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引言：水能利用是把水力轉變為機械能再轉變為電能的科學，是一種既不消耗燃料又不污染環境和就地開發、就地利用的可再生能源利用方式，也可并網遠距離輸送利用。

1、河西走廊水能資源概況

河西走廊的祁連山北坡。從東向西有內陸河流域的石羊河、黑河、疏勒河流域三大水系，有大小河流56條，這些河流的山區面積62375平方公里，河西內陸河域水資源總量為71.84立方米。由于落差達388米～908米，水力蘊藏量約為333萬千瓦，可開發量205萬千瓦。水能資源比較豐富。其中石羊河流域理論蘊藏量65萬千瓦，可開發量37.06萬千瓦，已開發17.33萬千瓦，占開發量的47%，年發電量7.27億千瓦，（其中石羊河流域的金昌市理論蘊藏量20.5萬千瓦，可開發量12.06萬千瓦）；黑河流域理論蘊藏量147.06萬千瓦，可開發量82萬千瓦；目前已開發60千瓦，占開發量的60%；疏勒河流域理論蘊藏量120.94萬千瓦，可開發量63萬千瓦，已開發13.26千瓦，年發電量4.19億千瓦，黃河流域武威屬區過境流量23.15億立方，水能理論蘊藏量133.3萬千瓦，可開發量92.3萬千瓦，這些寶貴資源是水能開發的重要條件。

2、人類對水能利用的探索

早在3000多年前，我們的祖先就已經懂得利用水力沖動水輪來帶動水磨、水碾。漢武帝建武十三年(37)時，冶煉工業使用的鼓風設備，都是用人力或畜力來帶動的，其效率很低。當時有一個叫杜詩的人，發明了一種用水輪帶動鼓風的設備，把它叫做水排，來代替人或牲畜的動力。公元260～270年間杜予又創造了連水碓，大幅度提高了工作效率。在東漢末年到西晉時期(220～300)，群眾在實踐中又改革發展了用水輪帶動的水磨及連二水磨(即上下層水磨)，又經過了200多年，由水磨的啟發創造了水碾。到唐宋時期勞動人民就有利用水輪作為動力的簡車來提水灌溉，并用在紡織上的還有水輪大紡車等。河西在明代移民實邊時，同時帶來了中原先進的生產技術，并開始使用水磨，普遍利用水能磨面、碾米、榨油。一盤水磨能延續使用數百年。在清雍正年間，甘肅省巡撫陳宏謨云：“各縣修渠道，以廣水利，及河西涼、甘、肅等處，夏常少雨，全仗積雪融流，分渠導引灌田轉磨，處處獲利”。清代乾隆年間的《古浪縣志》云：“古浪有三渠，曰古浪渠、土門渠、大靖渠，皆賴水以轉磨、灌田也”。古浪縣的一部分水磨都是清代遺留下來的。這些都記載了當時以水為動力的發展紀實。

隨著時間的推移，河西各地凡有水利條件的溝渠上，都建有水磨或水碾，解決農村生活的糧食加工。據不完全統計，在新中國建國初期，石羊河流域有水磨936盤和水碾10余盤，其中：民勤縣82盤，古浪縣274盤，涼州區455盤，金昌市125盤，這些水磨、水碾比人力或畜力加工糧食的效率提高十多倍，實在是干凈、便捷、省事。一些地方的村名，由于興建了水磨而出名，地名亦漸演繹為水磨名，如武威的三盤磨等。

當時規模較大的水磨在民國三十三年(1944)山西籍富商楊耀候在武威城北2千米的三盤磨村興建的面粉加工廠。他聘請外國專家設計，興建了高3.3米、寬1.7米、長約8米的木制渡槽，將水從西向東順河心穿過大路引入廠房，以水為動力推動石磨，是當時河西地區唯一較大的水力機械化面粉加工廠。

