洞松水电站引水隧洞塌方及涌水处理及挪威水电开发与生态环境保护的经验与启示

洞松水电站引水隧洞塌方及涌水处理摘要本文介绍洞松水电站引水隧洞在开挖掘进中，针对塌方所采取的注浆小管棚处理措施；特别是涌水引起大塌方洞段的超前大管棚结合固结、回填灌浆的处理措施，取得良好效果。值得类似隧洞工程塌方处理借鉴。关键词小管棚超前大管棚涌水引水隧洞塌方灌浆PAGEPAGE55

1概述1.1工程概况洞松水电站位于甘孜藏族自治州乡城县硕曲河中下游的香巴拉镇、尼斯乡及洞松乡境内，是硕曲河乡城县河段水能规划“一库五级”中的第四级电站。电站装机容量180MW（3×60MW），设计引用流量102.3m3/s，额定水头197m。电站为引水式电站，引水隧洞为有压洞，长18084.06m，设计底坡i=0.365%，进口高程2741m，为平底马蹄形。Ⅴ类围岩洞段开挖断面52.86m2，C25钢筋混凝土衬砌厚度80cm；Ⅳ类围岩洞段开挖断面46.27m2该工程首部枢纽工程及引水隧洞（桩号0+062～3+000）段由我局于承担施工，总工期2年。1.2隧洞工程地质条件硕曲河在乡城～洞松河段属高山宽谷区，河谷相对宽阔，仅近厂区约2km河段地形狭窄，区内山高谷深，岭谷高差1500～2000m以上。总体上来说，右岸为近南北向的条形山，左岸以宽缓的冰碛、冰水堆积阶地为主，硕曲河沿右岸山脊坡脚通过，河流呈蛇形弯曲，水流较急，漫滩不发育，两岸零星分布有Ⅰ级河流阶地。引水线路所在的右岸，地面高程3250～2740m，相对高差达510m，主要发育有1、2、3号冲沟，展布方向以NE-SW向为主，沟谷中第四系覆盖层较发育，最大厚度达15m左右（拉洼雄沟），沟内均有常年流水。其中以2号冲沟——拉洼雄沟切割较深，延伸较长，规模较大，冲沟两侧堆积有较厚的坡洪积物。另外，在黑达村对岸存在一个大的弧形岸坡，岸坡前缘为较厚的冰碛、冰水堆积物，岸坡后部为厚度较大的坡残积物。引水隧洞主要穿越三叠系上统图姆沟组地层，为深灰色变质砂岩与板岩互层，以薄层泥质、砂质板岩为主，层理、裂隙发育，局部发育软弱结构面，岩体破碎；局部夹有流纹岩、千枚岩和中基性火山岩及灰岩透镜体；地下水发育。引水线路沿线受区域南北向构造控制，地质构造主要表现为南北向的褶皱和断裂，次为北东、北西向的断裂。引水线路区内发育规模较大的断层8条，其中区域性大断层有索让断裂（F48）、普鲁边松断裂（F49）、乡城断裂（F50），这三条断裂走向基本与洞轴线平行，破碎带宽度20～80m不等。隧洞主要傍山通过，侧向埋深180～600m，垂直埋深150～500m，以板岩和变质砂岩为主，岩层陡倾，存在缓倾角结构面，洞顶和洞壁岩体存在沿结构面跨坍的机率大。截止2010年9月15日本标段已掘进隧洞围岩分类详见表1。1.3主要施工方案1#支洞在主洞1＋978.84m桩号处与主洞相接，支洞进口底板高程2761.8m，与主洞底板交点高程2733.78m，1#支洞全长406.65m，平均纵坡-6.9%，支洞断面4.5×5.3m（宽×高）。0＋062～3＋000段引水隧洞施工分三个作业面同时施工，进口工作面承担0+062～0+978.84段隧洞，长度916.84m；1#施工支洞下游作业面施工隧洞1+978.84～3+000段，长度1021.16m；1#施工支洞上游作业面施工隧洞0+978.84～1+978.84段，长度1000.00m表1-1已掘进隧洞围岩分类表围岩类别工作面Ⅲ类围岩洞段Ⅳ1类围岩洞段Ⅳ2类围岩洞段Ⅴ类围岩洞段合计表1-1已掘进隧洞围岩分类表围岩类别工作面Ⅲ类围岩洞段Ⅳ1类围岩洞段Ⅳ2类围岩洞段Ⅴ类围岩洞段合计隧洞进口395172.4169.67371#支洞上游123.5140347.4610.91#支洞下游119.617.2162328626.8合计119.6535.7474.48451974.7百分比6.1%27.1%24.0%42.8%100%2塌方体处理措施2.1塌方情况及原因分析在洞松水电站引水隧洞的施工过程中，曾遇多处因地质围岩差而引起的塌方情况，如S0+763、S2+406.5、S2＋538.1、S1+702.6等多处塌方和S1＋350～S1＋423的三次塌方。塌方洞段一般遇有断层，岩石为薄层状板岩和千枚岩，与水平面夹角较小，接近平行，坍塌石碴薄层碎块状，部分石块手捏即碎，强度极低。加上掌子面有渗水，岩石遇水后风化严重，稳定性极差，故出现坍塌。塌方体石碴封闭了掌子面，堆积长度约4～6m，部分顶拱以上形成塌腔，空腔高度2～6m。邻近塌方体已支护好的洞段墙拱变形。