第二节 我国的水电建设
一、水电开发现状及规划
1.开发现状
新中国成立以来，我国十分重视水电建设。虽然由于历史、资金及体制等因素，水电建设曾出现起伏，呈现波浪式前进的态势，但50多年来水电获得了可观的发展，为国民经济发展和人民生活水平提高做出了巨大贡献。
新中国成立初期，水电建设主要集中于经济发展及用电增长较快的东部地区，大型水电站不多。20世纪50年代末，开始在黄河干流兴建刘家峡等大型水电站，但仍以东部地区的开发建设为主，西南地区丰富的水力资源尚未得到大规模开发，水电在电力工业中的比重逐步下降。改革开放以来，国家把开发西部地区水力资源提到重要位置，尤其是提出“西电东送”战略以后，西南地区丰富的水力资源逐步得到开发利用。
为了有效利用丰富的水力资源，更好地满足能源日益增长的需要。近年来，国家积极推动水电的“西电东送”战略，并将其作为实施西部大开发战略的重大措施。在西部地区陆续开工并建成一批特大型水电工程，如溪洛渡（13860MW）、向家坝（6000MW）、龙滩（4200MW）、小湾（4200MW）、构皮滩（3000MW）、瀑布沟（3600MW）、拉西瓦（4200MW）、锦屏一级（3600MW）、锦屏二级（4800MW）等，我国水电建设正在实现跨越式发展并取得了举世瞩目的成就。
2004年年底，全国常规水电已开发装机容量102560MW（水电总装机容量108260MW，其中抽水蓄能电站5700MW），年发电量3280亿kW·h，占全国技术可开发装机容量的15.5%，水电装机容量占全国总装机容量的23.3%。其中，东北地区的辽宁、吉林，华北地区的北京、天津、河北，华东地区的福建、浙江、安徽、山东、江西，中南地区的河南、湖南、广东、海南等省（直辖市）常规水电开发程度均超过技术可开发量的50%，最高达88.7%；水力资源富集的西南地区四川省、云南省、西藏自治区开发程度分别为11.7%、7.5%和0.3%；西北地区陕西省、甘肃省、青海省、新疆维吾尔自治区开发程度分别为23.8%、36.5%、18.4%和2.7%。
至2008年年底，我国水电装机容量达到了1.7亿kW，年发电量5633亿kW·h，居世界第一。
“十一五”和“十二五”时期，进入了我国水电发展最快的时期。2015年年底，全国全口径水电总装机容量31937kW（其中抽水蓄能电站2271万kW），年发电量1.1万亿kW·h，常规水电占全国技术可开发装机容量的48.3%，水电装机占全国总装机容量的21.2%。相对于发达国家超过80%的水平而言还是有较大的差距，尤其是水力资源最为丰富的西部地区更是没有得到充分的利用。
2.2020年常规水电发展目标
按照电力发展规划、“西电东送”的需要、大型河流开发进程、大中型水电项目规划和前期工作深度及小型水电站合理建设规模等，制定水电的中长期发展目标。
2020年我国常规水电发展目标将达到3.40亿kW，年发电量达到1.25万亿kW·h，开发程度达到41.8%；2030年我国水电发展目标将达到4.5亿kW，年发电量达到1.8万亿kW·h，开发程度达到60.2%；2050年我国水电发展目标将达到5.3亿kW，年发电量达到2.2万亿kW·h，开发程度达到73.6%。
预计到2020年，在全国水电发展到装机容量3.40亿kW规模时，东部地区开发总规模达到37000MW，占全国的10.9%，开发程度达72.1%；中部地区总规模为63000MW，占全国的18.5%，其开发程度达到90.4%以上；西部地区总规模为240000MW，占全国的70.6%，其开发程度达到44.5%，其中四川省、云南省、西藏自治区的水电开发总规模分别为81590MW、67090MW和1950MW，开发程度分别为55.5%、55.9%和1.12%。
3.2020年以后常规水电发展展望与西藏电能外送
至2020年，十三大水电基地规划水电工程绝大部分将已开工建设，预计2020年西南3省（自治区）总的电力外送规模达到7340万kW，2025年达到10540万kW。预计水电西电东送在2025年前后达到目标规模，之后不再新增送出通道。2025年后为维持这些通道送出规模，主要考虑用金沙江上游、怒江上游和雅鲁藏布江下游水电接续。
西藏自治区河流众多，水力资源丰富。全区水力资源按流域划分以雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江最为丰富，雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江流域技术可开发量分别占全区的68.4%、10.6%、4.8%、3.6%。这些流域水力资源量巨大且集中，干流梯级电站规模多在1000MW以上，个别梯级为10000MW级的巨型电站，是全国乃至世界少有的水力资源“富矿”。