興建水磨一盤需建兩層樓房三間，引水槽和水輪機各一個，木料15立方米，石料40立方米，修輪窩一個，配輪軸鐵件等，需木、石、鐵、泥瓦匠工200多個。興建雙輪磨再增加樓房一間，木輪、水槽各一個，木料5立方米，一般多建雙輪。若建油磨增加油房一間，需高大廠房七間，木料30立方米，10立方米油壓梁一根(約粗80厘米到1米、長10米)，還需各類工匠200多個。其實磨面和磨油都可以，只有石匠鍛磨時按需改變。過去興建一處水磨，一般家庭是無力承擔的，只有富裕家庭才可修建。磨坊的收入相當于種植水地30～40畝產量的收入，修建一盤水磨造價一般是50石糧食(一萬千克小麥)。水磨極大地減輕了人、畜的勞動強度，提高了效率，方便了群眾。人、畜力石磨一天只能磨面30～40千克，水磨一天則可達400～500千克。水磨在社會發展中也不斷改進，由原來的平輪改為立輪，提高工效一倍；可以小水帶動大磨，水輪軸是鐵對石后改為鐵對鐵，有時還利用滾珠軸承減輕摩擦，提高出力效率。平輪需水量0.3立方米/秒轉磨，而立輪只有0.1立方米/秒就可帶動。

3、河西地區小水電站的發展時期

新中國成立后，河西地區經過興修水庫，進行徑流調節，河西各河流利用水庫落差及干支渠跌水，開始規模型的修建小型水力發電站，從1957年至2009年，河西地區建有大、中、小型水電站100余座，裝機容量約100萬千瓦，主要有武威的黃羊河電站、金塔河電站及金塔干渠梯級電站和西營總干電站，金昌市的東大河、西大河電站，黑河流域的干流電站和討賴河、梨園河電站、龍渠電站，龍渠一、二、三區電站、盈科電站等；酒泉昌馬干渠梯級電站、河西電站、新河口電站、東沙河電站等。在電力資源中占有重要地位。

河西地區第一座小水電站建設是在1957年石羊河流域的古浪河與柳條河匯合處，利用暖泉水和部分河水發電，主要解決古浪縣城照明及農機修造廠動力用電。全部工程總投資6.86萬元，當時主要是供給古浪縣級機關和學校等45個單位和一些居民照明用電。

古浪水電站是當時河西地區第一個小水電站，電站一發電，張掖專區召開了全河西各縣水利科長參加的現場會；同時還有本省臨夏、天水及內蒙等地的3560多人絡繹不絕地前來參觀學習。張掖專署水利局于1958年2月舉辦了第一個水力發電電工培訓班，先后培訓了數百名電工，為河西大辦小水電起了帶動和促進作用。古浪水電站在運行中陸續擴建為50千瓦、120千瓦。

由于小水電站的建設帶動了當地水利工程建設工地的工、器具技術革新和水能利用的向前發展。古浪縣在1960年前建成了龍溝、黃羊川、曹家湖、菜子口、土門、十八里堡等10多座小水電站。

1959年11月4日中共中央甘肅省委發出了《關于學習推廣天祝縣綜合利用水能經驗的通知》(1958年12月20日古浪縣并入天祝縣)，甘肅日報社發表了《偉大的創舉——大力推廣天祝縣綜合利用水能經驗》的社論，甘肅日報刊登了中共天祝藏族自治縣委員會第一書記梁星寫的《用土辦法利用水資源》等文章，更加有力地促進了小水電的建設和發展。1961年水利部在天祝縣召開了全國水能利用現場會議，水利部副部長何基灃主持了會議。有各省、區50多位代表進行現場檢查指導，鼓舞了河西人民大搞水能建設的積極性，從此，河西的小水電建設走上了快速發展的道路。使河西三地區各流域紛紛掀起了水能建設地高潮.