2.2塌方段处理措施（1）增加护拱,防止进一步变形墙拱变形洞段加钢护拱加强支撑，以防止支护好的洞段继续变形，拱架间用Φ25钢筋焊接，间距50cm，护拱脚用型钢连接，护拱紧贴砼面，用木楔将空隙部分塞紧，塌方处理完后拆除加强支撑护拱；（2）封闭掌子面除部分掌子面少量空隙外，塌方体多将掌子面堆满，伴有间断塌方。先对未填满部位用用装载机将石渣辅以人工土袋封闭，并在松散堆积体和土袋上喷C20砼止浆墙，厚度20cm；（3）注浆小管棚施工在顶拱钻超前φ48小管棚，管棚向上倾斜3～5°，长度6m，间距30cm，管棚内注浆，利用管棚灌浆固结松散碴体，管棚注浆完成后，松碴体得到一定固结。小管棚的布设间距较小，且设有灌浆的小孔，注浆小管棚自身具有一定的承载力，同时水泥注浆通过小管棚的小孔使钢管周边形成一定胶结圈，从而形成上半拱的胶结拱壳，具有较好的自稳能力。（4）塌方体回填、固结灌浆施工在掌子面顶拱上的坍塌体向上仰角40°～60°打一排φ48小导（花）管5根，长度6m，其中一根作回浆和排气管，对空腔进行回填、固结灌浆。部分孔灌浆过程中吸浆量较大，可适当加一定数量的细砂，施灌过程中采用待凝灌浆，并加3%的速凝剂，灌浆压力0.3～0.5MPa，水灰比1:1～0.5：1。由于塌方体为泥质粉砂岩，遇水部分已泥化，部分塌方体灌浆吃浆量小，不得不尽量加大灌浆压力，甚至封闭的掌子面不断冒浆。仰角导管灌浆结束后，空腔得到一定回填，回浆管返浆后可停止灌浆，并可计算出灌浆高度，是决定下一步开挖是否可行的依据。（5）塌方体开挖与支护灌浆结束12小时后，利用小管棚作棚架支撑，清除塌方石碴，欠挖部位不能放炮，拱脚不够部位用挖机硬挖或风镐人工凿打。开挖进尺60～80cm后，利用已有台车（门架）安装钢支撑，并按Ⅴ类围岩加强支护参数施工，钢支撑采用I18工字钢，尽量贴近掌子面，拱架间采用Φ25钢筋连接，间距均为50cm，与钢拱架焊接牢固。拱架锁脚锚杆Φ25、L=4.5m，均匀布置在直墙段；顶拱上布置系统锚杆φ25，L=4.5m，间距1.5m；布Φ6.5钢筋网片，@15×15㎝，并满喷C20砼。（6）墙拱变形段处理措施度过塌方段后，反过来处理变形段，在墙拱变形段顶拱布置φ48灌浆管，长度6m，每个断面布置2个灌浆孔，排距2m，利用φ48灌浆管对变形段进行固结灌浆，位置可适当延长。砂浆水灰比2:1、1：1、0.5：1，灌浆压力0.3～0.5Mpa，压力可根据现场情况作适当调整。在变形严重钢支撑附近增加Φ25、L=6m的锚杆，锚头与拱架焊牢。2.3实施效果从塌方体开挖揭露水泥的结石和石碴固结情况观查，加固达到预期效果，管棚拱效应较好，能有效地承受来自塌方体上部空腔塌碴带来的冲击，变形也得到了有效控制。实践证明,对洞内断层破碎带塌方体采用小管棚注浆加固松碴体,结合回填灌浆和强有力的支护措施，是处理普通塌方的有效手段。3大塌方伴随涌水事故处理3.1涌水发生情况2009年9月初，在引水隧洞1+654.20桩号掘进工作面处，左拱顶部位（高程约2738m）出现小面积塌方，并伴有小股地下水渗出，立即采取增打排水孔及喷射砼封闭塌方，同时采取工字钢进行支护。约在3小时后，拱顶位置突然出现较大涌水，造成已经施工小管棚的掌子面塌方。涌水水量呈现逐步加大的变化趋势，涌水初期，集水井的水泵排水量仅为250.00m3/h足以排除涌水，并增加排水设备，洞内最高达到了500.m3/h左右的总排水量也未能达到排水要求，最终隧洞全工作面被淹没，涌水从1#支洞洞口自流排出，部分抽排水设备被淹没水中。在1#支洞洞口（高程2761.8m）测量自然流出最大水量约为800m3/h～850.m33.2实施排水项目部立即组织购买抽水设备进行强排，在经过近1个月的洞内抽排水抢险，洞内积水被排干露出施工工作面，此时排水量长期维持在550.m3/h～600.m3/h。3.3大塌方体的处理实施方案左侧掌子面附近已完成支护的工字钢支撑已经产生明显的变形，喷射的砼部分出现裂缝，裂缝中有大量的地下水分多处涌出。顶拱出现大面积坍塌，塌方体封闭掌子面，堆积长度约12～20m。经业主、设计、监理、施工代表共同讨论研究，其处理方案与施工方法为：（1）对变形洞段加固处理由于涌水已从喷砼支护洞段裂缝间渗出，说明支护砼后面已被水洗空，且S1+666.6～S1+656.2段工字钢棚架产生了变形，已存在安全隐患，应对变形段进行加固处理。