结构注释

　　简介：美国的水电装机容量为90GW，领先于全世界。早在18世纪，美国人就认识到了水电的优越性，并将其广泛用于磨粉和抽水。20世纪初，水电已经占全美发电总量的40%。尼加拉瓜大瀑布是最早用于发电的场所之一，时至今日它仍然发挥着巨大的作用。今天，水电已成为美国最主要的可再生能源，并为超过三千万的家庭提供充足的电力来源。

　　美国的水电装机容量为90GW，领先于全世界。早在18世纪，美国人就认识到了水电的优越性，并将其广泛用于磨粉和抽水。20世纪初，水电已经占全美发电总量的40%。尼加拉瓜大瀑布是最早用于发电的场所之一，时至今日它仍然发挥着巨大的作用。今天，水电已成为美国最主要的可再生能源，并为超过三千万的家庭提供充足的电力来源。

　　联邦zf是最大的水电生产商，以下为私有部门、公共部门和合作机构。根据美国公共电力协会所发布的《2002年度目录和统计报告》，各类机构的水电发电量如下：联邦zf机构为40,787MW，私有部门为27,626MW，公共部门为20,202MW，而合作机构为1184MW。

　　水电是美国最有效和最可靠的电力来源，其最为显著的特点是清洁和可再生，而鲜为人知的是它对这个国家电网运行可靠性的重要贡献。电网运营者常利用水电的快速和灵活性解决电力供应中不断出现的波动问题，以及在停电后的恢复电力供应。

　　1965年所发生的一个显著例子足以证明电力可靠性的重要，在当时，新英格兰、纽约和安大略有三千万人遭受停电之苦，这就是众所周知的“1965年大停电”，它将在高峰时段乘通工具的人们陷于困境之中，同时也使人们意识到建立一个更为可靠的输电网络的重要性。一连串发生的电力事故，使公众明白了电力系统是互通互连的，并有必要进一步加强电力系统之间的协同合作以及突发事故的应急反应机制。北美电力可靠性协会所组织的地区可靠性协会的现代化系统正是在这一背景下应运而生。

　　但一个鲜为人知的事实是，在1965年的大停电之后，水电对于恢复系统的供电起到了关键的作用。水电的黑启动能力－在不需要外来电源的情况下重新启动发电，使得备受折磨的电网运营商能够为更多的热电站提供辅助能源，热电站常常需要几个小时甚至几天才能恢复供电。水电还用于激活输电线路，帮助附近的电网恢复供电。在一份联邦zf关于该次停电的报告中写道：“拥有水电的电网能够比那些单独依靠热力发电的电网更快地恢复供电。”

　　此外，在向林登约翰逊总统提交的报告中指出了当时系统的不足之处：包括缺少在突然停电后迅速恢复供电的备转容量。虽然一个错误的电力传输导致了最初的损耗，就像大多数迅速蔓延的混乱，但是它单独不可能摧毁整个电力系统。更为糟糕的是，由于缺乏储备的电力资源，而未能充分地应对突发的停电事故，从而引发了一连串的事故使得美国东海岸的大部分地区陷于一片漆黑之中。

　　该报告最后总结道：“我们的初步调查表明，电力储备的类型和分布在应急使用的范围内与电量同等重要。具有快速起动和负荷感知特性的电力资源比起那些发电量增长缓慢的蒸汽发电站更能够应当负荷的突然增加。”

　　通过利用水进行发电，人们实现了改善生活水平的目标。利用水的落差产生机械动力是一个古老的工作方式。在2000多年以前，希腊人曾利用水轮将小麦磨成面粉。在18世纪，美国人认识到了水力所产生的机械动力的优越性，并将其广泛用于磨粉和抽水。到20世纪初，水电已占全美电力供应量的40%。在20世纪40年代，水电占美国西部和太平洋西北地区用电量的75%，大约相当于整个美国总发电量的1/3。随着发电形式的不断发展，水电所占的份额逐步下降，今天其提供了全国电力的大约1/10。

　　尼亚加拉大瀑布是美国最早用于水力发电的地方，直至今天它仍然被作为电力的来源。在1800年至1895年期间所建造的早期的水电站为直流电站，用于为弧光灯和白炽灯提供能源。在电动机投入使用后，对新型电力能源的需求便呈现出螺旋式的上升态势。在1895年至1915年期间，水电设计呈现出惊人的变化，并建造了许多风格各异的水电站。第一次世界大战后，水电站的设计更趋向于标准化。

　　由于其使命是管理贫瘠的西部地区的水资源，美国垦务局开始涉足水电的生产。其所建造的大坝成为主要的电力生产者。尽管水电生产是水资源开发一个附属产品，但其已经成为垦务局事务的一个重要组成部分。其水电产量见图1。

