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小水电站生态流量监测:守护绿水青山的关键之举

在我国广袤的山水之间,星罗棋布着众多装机容量5万千瓦及以下的小水电站,它们曾在过去的岁月里,为山区城镇乡村的发展“点亮”

在我国广袤的山水之间,星罗棋布着众多装机容量5万千瓦及以下的小水电站,它们曾在过去的岁月里,为山区城镇乡村的发展“点亮”希望之光,是国际公认的清洁可再生能源,也是中小村镇防洪灌溉供水和中小河流水资源综合利用的重要基础设施。然而,随着生态文明建设被摆在全局工作的突出位置,小水电站在生态方面曾经存在的问题逐渐受到关注。

小水电站运行过程中,一度出现厂坝间减脱水明显的情况,严重影响了河道生态环境。河流的生态流量,作为维持下游生物生存生态平衡的最小水量,犹如河流的血脉。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展 。在此背景下,小水电站生态流量监测成为保障河流生态健康的关键环节。

从技术层面来看,小水电站生态流量监测系统由多个关键部分构成。传感器是获取数据的基础,常用的流量传感器有多普勒超声波流量计、雷达流量计等,安装在泄流口或下游河道,精确测量下泄水流的流速,并结合渠道断面形状或管道参数计算下泄流量;水位传感器安装在水库、河道或溢洪道等位置,监测水位变化,常见类型包括压力式水位传感器和雷达水位传感器,确保下游水位和流量在合理范围内,且这些传感器具备高精度、高可靠性以及宽量程测量能力,无论是低流量的生态基流还是洪水期的大流量,都能稳定准确地进行测量。数据采集单元将所有传感器的数据进行采集、处理,并通过无线通信模块将数据传输到控制系统或云平台;通信与能源供电系统同样不可或缺,系统配备通信模块,如4G模块、无线传感器网络等,以确保远程数据传输,还通常配备太阳能供电系统,保证其在偏远地区也能持续运行。

在实际监管中,小水电站生态流量监测面临一些挑战。部分电站取水口点位众多且分散偏远,涉及生态流量电站数量大,泄放措施、减水河段、监测信号及上传平台的数据量庞大,监测数据需定时上传,监控图片也要定时抓拍,不定时的线上平台巡查和线下现场核查工作耗费时间长,监管难度大。此外,生态措施运维成本高,山区河流丰枯明显,推移质大,取水口条件差,生态流量泄放监控设备易损坏、工程措施易水毁、电线网线易断裂,维修维护频次高且专业性强,而部分小水电站装机容量小,盈利能力差,难以承担生态流量相关投入。

尽管面临挑战,但各地也在积极探索有效的解决办法。例如,广东利用经济手段促进小水电企业主动足额泄放生态流量,明确对小水电站试行差别化上网电价政策,实现上网电价与生态流量泄放情况挂钩。四川对未按规定泄放生态流量等行为坚持“零容忍”态度,一经发现严肃处理。浙江永嘉等地开展联合监督,对违规电站实行解网或罚款处罚。福建作为小水电大省,制定了要求更高、计量更严的标准要求,将生态下泄流量达标率执行“按小时计”,流量数据要求每15分钟上传1组,每小时流量是否合格按小时内的4组数据平均值判定 。

小水电站生态流量监测对于维护河流生态健康、促进地方经济社会可持续发展意义重大。未来,需持续强化监管,推进小型水电站生态流量实时监测监控设备技术标准立项,进一步完善监测体系,让小水电站在绿色发展的道路上,为生态文明建设和乡村振兴贡献更大的力量,真正实现从“有水能发电”到“有绿水发电”的转变,让青山绿水的美丽画卷成色更足。