即在原每榀工字钢拱架部位再叠加一榀Ⅰ16工字钢加强支护，因塌方体堆渣必须在掌子面处理完成后方可清除，故该叠加的Ⅰ16工字钢护拱不能一次全面施工，只能采用上、下半拱分别完成，上半拱Ⅰ16工字钢底置于沿洞轴线两边墙分别设置的纵向型钢上（纵向型钢采用Ⅰ18工字钢，固定于Ф48，L=4.5m注浆管棚上），并打10根Ф25，L=4.5m自进式锚杆锁脚（因内部已被水流冲刷掏空，钢筋锁脚锚杆砂浆灌注质量难以得到保证，故采用自进式中空锚杆）。型钢间用Ф25钢筋连接，间距50cm，局部出现拉裂缝部位补挂ф6.5@200钢筋网，喷C20砼10cm厚。（2）引排涌水对地下涌水采取的措施原则是“先引后堵”。即在S1+660.0附近左边墙钻设大孔径排水孔，孔深以穿透原喷射砼为宜，将内部积水的压力释放，然后在集中涌水部位布置Ф150钢管多根，钢管的钻进深度以能最大限度引出地下水为宜。钢管外接闸阀，闸阀至少能承受40m水头，钢管前段制作成网孔状以利水流能过滤渗出，网孔直径为Ф20@300，前端管口用Ф6.5钢筋作成网状，以防石渣堵塞管道，网格间距40mm。排水管的数量以地下水引出不出现射流状为准。采用钢管接闸阀的目的是以便度过塌方段后返回来处理、加固此段，一般是采用固结灌浆，灌浆前关闭闸阀，使内外压力平衡，且防止浆液被水流带走。（3）探清拱顶以上松散体在塌方处的顶部用小导管向上探进，主要目的是探明洞顶上面堆渣厚度，如果上部堆渣较厚则可直接采用固结灌浆的处理方式。同时在塌方上端钻设Ф100钢管两排用以引水，钢管长4.0m，管距约50cm，穿进位置选在前端原已安装完成的钢拱架退后第二榀，主要布设在拱顶左边上半弧段，减小塌方处理的灌浆难度。（4）封闭坍塌体增设止浆墙，即塌方处理前用C20喷砼封闭坍塌体，厚度30cm。塌体与顶拱结合部位砌砂袋止浆内墙。主要目的是增加固结灌浆压力和防止浆液外流。（5）超前大管棚施工采用Ф127钢管棚布设在上半拱圈位置，管棚施工采用YXZ50A型普通地质钻机，偏心跟管法成孔，在掌子面用普通架管搭设一个工作平台，钻机在平台上可移动并调整钻设角度施工，其液压部分可根据场地就近安置。Ф127钢管为特制无缝钢管，1.5m一节，分内外连接丝口，每节由一个连接套相连。每根钢管在钻设前端安置一个钻头。在施工过程中如正常的地质钻孔加套管一样一节一节加长。为了加强后期的灌浆效果，钢管周壁钻设有小孔，数量不能太多（保证钢管的抗扭矩能力）。整个掌子面的钢管钻设只用了一台钻机，用时约20天，每一根钢管在钻设过程中地下水透过钢管由小变大的增加，多者达半管之多。相邻管棚接头丝口不得在同一断面上，应错缝安装，钢管前端一定长度制作成花管。管棚采用Ф127无缝钢管（地质导管），间距0.3m，180°范围内布设，L=20m，倾角3～5°，管尾与钢拱架焊接牢固。见图1。（6）超前大管棚注浆管壁布设Ф12眼孔（花管），通过管棚注浆对坍塌体进行固结灌浆。因塌方中有较丰富的地下水渗出，灌浆浆液尽量是浓浆，并加注水玻璃，前期可选择经验参数比，水：水泥：水玻璃=1.5：1.0：0.5，在实际施工过程中适当调整。灌浆压力初选为0.1～0.5Mpa，根据实际情况调整，以出现少量冒浆为准，灌浆结束前必须持浆3～5min，（根据速凝剂的凝结时间可调整）。在灌浆施工时，先施工大管棚上的第二层小花管，从地下渗水情况判断有一定效果。然后继续对大管棚进行灌浆，钢管头设了一个灌浆用的封头。灌浆顺序是从两边腰部向顶部靠拢的挤压式。整个灌浆过程中根据情况调整浆液浓度和掺加水玻璃的比例，但由于渗水量和压力较大，很难控制浆液凝结时间，大部分浆液被地下水带走。施工时段10天，水泥总耗量约350t。（7）拱顶坍塌体固结、回填灌浆在顶拱上部和边墙采用小导管（花管），对边墙和顶拱上部进行固结、回填灌浆，注浆小导管Ф48，L=6m，间距0.6m，施工角度40°，搭接长度2.5m。钢管同样作成花管，管口加工成锥形，灌浆压力和浆液的选择与大管棚灌浆大致相同。（8）坍塌体清除及隧洞支护灌浆工作完成后一天才开始进行掘进施工，掘进过程中采用上下导坑开挖支护，每次掘进一榀距离，开挖过程中尽量少放炮，用风镐凿除，110小挖机配合的方式进行。先用110型小挖机刨出上半拱的位置，每一次能安装一榀工字钢，由于考虑到两侧岩层是松散体，锁脚锚杆采用的是Ф48、L=4.5m钢管，中间加Ф28钢筋，并注浆固结。刚开始的两榀工字钢应特别牢固，其成为大管棚掘进过程中的支撑点。在上半拱施工掘进中出现过两次左边腰部散状体大量滑落。于是针对该部位进行密集布设Ф48、L=3.0m钢管并固结灌浆，当再次掘进施工时岩体表现出一定的稳定性，上导坑一直掘进了14.2m才出露较好一点的岩层，说明此区段是一个断层带，地下渗水一直往掌子面延伸，已支护段顶部呈散状渗漏，通过布设的几处变形观测点检查数据分析发现支护体变形量呈稳定状态，于是开始进行下导坑的开挖及支护施工，此后施工一直比较顺利。