　　在水电开发的早期，电站被建造在大坝的位置以支持工程队的施工活动。水电被用于举起、搬运和加工用于建造大坝和开挖运河的建筑材料。电站为锯木机、混凝土搅拌机、空中索道、巨型铲挖机和索斗铲提供能源。因为有了水电站所提供的照明，夜间作业成为可能。

　　当工程结束后，水电驱动的水泵可将水输送到较高的地段，这比起顺流而下的沟渠要管用得多。多余的电力被卖给当地的配电系统。当地的工厂、城镇和农村的消费者从这一成本低廉的电力中获得实惠。大坝和相关设施的建造和运营费用，大部分通过销售剩余电力的收益支付，而不是仅仅通过用水者。电力收入对那些居住在西部地区的依赖灌溉而生活的农户来说无疑是一个恩惠。

　　垦务局的第一个水电站建在亚利桑那州凤凰城东北约75英里的索尔特河上，作为罗斯福大坝建设的辅助工程。小型水力发电机在工程建设之前被安装为工程和用于运送石块的设备提供能源。剩余的电力被卖给社区，当地居民很快便支持增加大坝的发电量。于是建成了一座4500KW的电站，1909年有5台发电机被投入运营，为抽取灌溉用水提供能源，并向凤凰城地区提供电力。

　　水电开发作为水资源开发的一个附属产品对该地区的经济和生活水平产生了巨大的影响。电力被卖给农场、城市和工厂。依靠电力打井抽水意味着更多的农田可以得到灌溉，还可在那些饱受水涝和碱性土壤问题困扰的地区抽水。1916年，已有9座抽水站被投入运营，灌溉了超过10000英亩的土地。此外，垦务局还解决了凤凰城的所有居民和商业用电需求。低廉而充足的水电同时促进了该地区的工业发展，一家公司可以在附近建造一个大型的冶炼厂和磨粉厂并使用水电对低等级的铜矿石进行加工。

　　罗斯福发电站是最早由联邦zf兴建的大型电力设施之一。其发电量已经从当初的4500 kW增加到超过36000kW。电力的开发最初用于修建罗斯福大坝和抽取灌溉用水，也用于帮助支付工程建设费用，改善农村和城市居民的生活水平，并促进凤凰城地区新兴工业的发展。

　　在第一次世界大战期间，水电项目持续不断地为西部地区的农场和牧场提供水和电力，它也帮助解决了整个国家吃和穿的问题，并且电力方面的财政收入成为联邦zf的重要收入来源。三十年代的经济大萧条，伴随着在西部地区普遍发生的水灾和旱灾，刺激了多用途复垦项目的建设，例如哥伦比亚河上的大古力水坝，科罗拉多河下游的胡佛大坝以及加利福尼亚的中央河谷项目。那些大坝所生产出的低成本水电对城市和工业的发展产生了深远的影响。

　　随着第二次世界大战的来临，美国国内对水电的需求飞速增长，在战争爆发后，轴心国所拥有的电力资源是美国的3倍。在以下1942年美国内务部的战争计划说明中，这种对能源的需求被具体化：“560亿美元的战争预算将需要每年1540亿kWh的电力，用于制造飞机、坦克、枪炮、军舰和战争物资以武装并服务于陆军、海军和海军陆战队。”

　　战时工业每花费一美元就需要大约2.75kWh的电力。这一需求超出了当时美国所有电力设施的生产总量。1942年，为了生产足够的铝以满足美国总统建造60000架新飞机的目标，仅此一项就需要用电85亿kWh。水电在迅速扩大全国的能源产量方面提供了最好的途径之一。在西部地区的大坝上所修建的水电站使得能源生产的扩展成为可能，水电站的建设加速了能源的可得性。

　　在战争期间，垦务局成为西部地区主要的电力生产商，在那里分布了所需要的资源。低成本电力的提供将大型的国防工业吸引到该地区，造船厂、钢厂、化工厂、炼油厂、以及汽车和飞机制造厂都需要大量的电力。为了利用大古力水坝所生产的水电，原子能设施被安装在了华盛顿州汉福德。

　　复垦项目的电力生产有力地促进了军工产业的发展壮大，这些电力同时用于加工食品，为军营提供照明用电，并满足许多地区的平民百姓的需求。随着战争的结束，电站被用于迅速发展的和平时期的工业。水电对于西部地区的工业发展至关重要，该地区的工业主要使用矿物资源或农产品作为原料。许多工业甚至完全依赖联邦zf所提供的水电。事实上，哥伦比亚河的周期性低水流量不时地困扰着该地区制造业的发展。

　　在战争时期，农业对于美国来说是非常重要的，在今天也是如此。垦务局每年为超过3100万人提供10万亿加仑的水，为西部地区14万农民（1/5）的1000万英亩的农田提供灌溉用水，这些农田生产出的蔬菜占全国的60%、水果和坚果占全国的25%。