藏东三江顺河而下至云南省和四川省，距离较近，高程不高。随着三江水电开发向上游推进，藏东水能资源接续开发较为现实。藏南雅鲁藏布江的开发，难度要相对大一些，要依靠水电工程和输电工程的技术创新；同时还可以根据科技发展水平，科学地做好规划。随着西藏水电前期工作的加深和形势的发展、科技的进步，西藏水电开发潜力巨大，完全有可能成为2020年后中国水电建设的主战场。
4.抽水蓄能电站规划发展目标
到2015年年底，全国抽水蓄能电站装机容量达22710MW。根据各电网的负荷特性、电源规划、“西电东送”及联网规划和抽水蓄能规划设计成果，抽水蓄能电站项目前期工作深度等，分析测算抽水蓄能电站合理建设规模。2020年前全国抽水蓄能电站发展将以华东最多，南方、华北次之，华中、东北又次之。预计到2020年和2025年，抽水蓄能电站装机容量分别达到40000MW和90000MW。
二、水电工程特点
水电工程由于自身所处的环境、客观自然条件及其承担的任务和发挥的作用均不同于一般建设工程。因此，与其他建设工程相比，具有以下显著特点。
（一）水电工程的综合效益和社会效益
水电站除具有发电效益外，一般还具有防洪、灌溉、航运、供水、水产养殖和旅游等综合利用功能，它对于改善环境，促进地区经济和社会发展起着十分重要的作用，其综合利用效益和社会效益非常巨大。
1.防洪效益
全国大型、特大型水电站水库，是我国防洪的骨干力量。三峡工程防洪库容221.5亿m3，可将下游荆江河段的防洪标准由10年一遇提高到100年一遇。黄河上游的龙羊峡水电站（总库容247亿m3，具有多年调节能力）和刘家峡水电站（总库容49.88亿m3）梯级水电站的建成，对黄河流域的防洪安全起到了决定性的作用。它们使兰州市100年一遇洪峰流量由8080m3/s削减到6500m3/s以下。1981年9月，黄河上游发生实测最大洪水（相当于100年一遇），经两库调节，兰州市洪峰流量减小到5600m3/s，并使最大下泄流量滞后5～6h，为下游防洪抢险赢得了时间，确保了包头—兰州铁路畅通无阻，大大减少了宁夏、内蒙古沿河两岸人民生命财产损失。
2.灌溉效益
大部分大中型水电站都有灌溉农田的效益。如龙羊峡、刘家峡水电站灌溉甘肃、宁夏、内蒙古灌区农田1600万亩；丹江口水库共灌溉湖北及河南灌区农田360万亩等。这些灌区均已成为我国重要的商品粮基地。
3.供水效益
我国一些水电站承担着市、县工农业和居民生活用水的供水任务。据10个水电厂的统计，它们的年供水量达26亿m3。如新安江水电站向杭州市年供水2.56亿m3；丰满水电站向吉林市长年放基流120m3/s，年供水达15.8亿m3。
4.航运效益
水电站修建后，由于水库蓄水，大多开辟了上游航道。在通航期泄放一定的流量，又改善了下游河道的通航条件。有船闸或升船机的大坝，则将上下游河道连接起来。总的来说，修建水库以后航运条件大为改善。
三峡工程可改善长江，特别是重庆—宜昌段的航道条件，对发展长江航道工业具有积极作用。双线五级永久船闸，可通过万吨级船队，年单向通过能力为5000万t。一级垂直升船机可通过3000t级货轮，单向年通过能力350万t。
5.旅游效益
随着水电站的建成，很多电站水库都已开发为旅游区，从而创造了很大旅游效益。如最著名的国家级旅游点千岛湖，就是由新安江水库开辟而成的，每年接待海内外游客达200万人次，成为有名的旅游景点。
6.促进地区经济发展
一座水电站的建设和运行，对地方GDP、财政税收和当地就业的拉动、交通设施的改善、区域产业结构的优化、地区城市化的发展、替代非洁净能源、改善大气环境质量等多方面都有着积极的推动作用和贡献。
很多水电站所在地及其附近形成了新的城市。如刘家峡水电站所在地永靖县、三门峡水电站所在地三门峡市、丹江口水电站所在地丹江口市等，都是在水电站建成后随之而形成的城、镇。依托这些城镇的辐射作用，又带动了周围地区经济的发展。
（二）水电工程自然条件和技术的复杂性
1.水电工程所处的自然条件复杂
我国地域辽阔，幅员广大，地形地貌复杂，各地区自然地理条件差异很大。而水电工程修建于深山峡谷之中的江河之上，有的位于高海拔地区，有的在高纬度地区，有的在高地震区，相应伴生着如高原缺氧、严寒冰冻、暴雨洪灾、滑坡泥石流、地震灾害、交通不便等。这样，使得水电工程所处的自然条件和环境更加复杂，甚至是相当恶劣。
这些复杂恶劣的自然条件，不仅对水电工程的建设施工造成巨大的困难，而且也增加了工程技术的复杂程度，这就需要勘察、设计和科研等方面投入更多的人力、物力、资金和时间，深入研究加以解决，才能使工程设计达到安全适用、技术先进、经济合理的要求。