（9）支护参数钢拱架Ⅰ18工字钢，间距0.6m；连接钢筋Ф25，与拱架焊接牢固，间距0.5m；钢筋网片Ф6.5@15cm×15cm；系统锚杆Ф25，L=4.5m，间距1.5m，排距对应钢拱架布设。锁脚锚杆10根Ф25，L=4.5m，左右各5根，均匀布置，对涌水较大的孔位可采用锚固剂药卷施工（因内部局部已被水流冲刷、淘洗后，已形成较为松散的塌方堆积体，不易成孔且钢筋锁脚锚杆灌注质量难以保证，故在该松散部位（无涌水）采用自进式中空锚杆﹞。拱顶及边墙喷射C20砼，厚度20cm；拱脚基础C20砼0.8m×0.3m×0.3m。（10）变形洞段的加固处理待完成塌方段的掘进及临时支护工作后再掘进约5m的围岩段，反回来处理已支护变形段：先关闭Ф150的导水管闸阀，对整个变形段及受此次涌水浸泡后上部形成孔腔部位进行回填灌浆，花管直径选择Ф48的小导管，管长选择L=1.0m，间距1.5m，范围选择此区间的拱顶及左右边墙。浆液选择1：1的纯水泥浆，压力要大过地下水压力，初步选择0.4MPa。回填灌浆完后即对该段全断面进行固结灌浆处理，Ф48的花管，L=3.0m，间距1.5m，梅花型布置，1：0.5～1：1纯水泥浆，压力选择0.1～0.3Mpa。此段固结灌浆完成后，再适当打一些排水孔，孔径Ф48，孔深3m，如果渗水量较少，则表明灌浆比较成功，即可进行加固工字钢的拆除，当然拆除时间要选择在固结灌浆约7天后进行。

4结束语在隧洞施工遇一般塌方时，小管棚施工速度虽比较缓慢，但循序渐进的施工方法有效的保障了作业环境的安全。在涌水大塌方处理中采用超前大管棚固结灌浆的施工方案，既保证了施工安全，解决了大量渗水问题，又以最短的时间度过了涌水塌方段，但缺点是成本较高。在本工程隧洞施工中，面对极端复杂的地质条件（Ⅳ、Ⅴ类围岩隧洞占隧洞全长约94％）、地下水特别丰富（多次突发大涌水）、支洞为倒坡等等不利情况，项目部制定的一系列的有效施工技术措施，成功解决隧洞掘进施工中的难点，特别是对于塌方、涌水的处理措施，值得类似工程借鉴参考。挪威水电开发与生态环境保护的经验与启示摘要：挪威水电开发历史悠久，在长期的发展过程中，积累了丰富的水电开发技术和管理经验，形成了成熟完善的管理制度和法律体系，保障了水电开发科学有序进行。为减缓水电开发对生态环境的不利影响，挪威通过设定严格的环境影响评价和许可论证制度，建立环境保护基金，规定最小河流流量等措施维护河流生态健康，促进了水资源的可持续发展。挪威以本国廉价的水电资源开发促进了高耗能工业的发展，获得了强有力的国际市场竞争能力，为国内经济发展奠定了稳定基础。本文总结了挪威水电开发过程中生态环境保护方面所取得的经验，以期对我国水电的建设和发展提供借鉴和参考。关键词：挪威；水电开发；生态环境保护；启示

ExperienceandRevelationofHydropowerDevelopmentandEco-environmentProtectioninNorwayAbstract:HydropowerdevelopmentinNorwayhasalonghistory,richexperiencesabouttechonolgyandmanagementinhydropowerhasbeenaccumulated,managingandlegalsystembecomemoreandmoreperfect,whichensurethehydropowerdevelopmentprocessscientificandorderly.Toalleviatethebadinfluenceofeco-environmentthatcausedbyhydropowerdevelopment,TheNorwaygovernmentestablishstrictenvirommentalimpactassesmentsystemandlicencesystem,setafunforeco-environmentprotection,prescribetheleastfluxofriversandsoon.AndallthesemeasuresacceleratecontinuabledevelopmentofwaterresourceinNorway.Basedonthelow-costhydropowerresource