　　垦务局在水电站的运营方面仅次于美国陆军工程军团。垦务局使用其所生产的电力运行其自己的设施，如抽水站。多余的电力由联邦电力市场管理部门卖给优先客户，如农村电力合作社、公用事业地区、市政当局以及州和联邦机构。任何剩余的电力可以卖给的电力公司。垦务局所生产的电力足以满足成千上万人的需求，每年的电力收入超过7亿美元。电力收入被返还联邦国库，用以支付项目的建设、运营和维护费用。

　　利用溪流和河流中水的落差所产生的潜在能量进行发电已有100多年的历史。水电项目是电力生产最有效的手段。如今水电站的效率通常超过90%。水电站不产生污染，不需要使用燃料，自上而下的水是消耗不完的，比起形式的电力生产，水电有着很长的生命期，并且立即可以得到。这些有利的特点使得水电项目成为具有吸引力的电力资源。

　　联邦zf所建造的水电站项目由国会进行授权，并主要由美国内政部、垦务局、美国陆军工程军团和田纳西流域管理局进行建设。至于大多数非联邦zf的水电项目，则必须由联邦能源监管委员会颁发许可证授权进行建设，或者授权一个现有的项目继续进行运营。许多水电项目还发挥着的功能，如航运、防洪、休闲、灌溉和增大水流量。

　　第一次世界大战期间，对电力的需求大量增长。1920年，国会针对这一需求变化颁布了联邦水力法案，建立了联邦电力委员会。该委员会由战争部长、农业部长和内政部长组成，联邦电力委员会负责向非联邦水电项目颁发许可证，如果其影响到可航行水域，占用联邦土地，使用zf大坝的水或水力，或者影响各州之间的商业利益。该法案还要求联邦电力委员会只向那些其认为是“最适于一个改善或开发一个或者多个河道的综合性项目”颁发许可证。

　　除了通过建立一个有序的水电开发途径以满足日益增长的电力需求，国会还希望在使用国有资源－溪流和河道用于发电的同时保护公众的利益。在最初的两年中，联邦电力委员会共收到321份申请，涉及大约15,000MW的新发电量的项目建设，超出当时水电项目发电量的3倍以上。1930年，该委员会被重新改组为一个独立的委员会，其由5名成员组成，经参议院推荐和同意，并由总统任命。

　　在1977年10月1日通过的能源部组织法中，国会成立了“联邦能源监管委员会”，并取消了联邦电力委员会。该委员会继承了原先由联邦电力委员会所做的大部分工作，包括为非联邦zf的水电项目颁发许可证。

　　联邦能源监管委员会聘请了许多专家对非联邦zf水电项目的建设、运营和维护等各个方面进行评估，这些专家包括：机械、土木和电气工程师；地质学家；土壤学家；历史学家；鱼类生物学家；水生生态学家；野生动物学家；户外休闲规划专家；经济学家；植物学家；生态学家以及土地使用规划专家。

　　联邦能源监管委员会发放为期3年的初步许可证，允许潜在的水电开发商进行可行性研究并可以优先申请许可证。但是在此期间不得开工建设。被许可人必须每6个月提交一份状况报告。初步许可证并不作为申请正式许可证的一个先决条件。

　　当一个颁发给某一私人实体（例如一家公用事业公司、一家制造公司或个人）的许可证到期，联邦能源监管委员会可以向原来的持证人颁发一个新的许可证，或者颁给新的被许可人。联邦能源监管也可建议联邦zf进行接管，如果其认为这一行为将更好地服务于公众的利益（这种事情从未发生过）。如果某个联邦机构建议对某个项目进行接管，联邦能源监管可以推迟两年做出决定以给予国会更多的时间来对该建议进行考量。一些被许可的公有项目（权属各州、城市、灌溉区或水保护区）不得被联邦zf接管。对于所有新项目的许可证申请均引入了竞争机制。

　　许可证申请必须包括完整的工程分析，包括大坝安全、运营和维护，并且必须提及项目开发过程中的经济和财务方面。此外，它还必须包含一份环境报告，对项目的开发可能对鱼类、水质、野生动物、植物资源、地质、土壤、休闲娱乐、土地利用和社会经济价值等方面产生的影响进行描述。该报告还必须包括减轻、保护和改善措施。

　　在一项申请被提交给联邦能源监管委员会后，委员会将给予公众和相关利益团体及zf机构几次机会参与许可证的发放工作。通过公告和邮件信函的方式，联邦能源监管委员会可以要求进行更多的科学论证以对项目可能产生的影响进行分析；对申请和委员会工作人员的环境文件征求意见；并对如何减轻不利影响征求建议。同样，在联邦能源监管委员会的工作人员根据国家环境政策法和能源委员会的相关法规准备一份环境文件前，他们会发布界定文件，并经常召开范畴界定会议。这些界定程序可以使得相关的利益机构、团体和当地居民在以下几方面向联邦能源监管委员会提供协助：

