越高。由于市场比较完善,全国没有统一的水价审批机构,水价完全由市场调节,这些机构都根据自己的政策和实际情况制定各自的水价。
(1)联邦供水工程水价
联邦政府投资的工程水价,按照联邦政府的法案规定,分摊于生活和工业供水目标的投资有息偿还;分摊于灌溉目标的投资无息或低息偿还;偿还年限一般为40至50年。具体偿还情况在修建工程之前,由政府代表和用户代表根据有关法案签订偿还合同,按合同执行。
灌溉供水基本水费包括基建投资、运行维护费以及未交的运行维护费所应计提的利息。由于灌溉水价只考虑偿还工程建设费用,不支付利息,因此灌溉水价比较低;另外灌溉水价还要考虑农民承受能力,每年都根据农民的种植面积、作物种类和产量进行综合效益分析后作适当调整。如果灌溉用水收取的水费不足以偿还投资时,明确由流域发电收入和联邦政府税收等建立的基金来弥补。城市及工业用水需按现行联邦利率偿还本息及支付年运行维护费用。
(2)州政府工程水价
州政府工程水价,要求所有用水户都必须支付供水工程的全部运行费、所分摊的投资和利息及其他费用,即使灌溉用水也不考虑农民承受能力,水价与其它用水户一样没有区别。
(3)供水机构水价
美国大多数水利工程都是通过供水部门卖给用水户,用水户支付的水费包括向水利工程的购水费、供水部门的水处理费、配水费、运行维护费、投资与利息、管理费及税收。灌溉用水除了支付水利工程购水费用外,还包括灌区水管部门的配水系统成本、运行维护费、行政管理费。
为鼓励节约用水,在水资源紧缺地区,一些城市实行以节水为目标的水价,如阶梯水价、季节性水价等。阶梯水价指用水量超过规定的数量,水价上升;用水越多,水价越高。季节性水价指不同季节实行不同的水价,夏季用水高峰,提高水价,以补偿增加的供水成本,也鼓励节水。
体制改革与多元化投资 1.水资源管理体制改革
美国的水资源管理处在不断改革中,体制问题是改革的重点。目前呼声最高的就是供水与污水处理业的私有化改革。由于美国环保部门对供水提出了更高的水质要求,大量20年以上管龄的供水管道需要更换(占70%),加之水处理成本也要增加,供水业对资金的大量需求呼唤私人资本的
注入。美国目前的供水和污水处理企业90%以上是县、市及各种社区所有,资金不足,人才缺乏,使企业改造举步维艰;而投资回报率达到20%的美国供水业,对其国内和海外的私人资本有极强的吸引力,因此,供水与污水处理业私有化趋势明显。在一些地区,私营水厂和委托管理的水厂越来越多。美国水公司协会调查研究的结果表明,水厂体制变革带来了一系列的变化:水质提高了,用水户投诉率降低了,经营成本降低了。更重要的是,私有化带来了资金、工作效率、优质服务,为美国水业注入了活力。
2.水资源管理多元化投资
美国水利工程建设投资是多元化的,有政府拨款,包括联邦政府和州政府的投资;发行国债,利率高于银行贷款且无须纳税;银行贷款,包括政策性贷款和商业性贷款;建立水银行,即以银行贷款的形式向用户提供用于水利建设的资金,然后由用户偿还;社团或董事会成员投资;水电站收取的电费等等。根据工程的不同用途,使用不同渠道的资金,确定不同的投资回收方式。对用于防洪、环保等公益性用途的均用政府无偿投资;对于农业灌溉等非盈利性用途的由政府给予政策性扶持包括贷款贴息或回收成本价等;对城市及工业用水等盈利性用途的一般均用贷款解决,且连本带利全部回收。
加州自1988年至1993年连续6年大旱,洛杉矶及加州南部其他城市严重缺水。如果采取行政或强制手段力求缓解水资源短缺问题,将牵涉到水权和一系列法律问题且耗资耗时,远水解不了近渴。加州政府另辟新径,与各城市、企业和农场主协作,设立了水资源银行,农场主及其他水权拥有者自愿把水权卖给水资源银行,各城市及其他用水户到水资源银行买水。政府、买方和卖方互相协作,成功地解决了大旱时期城市严重缺水问题。
流域化管理
20世纪40年代,美国著名森林水文与流域管理学专家Brooks教授指出,流域是一个地形的概念,指河系(河流)的集水面积。流域是一个水文单位,同时也是一个生态经济系统。在流域内人口相对集中,经济文化活动频繁,对环境的影响较为明显。在流域管理中,十分重视公众参与对管理的促进作用。通过参与,加强公众的资源保护意识和团体意识,通过协调消除各团体间的矛盾,以便更顺利地达到管理目标。流域管理已不是单纯的对水资源的利用,而是对流域内的水土资源及其相关资源的开发、利用和保护进行统一规划与协调。将流域作为一个生态系统,用生态系统的方法来管理流域是流域管理的一大特点。