,highenergyconsumptionindustryinNorwaydevelopsrapidly,andtakeupapositionduringthecompetitionofinternationalmarket,whichlaysafoundationforinternaleconomicdevelopmentThispapersummarizestheexperienceofhydropowerdevelopmentandeco-environmentprotectioninNorway,whichmayprovidesomereferencesforhydropowerdevelopmentofChina.Keywords:Norway;Hydropowerdevelopment;Eco-environmentprotection;revelation

挪威位于北欧斯堪地纳维亚半岛的西北部，国土面积386974km2，人口452.5万。挪威号称“水电之国”，水能发电的比例占到总量的99%以上，是世界上水电比例最高的国家。其水电年均发电总量在世界排名第六位，在欧洲排名第一位。挪威境内水力资源非常丰富，水电已开发量占可开发量的63%以上。水电产业历史悠久，在水政策法规制定、水生态恢复，特别是在正确处理水电开发与水生态环境保护关系等方面取得了许多经验，值得我们借鉴和参考。1挪威水资源管理1.1水资源管理的责任挪威水资源和能源局（NVE）担负着水资源管理责任，在其责任范围内进行了广泛的科学研究和开发保护。针对包括水产养殖设施、小型水电站、沿河道或跨河道建设、砂石开采工程等各种类型的河道工程，NVE根据大小工程的不同要求，制定了相应的指导措施，包括降低水位措施、堤坝建设、防洪计划等。NVE所属的水文部门负责研究水文循环和收集水资源管理所需的基础信息，安全部门开展执行检查、提供咨询以及大坝安全技术培训等任务。基于挪威的水库主要用于发电和蓄水，供水主管部门负责这些设施和相关设施的统一管理。挪威地质调查工作由地下水管理部门负责。此外，挪威水资源和能源局、挪威石油和能源部等水资源主管部门另一个重要工作是处理开发商的水资源开发申请。1.2水资源法律框架在挪威，关于水资源的立法最早可以追溯到12世纪挪威的省级法律。当时，这些法律是建立在资源私有化基础上的，但还是对资源拥有者的行为做出了明确限制，特别是在有关渔业方面，这些规章中的大多数规定在挪威1687年的有关法律中仍然存在。到了18世纪，一个专门的委员会起草了最初的水资源法，这是有关水资源领域的第一个法律，直到1940年，它才被新的水资源法所代替。1990年，挪威政府再次组建了一个专门委员会重新编订水资源法。河道工程的特别许可制度开始于20世纪初，这个制度可以通过许可证的申请过程加强对工程的公共控制，确保工程的合法性，减少利益冲突。许可证的审核主要依据水资源法，同时考虑包括工程对环境的破坏和公共利益的损害等等各方面的因素。以前，特别许可制度只用于水电站开发过程。如今，这种制度已经得到了更加广泛的应用。现在的一些供水和排水工程、引水养鱼工程等都需要申请许可。挪威的水资源法包含了许多关于处理水资源开发申请的细节规定，包括申请者需提交的信息材料、依据法律条款工程需进行的调整等。在许可证申请的过程中，申请者还被要求支付有关工程建设利弊调查的费用。1.3将水利设施作为文化遗产来维护在挪威，水资源利用工程通常被认为是一种与众不同的文化遗产，包括大坝和那些用于木材运输的设施、水车、水电设施等。挪威石油和能源部的一项重要职责就是筹建一个工业文明历史博物馆，该博物馆将由NVE负责管理。这个工程的主要目的即在于保护和整理那些反映历史上挪威水资源利用与能源管理方面的文物，并将这些经验传播出去。作为整个工程中的一部分，NVE在Tyssedal建立了水电和工业博物馆，在Elverum建立了林业博物馆，还与其它一些博物馆共同组建了传播这些文化信息的网络。博物馆项目的最终目的是建立一个全国性网络，用来保存和传播挪威水资源和能源利用和管理的经验信息，以提高人们对这一领域的认识。1.4实施欧盟水框架指令欧盟水框架指令于2000年12月22日正式生效，这一指令为整个欧洲提供了水资源管理的指导方针。该指令是通过欧洲经济共同体协商修订而得到的一个环境与资源指令，奠定了挪威和整个欧洲未来水资源管理框架。水框架指令对影响河流和地下水的各种因素进行了统一化和标准化，有利于保护、改善水质和水环境，实施水资源可持续发展战略。