　　4）联邦能源监管委员会可能会准备一份环境文件－针对一条河流上的现有和被提议的一个或者多个项目的环境评估报告，或环境影响报告，或者包括两者。在所有的个案情况下，联邦能源监管委员会会提及可能对某一地区的资源所产生的累积影响（所有提议和现有项目的综合影响）。

　　在颁发一项许可证之前，联邦能源监管委员会必须确定该提议的项目是否“最适合于一项改善和开发水道的综合计划”以利于公众之使用。在方面，联邦能源监管委员会必须考虑一个项目在多大程度上同联邦和州zf关于改善、开发或保护一条受到水电项目影响的水道的综合计划保持一致，做到对河道改善并进一步开发利用，或者说确保河道不受水电项目影响而保持畅通。此外，联邦能源监管委员会必须对冲突利益进行权衡利弊，包括水电和非水电使用方面，从而保证在任何一个颁发许可证的决定中，发展性利益和非发展性利益之间取得平衡。

　　在所颁发的所有许可证中，包括被许可人必须要求遵守的以使许可证具有效力的条款和条件（许可证条款）。这些要求包括工程、安全、经济和环境等各方面的事宜。例如，它们可能包括水质监控、野生动物栖息地、公共安全计划、侵蚀控制计划以及工程设计图纸和说明书等方面的要求。

　　被许可人必须在许可证到期前至少5年就其是否打算申请一个新的许可证提交一个意向通知。许可证到期前至少两年，被许可人必须提交一个新的许可证申请。处理新许可证的程序与处理原来许可证的程序几乎完全相同。

　　1993年，联邦能源监管委员会收到157份新的许可证申请。如此庞大数目的申请是由于以前委员会和法庭的决定，并且以后也不会再发生这样的情况。经申请复核后装机容量的高峰将出现在2007年，大约为7420MW。在1993至2010年间，到期许可证的数量位于前四位的州为威斯康星州、密歇根州、缅因州和加利福尼亚州。

　　联邦能源监管委员会发放两种类型的豁免：一种是用于小型的水电项目，其发电量为5MW或者更少，通常建在一个现有的大坝上，或者是利用一段自然的水头落差，或者是现有的一个发电量为5MW或更少的水电项目，并且打算增加发电量；第二种类型是为一个在现有的沟渠上所建设的水电项目所颁发的豁免。授权的发电量对于非市政当局的项目为15MW或更少，市政当局的项目为40MW或更少。沟渠必须是为了电力生产以外的目的而建造，并且完全位于非联邦zf的土地之上。

　　大坝的安全是联邦能源监管委员会水电规划中的关键所在，受到高度的重视。美国联邦zf有关大坝安全检查的条款大约为3036条，其中联邦能源监管委员会的大坝安全规划所涉及到的相关条款最多。此外，2/3以上的大坝已有50年以上的历史，随着大坝的进一步老化，对于大坝安全和完整性的关注程度也与日俱增，因而对大坝进行常规检查显得尤为重要。

　　在大坝建造前，联邦能源监管委员会的工作人员将对大坝的设计、规划、规格、发电厂房和结构进行评审；在大坝建造过程中，联邦能源监管委员会的工程师们会经常对该项目进行检查；大坝建成后，采取定期检查的方式，通常为每年一次。

　　这些检查包括：对大坝结构的完整性加以确认；确定所需要的维护保养和补救整改措施；确保项目处于良好的维护之中；确认被许可人执行了相关的条款和条件。检查工作通常与能源管理机构，各州负责大坝安全的官员和相关部门协同进行。

　　被许可人必须设立一个独立的咨询理事会对重要或复杂的水电项目的设计和建设进行评审。联邦能源监管委员会许可的一名独立的咨询工程师必须每五年对大坝高度超过10m以上，或者蓄水量超过250万m3以上的项目进行检查和评估。理事会将对任何可能会对公共安全构成危害的缺陷或隐患加以确认，联邦能源监管委员会将要求大坝所有人对其进行整改。

　　考虑到地震将会对大坝带来影响，联邦能源监管委员会也提供这方面的咨询服务，以帮助联邦能源监管委员会的工作人员对一些特定的大坝就这些议题进行研究。这些工作人员将在可能发生地震活动的地区进行地震的监测研究。这些研究成果将用于对这些可能遭受影响的地区的水电项目进行调查和结构性分析。