以流域为单位是各国进行水资源管理的重要内容,大江大河流域其本身形成一个完整的生态系统。同时,大江大河流域又存在着众多的利益相关者,这些利益相关者围绕水资源的利用和保护在很多方面都需要进行利益的协调。因此,无论是从自然的角度还是从社会的角度出发,把大江大河流域作为一个完整的单元进行水资源管理都是非常必要的。
流域管理在美国已有多年历史。流域管理的模式多种多样,从组织形式上可以分为两类:第一
类是流域管理局模式,第二类是流域委员会模式。田纳西流域管理局(TVA)是美国流域统一管理机构的典型代表,也是世界上诞生的第一个流域管理机构,由此在世界范围内派生出了多元化的流域管理模式。但TVA模式在美国颇有争议,并没有得到推广。
流域管理委员会模式是对跨越多个行政区的河流流域成立流域管理委员会,由代表流域内各州和联邦政府的委员组成。各州的委员通常由州长担任,来自联邦政府的委员由美国总统任命。委员会的日常工作(技术、行政和管理)由委员会主任主持,在民主协商的基础上,起草《流域管理协议》,流域内各委员签字后开始试行,然后作为法案由国会通过。《流域管理协议》是该流域管理的重要法律依据。根据其法律授权,流域管理委员会制定流域水资源综合规划,协调处理全流域的水资源管理事务。目前,这样的流域管理委员会有萨斯奎哈纳河流域委员会、德拉华河流域管理委员会、俄亥俄河流域管理委员会等。
第三章 美国水资源开发利用
学习提示
主要内容:本章对美国水资源开发利用情况、跨流域调水情况做了介绍。
在水资源开发利用过程中,根据河流流域综合治理、综合利用的思想进行严格规划,除法制保障外,注重多目标建设。
为解决制约经济和社会发展的水资源问题,美国的跨流域调水主要集中在西部地区;工程有效改善了水资源空间分布严重不均的问题。
本课程概括性介绍美国的跨流域调水状况,并重点介绍加州北水南调、中央河谷工程两个典型,最后对其跨流域调水工程的特点进行总结性介绍。
学习目的:了解美国水资源开发利用的基本情况,美国的水资源开发利用在前期规划、多目标并重、投融资政策等方面较独特;了解加州调水工程和中央河谷工程并总结它们的成功经验及特点,为我们的实际工作提供参考。
学习重点:美国水资源开发利用的原则;美国跨流域调水工程的特点。
第一节 水资源开发利用
美国本土东临大西洋,西临太平洋,总体上看是东部湿润,西部干旱缺水。从经济和社会发展对水资源的需要而言,无论是西部还是东部,水的供需矛盾都是存在的,为改善水资源的配置状况,美国先后建成多项调水工程,促进了缺水地区的开发和经济发展。
一、开发利用情况 1.概况
20世纪30~60年代,美国根据河流流域综合治理及综合利用的规划思想,对密西西比河、科罗拉多河、哥伦比亚河等河流进行开发,建设了大量综合利用水利工程,奠定了美国水利设施的基础。各流域的治理开发各有特点。
密西西比河。密西西比河干流经伊利诺伊水道可与五大湖相接,该河洪水频发,综合治理开发原则是以防洪为主,充分注重航运,兼顾发电、灌溉、渔业等。主要防洪措施是:以比1927年洪水大25%的计划洪水作为防洪标准。由于干流无建水库条件,只能在支流建以防洪为主要效益的综合利用水库或防洪水库。密西西比河水系共建防洪作用较大的水库150余座,总库容2000余亿m3,约占径流量的1/3。全流域建水电站近300座,装机容量超过1000万kw;灌溉面积约占全美国的1/3以上。
哥伦比亚河。哥伦比亚河是国际河流水能资源最为丰富,开发以水电为主,兼有防洪、航运和灌溉效益。20世纪30~60年代在干流上建12座水电站(包括大古力大型水电站),总装机容量近2000万kw,目前美国在哥伦比亚干流上的水电站总装机容量超过3 000万kw,是美国水电装机最多的河流。一些水电站现有装机容量还没有达到规划的容量,还有增加装机的余地。