其中的水资源管理主要针对流域进行，这就意味着它独立于市、郡和国家的界限范围。另外，水框架指令更加重视生物条件和自然状态，而不是仅分析一些化学指标。总之，该指令是一个长远的规划，随着时间的推移，将不断有后续内容。水框架指令的最低目标为：指令实施15年后实现“较好的水资源状况”。不过，水框架指令在国际间实施的时候会遇到“例外”和“较大修改”的情况，这就使得一些地方无法实现既定目标。然而，在那些比较注重社会公众利益的地方，该指令会得到更广泛地支持和赞同，从而得以有效实施。在这些地方，生态只会受到较小的影响，典型的例子如挪威对水电站的管理。在挪威，负责实施水框架指令的是一个部长级的领导小组。2004年10月，挪威环境部被授权负责挪威水框架指令的实施，郡政府负责在地方实施。2005年11月24日，挪威首次举行了根据水框架指令进行法律调整的听证会，这次调整由挪威污染控制局（SFT）负责，截止日期为2006年3月10日，调整包含了建设和规划法、污染控制法和水资源法。2挪威水电开发挪威在普通年份里的能源年产量约为1210亿千瓦时，包括风能发电、水能发电和热电站发电，其中水能发电的比例占到了总量的99%(MinistryofPetroleumandEnergy,2006)。2.1水力发电挪威的大型水电项目大多在1970～1985年间完成，之后水电开发速度有所下降，从1993年到2005年，发电能力仅增加了800MW，其中90年代几乎没有增加，有限的新增容量也仅为老电厂的升级和扩建，以及一些小规模的水电站的建设。国有能源公司Statkraft是挪威最大的水电公司，有91座水电站，占挪威总装机容量的30%。罗加兰郡的Kvilldal电站是挪威最大的水电站，最高发电量为1240MW，约占全国总发电量的4.5%(MinistryofPetroleumandEnergy,2006)。挪威西部、南部和诺德兰郡等地的发电总量超过当地消费，而挪威东部的电力消耗则远远超出当地发电量。因此，挪威国内修建了四通八达的电网，将西部、南部的电输往东部，并且，还将国内电网与丹麦、瑞典和芬兰等国的电网连接，以便于电力的进出口贸易。现在，挪威每年向邻国出口电量约4000MW。另外，根据1970年到1999年间的实际情况，挪威的水电潜力值在2006年1月1日估计为2050亿千瓦时/年。在水电潜能的总量中，约有442亿千瓦时/年来自于被保护的河道，这些不能被开发，另外来自于非保护地区，可以被开发的水电潜力有413亿千瓦时/年。截止2006年1月1日，已经开发的水电站年度发电能力为1197亿千瓦时，在建工程的发电能力达13亿千瓦时，已批准工程的发电能力有10亿千瓦时(MinistryofPetroleumandEnergy,2006)。挪威小水电是指那些装机容量小于10MW的水电站，挪威的小水电开发是不受限制的，只需遵守水资源法即可。微型和较小型水电站对环境的影响很小，也无需申请许可证。装机容量达到10MW的小水电站许可证颁发权利已下放到挪威能源管理部门，这些小水电站只需承诺遵守水资源法，而不在水资源管理计划的范围内。根据挪威议会第75号关于水资源保护的议题，今后微型和较小型水电站也可能需要申请许可证以保护河道。挪威能源管理部门已全面规划了全国可开发小水电能源的地点，并估计出其潜在发电能力为25TWh。该部门强调这只是一个理论值，环境保护和其它一些可能减小这些小水电开发机会的因素没有考虑进去。2005年，挪威能源管理部门颁发了34个开发小水电的许可证，这些小水电站的发电能力约为490GWh/年。还有70个更小可不必申请许可证的小水电站也在建设中，发电能力约为200GWh/年(MinistryofPetroleumandEnergy,2006)。目前，挪威石油和能源部编制了加快开发小水电的计划。挪威的水电技术发展历经一个多世纪，水电开发从规划、设计到设备安装的各个环节都逐渐成熟和专业化，并在水电站运行维护方面积累了丰富的经验。现在，挪威境内绝大多数具有开发价值的水力资源已被开发，一些电力公司开始转向国外市场，遍及世界许多地区，包括南非、南美和东南亚等地，主要在水电开发的规划、设计、施工及水轮机、机电产品等方面提供咨询和服务，并且具有很强的竞争力。2.2开发水电对环境的影响现在挪威总发电量中水电占99%，水电站对河流系统构成了很大影响，最直接的就包括土地利用类型的改变、某些区域自然环境的支离破碎、湖泊的反自然调节等。另外，建立水电站的附加工程如公路、采石场、隧道等，也会对环境构成一定影响，例如修建公路就会使当地流动人口增加，改变土地利用方式。