　　联邦能源监管委员会的工作人员还将对严重洪灾给大坝安全所带来的影响进行评估。在洪水到来时和洪水过后，他们都将亲临现场以确定所造成危害的程度，如有必要，将指导任何必要的研究工作，或者补救性措施，被许可人必须执行。

　　联邦能源监管委员会发表了《水电项目评估工程指南》，以指导其属下的工程技术人员和被许可人对大坝的安全进行评估。这些指南包括用于大坝安全评估的标准和分析方法。其补充章节正在制定之中，而现有的章节也经常进行修订以反应当前的信息和方法。

　　联邦能源监管委员会还要求被许可人准备应急行动计划，并进行如何完善和检验这些计划的培训工作。这些计划可作为早期的预警机制，如果由于大坝的故障可能出现洪峰或者某个意外事件可能会对大坝产生影响。这些计划包括一些操作程序，例如，降低水库的水位，减少泄水量，以及通知可能遭受影响的居民和负责紧急情况管理的机构。这些计划经常被更新，并进行检验以确保在紧急状态下每个人都知道如何去做－从而拯救生命并把财产损失降到最低点。

　　联邦能源监管委员会非常关注水电项目中可能导致严重事故发生的潜在因素。水电项目中有许多情况会引起意外事故或者危险情况的发生。联邦能源监管委员会可以要求申请人或者被许可人设置标志、警示灯、警报器、护栏或者安全装置以将水流量的变动情况告知公众，或者在使用项目的土地和水资源时保护到公众的利益。在许多项目中，被许可人主动安装安全装置并执行安全措施。

　　联邦能源监管委员会的工作人员所采取的安全措施因不同的项目而各不相同。每个项目都有其各自的情况并需要采取不同的措施，但最终的决定因素是对公众造成危害的程度。除了向公众进行水电项目的危险的宣传和教育外，被许可人还使用不同的安全装置和措施，包括：标志、警示灯、航标、船舶禁行栏、护栏、安全网、救生梯和哨所。

　　联邦能源监管委员会对联邦电力法、委员会的各项制度和条例以及超过1729项的许可证、豁免和初步许可证的条款和条件的遵守执行情况进行监督和调查。联邦能源监管委员会的地区和华盛顿特区办公室、相关zf机构、保护组织和当地居民对实际和声称的违法行为进行确认。

　　遵守计划包括对实际发生的事故或者声称的违规行为进行调查，并且在必要的时候采取措施进行解决。在通常情况下，联邦能源监管委员会告诉被许可人其应该采取哪些措施以保证各项法规得到遵守。如果被许可人违反，或者未能遵守，或者拒绝遵守相关法规，其将被受到最高每天10,000美元的民事罚款。最终，联邦能源监管委员会可以诉诸法庭以要求其进行纠正。

　　遵守的历史纪录被予以保存，并在将来如果出现违规情况，决定采取什么样的措施时被考虑。这些历史纪录还会在一个项目的重新许可过程中被进行评估，以帮助决定该被许可人是否应该被颁发一个新的许可证，如果应该，其应该满足什么样的条件。

　　为了确保被许可人、被豁免人和许可证持有人能够遵守各项规章制度，联邦能源监管委员会使用了计算机跟踪系统。一个跨学科小组确保近期被许可和重新许可的项目业主清楚地了解其许可证所规定的各项条款和条件，他们应该承担什么样的责任，以及需要采取什么样的措施来实现对规则的遵守。联邦能源监管委员会所采取的另一个用以实现更好的遵守的方法是符合性审计。联邦能源监管委员会的专家组将亲自访问项目现场以帮助项目业主理解和遵守其许可或者豁免要求。

　　在某些情况下，水流量受位于上游的联邦水库和被许可项目的调控。下游的水电站项目业主从这些上游项目所提供的经过调控的水流量中获得额外的水电收益。在复杂的计算机程序的帮助之下，联邦能源监管委员会决定对从联邦上游项目中的受益的下游业主所收取的费用。平均每年所得到的超过600万美元的费用被上缴美国国库。

　　许可证申请人应考虑到该地区的休闲娱乐需要，并且被许可人可能被要求在许可证的期间内提供公共休闲娱乐设施，这些设施通常包括野营、郊游、游泳、划船、徒步旅行、垂钓和打猎。在现有的水电项目中，有超过28,000个帐篷/拖车/旅车场所，超过1100英里的车道和1200个野炊场所。被许可项目的水库总面积超过300万英亩。

　　美国现有大约2358座水电站，其中常规装机容量为74,800MW，抽水蓄能发电容量为18,400MW（截止到1997年1月）。按其产权性质划分为：联邦zf占44%，私人占35%，非联邦zf的公共部分占21%（例如灌溉区、城市和水区）。联邦能源监管委员会管辖1016个持证和617个获得豁免权的水电项目。