科罗拉多河。科罗拉多河发源于落基山,年平均径流量约210亿m3,流域地处西部干旱地区,流域开发以灌溉和供水为主。1936年在科罗拉多河上建成的胡佛坝是美国最大的水库,具有灌溉、防洪、供水、发电等综合效益,水库总库容量348.52亿m3,超过年径流量70%。现在科罗拉多河流域已建水库的总库容达870多亿m3,为年径流量的4倍,是美国水资源开发最充分的流域。科罗拉多河上建有许多引水工程,流域内外每年引水100多亿m3。水电站总装机容量超过500万kw。科罗拉多河是美国用水争议最多的流域,美国和墨西哥就科罗拉多河用水问题也签订有国际条约。
田纳西河。田纳西河是俄亥俄河的支流,密西西比河的二级支流,流域面积10.6万㎞2,20世纪30年代,田纳西河流域的开发因其作为美国总统罗斯福的“新政”试点而受到关注。田纳西流域按综合治理的原则进行流域水资源开发,在干支流件多目标水库35座,总库容超过400亿m3,其中防洪库容约145亿m3;在干流建9座船闸,干流全线通航;建水电站30座,总装机容量达到609.3万kw。
田纳西流域开发的显著特点是:以综合利用水资源为基础,开发利用流域的自然资源,在农业、林业、渔业、化肥、电力经营等方面都取得成效,促进地区经济的全面发展。特别是发行债券,发展煤电和核电,使田纳西流域管理局已成为美国最大的公共电力企业。
2.水力发电 (1)开发概况
20世纪30年代以前,美国水电站多数由私人建造,规模较小。30年代后,随着哥伦比亚河、田纳西河、科罗拉多河上梯级水电站的开发,水电装机容量迅速增加。20世纪70年代后,常规水电容量增加趋缓,而抽水蓄能电站开始发展迅速,因其具有调峰、调频等功能,可提高电力系统运行可靠性,成为大型电力系统不可缺少的一部分。
至2005年,美国常规水电装机容量约为7770万kw,实际年发电量2651亿kw﹒h。抽水蓄能装机容量达到2090万kw。全部水电装机容量已接近1亿kw。
据《能源调查2007》(Survey of Energy Resources 2007)统计分析,美国水能资源利用程度已达到58%。该统计分析是采用按现有水电装机的可能发电量与经济可开发水能资源之比计算的。同时说明分析所有的经济可开发水能资源不一定考虑了开发水电的环境、社会等因素。因此,美国水能利用程度实际上可能还要高一些。
美国水电比重逐渐下降,20世纪30~40年代,水电比重为25%~30%;2005年,水电常规发电量所占发电总量的比重仅占6.6%,水电装机容量(包括抽水蓄能)占电力装机容量的比重约为10%。
(2)水电站建设
据《World Atlas &Industry Guide 2004》统计,美国现有常规水电站共2 327座,其中非联邦政府建设的2162座,总装机容量约3800万kw。最大的常规水电站是哥伦比亚河的大古力水电站,总装机容量649.4万kw,单机容量70万kw。装机容量100万kw以上的抽水蓄能电站。最大的抽水蓄能电站是西佛吉尼亚州的巴斯康蒂抽水蓄能电站,总装机容量210万kw,单机容量35万kw。规划的大型水电站主要是抽水蓄能电站。
(3)小水电
2005年美国小水电(水电站容量小于1万kw)装机容量284万kw,年发电量107亿kw﹒h。美国小水电的开发程度仅为33%,比大水电的开发程度低很多。
美国近几年水电装机容量增加幅度不大。2002年无在建项目,规划项目2.1万kw;2005年在建水电装机容量仅8000kw,规划水电装机容量1.6万kw。美国今后水电仍有一定程度的发展,其途径是:
①在尚未开发水电的已建坝上增建水电站或未达到规划装机的水电站增加装机; ②发展小水电站
美国能源部和联邦能源管理委员会(FERC)正在对水电开发潜力进行评估。能源部对5677个坝址(包括已建坝和未建坝)进行鉴定,可增加水电装机容量3000万kw,其中可在已建坝上建水电站增加装机容量约1400万kw,已有水电站增加装机容量约430万kw,新建水电站增加装机容量约800万kw,新建水电站主要是小水电站。美国能源部正在实施一项发展小水电站的适用技
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