在其他一些乡村地区，水电站的影响可能减少一些。但是，一些历史悠久的发电站又被视为当地重要的文化和历史建筑。水电开发会对河流系统内部和邻近区域的动植物群落构成影响，水电站在发电过程中，会使河流水量变化很大，无论是对自然风景还是生态环境，这种变化对河流中鱼类和其它水生生物构成了影响，这是是导致现在一些河道被划入保护区而禁止开发的重要原因。在挪威，申请开发水电的许可证需要一个既定程序，这个程序包括评估电站对生态环境的影响，一些申请可能会因为对环境造成的负面影响过多而被拒绝。对于被允许建设的工程，也需要采取一些措施减缓水电站对周边生态环境的影响，例如：建立一个用于环境保护的基金，并规定河流最小流量，以防止发电导致河流流量过小而对鱼类和其它水生动植物构成破坏性影响。如果开发商申请在保护计划范围内开发河道，只有不会影响被保护内容的计划才可能通过，如果某一河道的保护内容是自然景观，那么这种开发申请一般不可能得到批准。总之，只有非常谨慎的开发计划才会被允许。2.3电力产业的税收和缴费在挪威，按照电力收费标准的25%征收其它相关商品和服务的电力增值税。至于其它制造业，整个税收的28%是通过电力公司付给国家。其中包括0.013挪威克朗/千瓦时的自然资源税，市政府还要另外向水电站征税。企业所缴纳的自然资源税中，有0.011挪威克朗/千瓦时付给当地政府，另外0.002挪威克朗/千瓦时付给郡议会，这种方式可以确保地方政府和郡议会都有一个最低税收财政收入。发电站自然资源税的征收数额主要根据各自在当年和前6年内的电能输出总量。由于自然资源税是从所得税中扣除的一部分并可以免征利息税，所以它并未给公司增加过多的额外负担，而对水电开发征收的27%的基本利息税可以提高政府税收收益。至于其它税种，基本利息税构成了公共收益中的一个重要组成部分。另外，市政府还要向企业征收财产税，额度主要以财产的市场价值为基础。财产税也可以通过分配系统来征收。2004年，挪威自然资源税和基本利息税的总收入为38亿挪威克朗。水电开发的许可费（取得许可证的公司必须缴付的费用）被用来补偿工程对当地的不利影响，亦可作为水电发展为当地带来的财政回报，一般在指定的最高和最低限度范围内，通过评估确定收费标准。这一评估体系的重要因素主要有水电开发对环境的影响程度、水电发展为当地带来的收益等。挪威能源管理部门（NVE）主管申请许可，有权每5年调整一次许可费额度。2005年，许可费为挪威地方政府和中央政府分别提供了5.15亿挪威克朗和1.25亿挪威克朗的财政收入(MinistryofPetroleumandEnergy,2006)。3、挪威水电开发的法律框架挪威是世界上最早制定水电开发立法框架的国家之一。开发者必须持有许可证，并依据河道管制法采取控制措施或使水在河道里转向。这个法律赋予获得许可者有权为了执行控制措施，征用必需的财产。工业特许权法规定，任何获得瀑布所有权、使用权或长期使用权的个人或单位，都必须持有许可证。根据河道管制法，瀑布开发和水电建设通常还需要另外的执照。例如能源法要求，从发电站到用电客户过程的所有发电装置、传输途径、用电分配也必须得到许可。电力交易也要依照能源法获得执照。上述提到的法律对能源和水资源部门尤其重要。3.1水电开发有关的行业法规当河道用于水电开发时，可能会在使用者和环境保护者之间引起冲突。因此，权威部门有必要通过水电立法进行协调。在这个水电法制体系中最重要的一点就是对河道的保护，水资源管理部门有责任在法律框架内（如管理规划、工业特许权法、河道管制法、水资源法）管理好水资源。颁发执照许可的权威部门（如国会、政府、石油和能源部，挪威水资源和能源董事会）为处理许可申请和颁发许可证的行为负责，NVE为申请程序担负相应的责任。这些部门和机构需要依照工业特许权法、河道管制法或水资源法颁发许可证。水资源管理规划里的工程一旦得到核准，水电开发者向NVE递交工程报告书时，就意味着申请程序开始了。工程报告书要求发放给公众，当地政府和组织予以监督。NVE与当地政府和其它专家协商，决定环境影响评价是否与规划和建设法的规定相一致。如果与环境影响相关规定一致，则要求所有的发电站应大于40GWh。如果工程显著影响环境和社会，那么就必须大于30GWh。即使报告书不必依照规划和建设法，有关工程影响的结论也需在细节上加以描述，并作为许可证申请的一部分。如果报告书要求依据规划和建设法，NVE就要在报告递交环境部后确定最终的工程纲要内容，收到申请后，权威部门和组织也会收到最后纲要的复印件。