　　在发电量方面，萨斯奎汉纳电力公司和费城电力公司在马里兰州Conowingo附近的萨斯奎汉纳河上共同经营的一座512MW的水电站是全美最大的私人拥有的常规水电站。在纽约州尼亚加拉大瀑布下由纽约电力局所运营的2515MW常规型水电站是全美最大的非联邦zf、公共所有的常规水电站。

　　由加利福尼亚州弗雷县太平洋煤气与电力公司经营的赫尔姆斯1050MW抽水蓄能项目，其水头达1630英尺(498m)，为美国之最。这个全美最大的、私人所拥有的抽水蓄能项目位于弗吉尼亚州巴斯县，为弗吉尼亚电力公司和Allegheny电力公司共同拥有。此外，全美最大的、非联邦zf的公有抽水蓄能项目是加利福尼亚州水道项目的一部分，其拥有1275MW的容量。它是由洛杉矶市进行运营。联邦zf所拥有的最大的抽水蓄能项目是田纳西流域管理局的Raccoon山项目，发电量为1530MW，其位于田纳西州田纳西河上的。

　　抽水蓄能水电设施的建设高峰出现在1960年到1970年之间。电力需求不断增长的趋势表明更多的抽水蓄能水电项目将在未来的10年内被建设。许多开发商目前正在各个地方进行选址，包括：新泽西州、华盛顿州、俄勒冈州、加利福尼亚州、亚利桑那州、科罗拉多州、阿肯色州、田纳西州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州以及佛蒙特州。

　　根据美国能源信息署近期发布的2001年可再生能源年度报告，通过水力所生产的电力在美国显著减少。在过去的10年中，水电第一次失去了美国可再生能源的领先位置，来自于水电资源的用电量下降了23%，总体来讲，可再生能源的利用总量也下降了12%。这些事实应该引起联邦和各州的政策制订者以及美国能源消费者的极大关注。

　　水力发电量的下降主要是由于西部各州水资源的匮乏，这是由于变幻无常的气候条件 所引发的问题。然而，水电所面临的严重问题使得干旱季节所带来的影响更加严重，并抵消了水量充沛年份所带来的积极影响。这些问题包括水电许可证制度的改革，鼓励兴建新的水电项目以及为新的水电技术提供资金。

　　水电是一个清洁的、可再生的能源，其可以提供许多电力和非电力方面的利益，它是全国能源组合中一个重要组成部分，它源源不断地为美国的电力消费者提供清洁的、无污染排放的能源。稳定许可证的发放程序，并且在现有大坝和水库的基础上，加大水电开发的力度，这些工作都将进一步促进美国可再生能源事业的发展。

　　为了使水电在美国的能源组合中处于更加有利的位置，应该对水电许可证制度进行改革，以使其变得更加有效、简明并减少不必要的争论。联邦能源监管委员会正在着手进行规则的制定以解决水电许可证发放过程中所遇到的许多重大问题，但是还需要进行立法方面的改革以对行政管理方面的改革加以补充。这一点非常重要，因为在以后的12年内超过半数的非联邦zf的水电站都需要进行许可证的重新发放。这将涉及到39个州的300多个水电项目和超过30000MW的装机容量；其中的大部分位于西部地区，那里电力供应和水问题是主要的关注。

　　尽管有许多不同的看法，但所有的利益相关人均同意许可证的发放程序需要进行改进。大量的条例、法规、部门政策和法庭裁决使得这一过程变得费时费力、成本昂贵并且争论不休。一个典型的水电项目的许可证发放过程需要8到10年的时间。有些项目用了20多年，并且花费了数百万美元。最后的结果通常是操作灵活性的降低和发电量的减少。它还经常导致环境改善方面的努力被耽搁。

　　尽管美国有大量的未被开发的水电资源，但是长期以来，水电开发工作却是停滞不前，甚至是根本不存在。多年以来，许多鼓励发展新的可再生能源的建议都忽视了水电开发，由于监管成本和发电量的限制水电被不断地边缘化。

　　1998年能源部所发布的一项资源评估报告总结，到2020年，依靠水电资源将新增加供电量21,000MW，而这些新增加电力将不需要修建新的大坝或水库。在这21,000MW中，超过4300MW的新增水电可以利用现有的水电设施通过扩大容量和改进效率得以实现，并且完全符合今天的环保标准。这些新增用电足够满足大约400万家庭的需求，这对于全国的能源供应来说是一个巨大的贡献。

　　遗憾的是，这种潜力几乎没有被挖掘出来。新上一个水电项目是一个需要花费大量资金的过程。成本因不同的项目而各不相同，新的水电项目，根据其升级类型，每千瓦所需的成本从650美元到2500美元不等。类型的可再生能源并未遭遇这样的不利条件，水电除了这些不利条件还拥有许多优点，也应享受到类似的政策以促进这种可再生能源的发展。