1957～1960年，僅古浪縣新增小水電站14座，裝機容量406千瓦，年發電量36.42萬度，較大的是1960年9月在古浪河興建、改建水力自動化日產1～1.25萬千克的面粉加工廠2座，以及水力一輪帶多磨、鋼磨、油磨、自動籮等。以水能為動力的各種水力機械設備共計約1700臺(座)，裝機容量2500千瓦，當年節約勞力29萬個，節約畜力4600多個，為地方工農業生產的發展起了促進作用。

水力發電建設，在河西雖有近50多年的歷史，為河西的社會經濟建設起到了良好的開端。但由于認識上的差距，重大輕小的思想，電力利用的局限性使河西的小水電站建設處于緩慢和停止狀態。從河西的自然生態環境出發考慮，在山區、沿山地區應加大小水電站建設力度，在政策上給予傾斜，使農民的照明、生產、生活用電價位合理低廉，特別是一些地方電能逐步取代燃草、燒柴，杜絕樵采，為自然生態的恢復助力。

4、河西走廊各河流水能開發現狀

4.1石羊河流域多年平均自產地表水資源量15.037億方，水能資源理論蘊藏量65.5千瓦，其中武威市理論蘊藏量45萬千瓦，金昌市理論蘊藏量20.5萬千瓦，可開發量約37.06萬千瓦。其中武威市25萬千瓦，金昌市12.06萬千瓦（金昌市的東、西大河，水能理論蘊藏量20.5萬千瓦，可開發量12.06萬千瓦。現已開發22座54臺，裝機容量達7.76萬千瓦，設計年發電量3.54億千瓦，上繳稅金700萬元）

石羊河流域的武威市2000年前有小水電站21座48臺，總裝機容量15101千瓦，年發電量3599萬千瓦。從2003年開始又掀起了新一輪水電建設的高潮。先后建成西營河雙窯灣1＃、2＃水電站；西營三溝1～3級水電站；金塔河青大板1～4級電站；雜木河神樹溝1～3級電站，并在雜木河上誕生武威最大的水電站，總裝機6.3萬千瓦，多年平均發電量2.18億千瓦，該工程已動工興建。黃羊河峽口渠道電站等一批水電站建設工程。到2009年底，石羊河流域已建在建的水電站45座，裝機容量17.33萬千瓦，年發電量7.27億千瓦，其中武威市23座，裝機9.57萬千瓦，年發電量3.73億千瓦，金昌市22座，裝機容量7.76萬千瓦，年發電量3.54億千瓦。

黃河流域武威的大通河段，多年平均過境水量23.15億立方，水能理論蘊藏量133.3萬千瓦，可開發量92.3萬千瓦，開發約16.3%，目前投資9.06億元，已建在建的青崗峽、金沙峽、米岔峽、小水地4座水電站，裝機12臺，裝機容量15.03萬千瓦，設計年發電量5.4億千瓦。

4.2黑河流域開發現狀

張掖市的黑河流域全長821公里，河流落差890米，流域多年平均徑流量15.89億立方，平均流量50.4方／秒，水能理論蘊藏量147.06萬千瓦，可開發量達100萬千瓦，年發電量120億千瓦。2010年達到60萬千瓦，占可開發的60%。

黑河流域的干流和兩大支流討賴河、梨園河（隆昌河）水能理論蘊藏量豐富，地形地質條件優越，是最具開發潛力的水能資源富集區。根據境內水能資源理論蘊藏量和開發有利條件，經多年勘察論證規劃，未來裝機容量將達100萬千瓦以上。

1989年以前運行16臺水電站，裝機1.23萬千瓦，年發電量5900萬千瓦。1996年以來，建成了龍渠水電站，龍渠一、二、三級電站和盈科等一批水電站，

2006年為又一個水電建設高潮，續建、興建中小型水電站20座，裝機容量達61.5萬千瓦，投資6.7億元裝機10.2萬千瓦的小孤山水電站建成發電，裝機5.05萬千瓦的二龍山和投資7.5億元裝機11.2萬千瓦的三道灣水電站建成發電，裝機9萬千瓦的討賴河三道灣、投資9.8億元裝機3.3萬千瓦的西營河梯級、1.65萬千瓦的白銀1～5級梯級電站等也已建成發電。