完成纲要后，纲要和许可证的申请要一起递交，申请和环境影响评价要服从于公众和政府权威部门、有关组织，以及受到影响的土地所有者共同协商的结果。NVE再对工程进行综合评价，并把意见递交给石油和能源部。石油和能源部要反馈他们对工程的建议，这些建议是在申请书、NVE的建议、其它部门（包括当地政府）的意见，以及石油和能源部自己评估的基础上形成的。届时，政府根据发展规划和王室颁布的法令做出决定。重要的或存在争议的河道管制法或水电开发，要提交挪威议会，使参议会在授予许可证以前有机会争辩。小于10MW的发电站比大工程的程序简单得多。另外，政府部门可以根据水资源法委托权威机构颁发许可证给装机容量小于10MW的发电站，这样有利于快速决策。3.2水资源保护和管理计划挪威国会于1973年至1993年间颁布了4个河道保护计划，以约束水资源开发行为，并于2005年进行了补充。2000年的水资源管理法涵盖了河流系统保护内容。水资源管理法把水电工程分成了两类。第一类是在管理计划中已批准的工程，现在要考虑的就是许可证的问题。目前，不可能考虑颁发给第二类工程和管理计划中没有的工程许可证。根据水电工程的经济效益与环境利益冲突的程度，考虑优先次序。总之，电力最便宜，对环境影响最小的河流，最先开发。但是，在管理计划中正式批准的第一类工程，不意味着官方承诺预先授予许可证。有许可证审批权的官方有时可以拒绝第一类工程的申请。河道管制法和水资源管理法规定有审批许可证的官方根据管理计划有权推迟审理。3.3水资源法挪威水资源法是一部综合法，于2001年1月1日颁布实施，以替代1940年的河道管制法的大部分内容，该法旨在确保国内河流系统和地下水的使用与社会公共利益相一致，在资源的使用与保护之间寻找平衡点，适用于在河道进行的所有的活动，其目的是为了确保河流系统和地表水的使用和管理符合社会利益。水资源本身是可再生资源，但河流沿线生态系统和水道却并非如此。在新的水资源法中，关于自然环境保护的内容占有重要地位。该法加强了河道管理，对河道使用、规划和涉及河道的建设工程做出了种种根据河道条件状况而制定的要求和限制。水资源法的主要目标是维护河流的自然过程，保持生物多样性，促进可持续发展，这一点是至关重要的，因为河流的内在价值，既包括景观价值，又作为动植物的生存环境。该国水资源法中的一些规章明确反映了可持续发展的要求，包括保护岸边植被、河道最小流速等。这两项规定都是为了提供良好的生物栖息条件，维护河道中的物种多样性。与早期相比，新的水资源法还加强了制裁力度，例如，在河道管理中引入了环境犯罪的概念。此外，该法也设立了申请制度。作为一般原则，任何人不得在未取得许可证的情况下开展影响景观或对公众造成不便的河道工程，这一规定反映了公共利益的重要性（这里所说的公共利益是广义上的，包括自然保护、户外娱乐、景观、鱼类、经济活动和当地社区等等）。将河道纳入保护计划的目的是防止水电开发工程破坏河流内在价值。然而即使保护计划使某些河道免受水电开发的干扰，还是会有一些其它工程降低河道的实际价值。为了防止这种情况发生，水资源法中做出了相应的规定，其中最重要的原则包括，每当在受保护河道设计工程时，必须考虑其对河道价值的影响，这就意味着在保护计划范围内的河道申请工程建设许可时，与其它普通河道相比，将面临更为严格的审查。3.4河道管制法根据河道管制法的相关规定，当地政府为了管制水电站，有权依据河道管制法颁发给特许执照，保护瀑布所有者的权利。这个法律适用于年水位平稳波动的河流。规定官方要考虑工业特许权法已经批准项目的相似情况，必须采取措施降低水电开发引起的危害。如果损害了鱼的产卵场、饵料场要建立鱼类保护基金，还规定有最小允许流速、一年内不同时期的泄水量、最高和最低允许水位等条款，减少水位降低可能引起问题。河道管制许可证也要求水电站以优惠的价格向当地出售部分电力，同时每年要向中央政府和当地政府（河道所在地）交纳一定费用。另外，通常要依据工业特许权法为当地政府建立商业发展基金，对负面影响给予一定的补偿，并确保当地群体能分享到水电开发带来的经济效益。3.5工业特许权法挪威工业特许权法于1917年通过，其中主要包括了优先认购权和有限期的许可证（当许可证过期时要归还给国家）。优先认购就是中央政府或郡议会有权参加购买，但是需要在以后的合同中明确同样的权利和义务。归还权利意味着许可证过期时国家会无偿接管瀑布和所有水电装置。1992年，挪威工业特许权法得以修订，法案修订后，国家可以把优先认购权转让给地方政府，或者向有兴趣的公司出售股份。不管私有业主份额是否由一个或者是几个公司持有，当转让使公