　　为水电生产者提供财务方面的激励措施－这一理念得到74%的登记选民的支持，这样可以在现有设施的基础上促进水电的发展，并使得美国能够更加信赖这种清洁的国内资源。此外，还将鼓励新的水电技术的应用，这些技术将改善枯水年份的水电营运绩效，并更为有效地处理好环保方面的问题。没有这些财政激励措施，未被开发利用的水电资源将继续被闲置在那里。

　　多年来，水电业与能源部一起设计、开发、测试并安装新一代的水轮机以改善鱼类的通行，解决水电对环境的影响，并提高水轮机的效率，其已经成为效率最高的发电形式。成本分摊计划，先进水轮机系统，已经由国会通过能源和水发展拨款法案提供部分资金，自1994年以来，水电业已经投入超过2.7亿美元用于研究和开发（其中超过6000万美元用于解决鱼类的通行问题），其还同能源部共同解决了重要的水电研发问题。水电发展规划已经获得重要的收益，并向着实现目标迈进，国会在资金方面的全力支持将使这一计划得以完成并使得我们可以在不久的将来开展重要的新水电技术。

　　正如以上所述，水在美国被用于多方面的用途，并在以水电的形式提供清洁的可再生能源方面扮演着重要的角色。作为一个国家，美国拥有充足的水资源，并且已经开发了这些资源中的大部分。水电业在能源供应和西部各州的发展过程中发挥了巨大的作用。美国民众未来的健康和经济福祉都将取决于一个持续供应的清洁的、无污染的水源。

　　为了让水电业继续在美国发挥重要的社会角色，我们必须面对并解决许多与水电资源有关的问题，以及这个国家应该如何使用其非常宝贵的水资源。有关水的问题在不远的未来将会变得极为重要，所有的水资源使用者必须携手合作以保持一种平衡的发展态势，只有这样，我们才能够继续从这个世界上最为宝贵的自然资源中获得更多的益处。

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　　2002年底，全世界已经修建了4９７００多座大坝（高于15m或库容大于100万m3），大坝建设情况见表１，分布在140多个国家，其中中国的大坝有25000多座。世界上有24个国家依靠水电为其提供90%以上的能源，如巴西、挪威等国；有55个国家依靠水电为其提供50%以上的能源，包括加拿大、瑞士、瑞典等国；有62个国家依靠水电为其提供40%以上的能源，包括南美的大部分国家。全世界大坝的发电量占所有发电量总和的19%，水电总装机容量为728.49GW。发达国家水电的平均开发度已在60%以上，其中美国水电资源已开发约82%，日本约84%，加拿大约65%，德国约73%，法国、挪威、瑞士也均在80%以上。

　　美国有大小坝82704座，多建于50、60、70、80年代，其中坝高15ｍ至30ｍ之间的坝有6975座，30ｍ以上的大坝有1749座。水电总装机为75500MW,年发电量为300TWh,另有抽水蓄能装机19000MW。

　　水库总库容为135000亿m3，为世界之最。按功能划分，为供水或灌溉的大坝1890座，防洪的大坝1873座，旅游、娱乐目的大坝870座，以发电为主的大坝629座。由联邦直接管理的大坝不到3%。从1950年以来，美国退役的大坝总数为467座，坝都比较低。退役的坝中，有相当一部分是建坝的目的发生了变化，如为纺织、矿业供水的坝，因纺织工业迁移、矿业停工等导致大坝退役。

　　加拿大有804座大坝，其中596座大坝以发电为主，占64%，水库总库容为6500亿m3，总装机为67121MW，有3454MW在建，另有抽水蓄能装机174MW。2000年水电发电量为353TWh。

　　中国至2003年底30ｍ以上的大坝共4694座(其中在建30ｍ以上大坝有132座)，在建30ｍ以上大坝的装机容量为56300MW,总库容5843亿m3（其中在建库容为1405亿m3）。2002年水电发电量为280TWh。

　　随着大坝建设在二十世纪的高速发展，国内外不同领域的专家、学者，对大坝建设提出了各种疑问，对水电作为清洁、可再生能源具有重要作用和大坝在满足人们许多重要需求方面是十分有效的认识，也从不同角度进行了深化。这些问题在水利水电领域内和领域外引起了广泛的关注和讨论，也曾引起了世界银行、亚洲开发银行等国际组织和有关国家zf的重视。目前，围绕水电开发与可持续发展而展开的这场争论在国外已开始转向重新关注水电的开发。