2.水电工程的技术复杂
水电工程特别是大型水电站，多修建在深山峡谷、大江大河上。每一项工程所处的地形地质条件以及洪水、径流、泥沙特点千差万别，使得工程技术问题十分复杂。
水电工程从勘察、设计、科研到施工等都不断地面对新的复杂技术难题需要解决。面对300m级高混凝土拱坝、200m级高碾压混凝土重力坝、100m级高碾压混凝土拱坝、300m级高混凝土面板堆石坝的坝工建设、大容量水轮发电机组选择和制造等，需要很好地解决枢纽布置、坝型选择、坝体形优化、大坝抗震、高水头大流量泄洪消能和高速水流、大型地下洞室群合理布置及围岩稳定、岩质边坡稳定性的地质评价及勘测技术、施工总布置及合理施工程序、施工技术等一系列复杂工程技术问题，同时也涉及建筑材料、设计理论和计算方法等。通过工程实践，应不断总结水电工程的新技术、新理论、新成果、新发展，以便适应我国今后水电建设的发展。
（三）水电工程对社会和公众安全的影响
水电工程的综合利用效益和社会效益是巨大的，尤其是大型、特大型水电站更是如此。大坝是水电枢纽工程中最重要的建筑物，它在正常运用时，不但可为水电站发挥效益起到保证作用，而且可以起到减灾免灾的作用。但是，一旦失事，也将给下游人民生命财产安全和国民经济建设带来巨大的风险，造成灾难性后果。
因此，对水电工程的安全，其中最重要的是保证大坝的安全，这是水电建设管理中的头等大事，应将大坝的安全贯穿于大坝生命周期的全过程，在建设和运行中的每一个环节都应得到保证。我国对水电建设工程的安全是十分重视的，先后制定了一系列行政法规。如1991年3月22日国务院令第77号发布的《水库大坝安全管理条例》，1997年电力部发布的《水电站大坝安全监测工作管理规定》，1997年电力部发布的《水电建设工程质量管理暂行办法》，1998年电力部发布的《水电建设工程安全鉴定规定》，1999年国家经贸委发布的《水电工程验收管理暂行规定》，2000年国家经贸委发布的《水电站基本建设工程验收规程》，2000年国家电力公司发布的《国家电力公司水电建设工程质量管理办法（试行）》等，2005年电监会发布的《水电站大坝安全运行管理规定》，2011年国家能源局发布的《水电工程验收管理办法》，2014年国家能源局发布的《水电工程质量监督管理规定》和《水电工程安全鉴定管理办法》。
对于从事水电工程的建设者，无论是勘测、设计、施工及运行管理都必须以高度负责的精神，科学求实的态度，做好各项工作，以确保工程安全，造福于人民。
（四）水电工程对环境的影响
环境保护是我国的一项基本国策，我国实行经济建设和环境建设“同步发展、协调一致、可持续发展”的战略。
1.水电工程对环境的有利影响
严重洪灾和持续干旱是生态环境的最大灾难。大坝对减轻严重洪灾和持续干早起着重要作用。大坝在防洪、灌溉和供水方面的作用，本质就是减轻和防止生态环境灾难的发生。
水电是开发条件最好的可再生能源，同时又是清洁能源。发展水电，减少燃煤，可以大大减少对大气和水质的污染，因水能不产生CO2，所以开发水电也是减轻温室效应，减缓地球变暖的措施之一。
大中型水电站，特别是调节性能极强的大型龙头水库，由于其调蓄性能，改变了河道天然径流在时空的随机分布，根据需要进行调度，可以有效地提高水资源的利用程度，同时又可起到蓄洪削峰，减轻或避免水电站下游产生洪涝灾害，保障人民群众生命和财产安全的作用。
随着电站水库的兴建，伴随而起的就是一座人工湖的形成，尤其是大型水库，由于局部气候效应，既可调节当地的气候条件，美化周围环境，又可发展水产养殖、水上运输、旅游及特色经济。我国水电建设实践证明，一座水电站的建设，同时也形成了一座新的城镇，成为当地经济文化的交流中心，并且发挥其辐射作用，带动和促进当地区域经济的发展。
2.水电工程对环境的不利影响
水电开发对环境带来巨大有利影响的同时，也会对环境带来一些不利影响。
由于水库的形成，造成水库淹没损失和移民，对土地资源、森林资源、动植物、铁路和公路、文物古迹等带来不利影响；由于水库抬高水位，可能会产生水库库岸滑坡塌岸、水库诱发地震等灾害；由于大坝的拦截，对一些鱼类的繁衍和下游航道产生影响；水库径流调节，对下游生态环境特别是河道脱水段产生影响；水库下泄的洪水易导致下游长距离的河床冲刷。
水电站在施工中对环境也会造成一些影响，如开挖弃渣、料场开采占用土地及对地貌植被的破坏，或造成局部水土流失；施工粉尘对周围环境和人群健康的影响；施工废水排放对水质的影响等。
水电工程的环境保护，就是要充分发挥水电开发对环境的有利影响。对环境的不利影响，应科学分析，认真区分，根据不同情况采取对策措施，加以预防、减免或降至最低限度，使水电站与环境相融合、相协调，使水电建设与区域经济持续发展，做到资源永续利用，生态良性循环。