到2009年開發水電站裝機容量達60千瓦，其中裝機5萬千瓦以上的6座，1～5萬千瓦的3座，1萬千瓦以下的33座，水能資源最豐富的黑河流域規劃總裝機達95萬千瓦，要開發34座電站。其中干流科學規劃建設的8級梯級電站由原來設計的44.4萬千瓦提高到總裝機75.4萬千瓦，增加了30萬千瓦。討賴河支流規劃的10級電站，總裝機16.5萬千瓦，梨園河支流規劃22座，總裝機6.2萬千瓦。

4.3酒泉疏勒河水系河川徑流量16億立方米，其中昌馬河9.94億立方米，黨河3.16億立方米。高差388米，渠長40多公里的渠道上建成15座梯級電站。從1989年4月開始，建成裝機容量為2400千瓦的河西水電站，1996年8月投資1000多萬元，建成裝機3000千萬的新河口水電站，1998年投資2500萬元，興建了裝機9600千瓦的東沙河2＃、3＃水電站。1999年以來，伴隨西部大開發，相繼有11座水電站建成，到目前總投資3億多元，總裝機容量8.16萬千瓦的15座梯級水電站全部建成發電，為社會提供了3.3億千瓦的清潔能源。昌馬盆地1.9億方水量，新建水電站3座，總裝機3.2萬千瓦，昌馬水庫電站，總干梯級電站6座，使小水電站達到16座，總裝機8.16萬千瓦，年發電量2.07億千瓦。

在疏勒河流域的黨河內，年徑流量3億方，水能蘊藏量15.93萬千瓦，可開發7.1萬千瓦。目前已建成黨河水庫電站等8座水電站，裝機3.2萬千瓦，年發電量2.07億千瓦時。

目前疏勒河上最大的青羊河水電站工程總投資4.5億元，裝機容量5.6萬千瓦，在肅北蒙古族自治縣開工建設、建成后年發電量2.116億千瓦時，到2010年已建在建的電站17座，總裝機13.26萬千瓦，年發電量4。19億千瓦時。

5、對水電開發的體會與建議

5.1水能資源開發必須科學嚴謹，以生態角度為前提，河西地區生態環境本身就很脆弱，工程區生態環境要加強保護和管理，并要落實保護范圍，水能資源開發涉及一系列社會性問題，必須科學開發，高效利用，遵循電調服從水調，以資源開發與環境保護相結合的原則，以經濟、生態、社會效益等協調合理化為準則。

5.2農村小水電是可再生清潔能源，在開發小水電的同時，保護與改善生態環境有利于人口、資源、環境的協調發展，河西各市大量掀起第二輪小水電工程建設，為河西財政創稅做了貢獻。

5.3在水電建設60年的不懈努力下，造就了河西地區獨具地方特色的小水電開發模式，形成了比較合理的具有地方特點的發、供、用一體化格局，建立了小水電與大電網互補的電力保障體系。20世紀90年代，在電力普遍緊缺下，有小水電支撐，沒有出現頻繁停電，保障了工農業井灌用電。近幾年隨著小水電建設的蓬勃發展，私營中小企業滲透各個角落，促進了產業結構調整和可持續發展，使河西電網功能的提高，增強了城鄉整體化。

5.4小水電替代燃料并且積極保護生態環境

小水電大多建設在偏遠山區一帶，給農村發展提供了廉價電量，對農村電灶具的推廣、煤柴使用減少、偏遠山區文化生活的提升、電器設備的普及創造了有利條件。小水電代替燃料是一項惠及千家萬戶的“富民工程，生態工程”。小水電對農村電氣化建設的實施，推動了水電代燃料工程，解決了農牧民生活燃料、滿足農村生活生產用電需求，提高農牧民生活質量。對減少木材消耗、保護森林灌木、吸收二氧化碳排放、對護林養林、防止水土流失、保護生態環境、凈化空氣起到了積極作用。形成了以林蓄水、以水發電、以電養林的良性循環體系。