从单一的经济评价，发展到经济、技术、环境 和社会等方面的评价。基于可持续发展观的项目评价就要求决策要有利于可持 续发展的目标，要充分考虑经济、社会、环境三个方面的影响 2 8 】。 2 3 3 系统理论和生态学 按照现代系统论和全球生态学的观点，整个地球是一个自组织的生态系统， 这个生态系统复杂多样，对立有统一，人类社会及其活动不过是整个系统中的 一个子系统。人类活动作为子系统参与到地球整个生态系统中的活动中去，必 须服从地球生态系统的规律。尽管今天人类的活动能力已经大大加强，但是人 类的生存还是不能逃出地球的生物圈。从生态系统的观点看，人与地球生物圈 的命运是联接在一起的，生物圈的生存利益包含着人类的生存利益并且高于人 类的利益。这就要求人类必须以生物圈的利益作为自己的利益，要对生物圈的 保护和发展负起自己的责任【z 9 1 。 生态学作为生物学的一个组成部分，首先是以植物和动物群落及其生态系 统为对象开展研究的。生态学研究指出，人对自然界具有依存性，各种生命现 象之间是相互关联的。因此，必须使入类与自然界之间和谐共生并协同发展。 综上所述，绿色水电是随着可持续发展理论的发展而产生的，它是人类绿 色理念和环境保护意识的具体实践。绿色水电评价研究是综合性的、多学科的 课题研究。 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 第3 章绿色水电评价的指标体系 3 1 绿色水电评价的分类及指标体系的构思 从美国、瑞士等国的对绿色水电认证可以看出，它们既有一定的优越性， 也存在一定的局限性。还有，我国与国外由于水电建设和经济发展水平不同， 面临的问题也就有所不同。因此，我们需要借鉴国外成熟的评价经验，但必须 建立适合我国国情的绿色水电评价指标体系。 评价指标是构建一个评估系统的砖石。评价系统中指标的数量、组织方法， 受到技术和实践要求的双重影响。对前述典型评价体系进行统计分析后得出， 评价指标主要集中在生态环境影响。根据实际情况，不同的评价系统会对这些 指标有所取舍，指标在保证全面的同时，需要控制数量，因为指标越多，收集 和分析结果的难度就越大，而且会减弱非专业人士对评估结果的理解能力。同 时，所选择指标应该在行业内得到普遍认同，从而增强评估体系可信度。 3 1 1 评价对象的分类 根据我国水电开发过程的先后次序，把绿色水电的整个建设过程简化为三 个阶段：设计阶段、施工阶段、运营阶段。当然，随着研究的深入，根据需要， 也可以把整个水电过程分得更细一些，或者每个阶段再进行适当细分。 此外，根据水电建设的规模、效益及其在国民经济中的重要性不同，可以 将水电站分为大型水电站、中型水电站、小型水电站【3 0 1 。根据水电开发方式的 不同，可以分为坝式水电站、引水道式水电站、混合式水电站、抽水蓄能电站 和潮汐电站【3 1 , 3 2 】。根据水电站建设的阶段的不同、规模的不同、发电方式的不 同，水电开发行为对环境影响的侧重点也有不同。这就决定了绿色水电评估不 能以简单的一个标准体系评估所有的水电类型，而是要针对各个不同水电类型 的特点，制定不同的评估指标。 本文主要是针对中小规模、有坝引水式水电站而建立评估体系。 西南交通大学硕士研究生学位论文第18 页 3 1 2 我国绿色水电评价指标体系的构思 绿色水电评价指标体系的总目标要遵循可持续发展的思想，着眼于水电开 发与生态环境的协调性与可持续性，从而对绿色水电进行全面的综合评价。 本文在建立该评价指标体系的过程中，借鉴了国内外的评价指标体系，着 重考虑了绿色水电的对生态环境的影响的评价体系及其适用性，该评价体系具 有以下特点： ( i ) 采用模糊综合评价法进行指标的设置，根据我国水电建造过程的特点， 把绿色水电的整个过程简化为三个阶段：设计阶段、施工阶段、运营阶段。 这三个阶段中的任何一个环节都对水电最终的“绿色性 有决定性影响， 任何一个环节也不能忽视。而在各个阶段承担主要责任、完成主要工作的主体 并不相同。因此，为了通过过程控制和质量保障确保建设项目达到绿色目标， 需要分别针对水电设计、施工、运营各个阶段建立相应的评估标准。 ( 2 ) 强调绿色水电的地域性。这是结合我国各地区的适用性而考虑的。鉴于 我国幅员辽阔，各地区由于地理、气候条件及社会、经济、文化发展方面的差 异以及民族、历史背景的不同等。故应划分为若干类地区，通过对各地区的有 关社会、经济、地理及民族、历史情况等主要代表性特征进行分析后，赋予不 同的“权重值 。 本文主要针对我国西南地区的水电建设的绿色性进行评价。 ( 3 ) 可多层次地进行评价。一个好的评价指标体系应该能够处理不同层次的 评价，具有不同的适应性，能够处理相关的大类评价、全方位评价。不同的指 标根据需要下面还可以分成不同数目层次的指标，如有的2 层，有的3 层等。 ( 4 ) 强调综合评价。采用定性与定量相结合的方法，以定量化为主要手段， 对大量可以定量化的指标尽量定量化，充分考虑生态环境、社会和谐与经济效 益等的协调要求。 ( 5 ) 注重评价体系的开放性。首先表现在评价体系可适用于不同地区，解决 地方案例；其次，它是动态发展的，其各指标的数值、层次都可以很好的随着 人们生态环境意识的不断加强以及经济、社会的不断发展而被修正。 西南交通大学硕士研究生学位论文第19 页 3 2 我国绿色水电评价指标体系的构建 绿色水电作为一个复杂的人工系统，具有系统的内在特征，同时又与外界 环境进行物质、能量和信息的交换。 水电工程对环境的影响系统是一个多层次、多因素、多目标、多阶段、开 放复杂的环境影响变迁巨系统，由于涉及的研究领域较多，且表现为模糊性， 因而水电工程对环境影响最重要的特点是“不确定性。环境影响不确定性可理 解为由于自然环境生态系统本身具有不确定性，加之于人为活动重新造就的环 境生态组合系统，则具有更难确定的因素。尽管在一段时间或小的范围内，上 述影响可能是明显确定的，但从长远角度分析，其中隐含着非确定性动态系统 转化机理，人们难以控制。 绿色水电的评价应该从其系统特征和与外界环境的关系方面入手展开，然 后围绕绿色水电评价的总目标进一步分层次建立全面、科学、有效的评价指标 体系。 在建立评价指标体系的过程中，要注意以下几个问题 3 3 】： ( 1 ) 指标的完备性 完备性是指评价指标体系要尽可能地、全面地反映和度量被评价的对象， 当评价指标体系中全部指标取定了值后，评价结果不会随其他变量改变。 ( 2 ) 指标的独立性 在设计评价指标体系时，有些指标往往具有一定程度的相关性，因而要采 用科学的方法处理指标体系中彼此相关程度较大的因素，使每一指标在体系中 只出现一次，避免重复，使指标体系科学地、准确地反映评价对象的实际情况。 ( 3 ) 指标的代表性 在具体对某一对象进行评价时，既要全面分析其相关因素，又要抓住主要 矛盾，选择最能反映评价对象水平的因素，使评价指