　　世行2003年同意向尼泊尔7540万美元建水电站，这是1995年以后世行在尼泊尔的第一次水电。在印度，原来争议非常大的并引起世界广泛关注的SAROVAR工程（位于NARMADA河），因争议停工多年后，2002年已继续建设。在美国，环保部门、渔业部门很多人提出应该拆除俄勒冈州蛇河上的多目标坝，最后总统裁定不能拆除,认为蛇河上的坝是符合国家利益的，责成陆军工程师兵团为下游鱼类的迁移研究设施。目前世界上有165个国家已明确将继续发展水电，其中70个国家在建总装机为101GW, 110个国家规划建设338GW。

　　亚洲国家中，除中国目前正大力发展水电外，印度、土耳其、尼泊尔、老挝、越南、巴基斯坦、马来西亚、泰国、缅甸、菲律宾、斯里兰卡、哈扎克斯坦、吉尔吉斯坦、约旦、黎巴嫩、叙利亚等国家也都有大型的水电项目正在建设。日本、南朝鲜水电开发程度较高，大型的抽水蓄能项目建设速度比较快，在日本，有6个抽水蓄能电站正在建设，另3个正在规划中。

　　北美有5790MW的水电工程在建，分布在10个国家，规划中还有15GW的水电站。北美国家中美国、加拿大都有新的大坝建设，美国有两座60ｍ以上的大坝在建。加拿大魁北克未来十年水电计划增加20%的装机。

　　2002年世界各国在建高度60ｍ以上的大坝349座，其中中国、土耳其、伊朗、日本、印度、西班牙在建坝数量较多，分别为：88座、60座、45座、40座、11座、11座。美国、德国、加拿大等水电开发度很高的国家也有60ｍ以上的大坝正在建设，各国在建坝情况见表３（共349座，45个国家）。

　　随着国家电力体制改革的深化和小康社会的全面实施，我国开始重视对水电的投资，过去规划了多年的工程，已有不少开始建设，甚至私人资本也开始投资中、小型水电。随着水电建设的发展，尤其是“怒江水电开发”，水电开发和大坝建设的利弊得失引起了国内有些专家和社会媒体的关注，提出了很多疑问甚至担忧，这是可以理解的，也有助于在大坝建设中更好地考虑生态环境的要求，更好地贯彻中央提出的全面、系统、可持续的发展观。

　　与国外相比，国内水电建设起步晚、发展缓慢，虽然建国以来在水电开发和大坝建设方面取得了很多举世瞩目的成就，但就总体发展而言，水电开发还是落后的，因此了解跟踪国际动态，认清我国的发展阶段和发展需求，加强大坝与环境的关系等问题的研究将变得日益重要。

　　至2002年，我国水电总装机为82700MW，约为世界的11%强，在国内的电力供应中约占17%左右，从表１和表２可见，国际大坝委员会统计到的大坝数，中国15ｍ以上注册的大坝占了世界一半；30ｍ以上的大坝占世界的37%。在过去50年中，我国大坝建设更多的目的是防洪、灌溉和供水等，解决的主要问题是洪灾、旱灾这些心腹大患，而水电的开发速度落后于世界。

　　中国的水电开发度约为2４%，若今后每年完成15000MW的装机，到2020年，开发度约相当于目前的发达国家，但在国家的电力总装机中也只能占30%左右，水电在总的电力中的比例不高。因水电的建设周期和规划论证周期长，每年要完成15000MW的装机，今后十多年在建规模都应维持在75000MW左右，根据以往我国的发展情况，至今尚未达到这样的速度。

　　我国电力发展长时间系列下的弹性系数约为0.8，但按此系数发展电力，也会出现有些年电力相对富裕，有些年电力相应短缺的情况。在全国出现电力短缺时，因水电有周期，赶不上缺电时的应急计划，因而最容易上火电工程。而在全国电力出现相对富裕时，在建的工程易因资金等问题出现停工，规划建设的工程也会出现因投资有风险不能按计划开工，所以水电的持续稳定发展比较困难。到2002年，几个主要发达国家水电在电力供应中的比例，除加拿大外也都不高，具体美国为8%，日本9%，法国15%，德国2.6%，英国1.5%，加拿大60%，俄罗斯20%。

　　国内外的大坝建设在20世纪取得了巨大的成就，同时也产生了若干负面影响，支持和反对建坝的专家对这一点在认识上是比较一致的，认识上存在比较大的差异是21世纪水资源和水电如何进一步开发，如何用新的观念、新的思维、新的方法解决21世纪发展中的新问题，这是围绕大坝建设争论的热点，也是领域内外的专家对话的焦点。

　　在水资源及水电开发方面，世界各国在21世纪的任务和问题各不相同，采取的政策和决策机制也将有极大的区别。围绕大坝建设、水资源及水电的开发，要按发达国家理念建立世界遵守的通则是不现实的，这是世界上大多数发展中国家对WCD报告[1]持否定态度的原因。我国注册的大坝占世界一半，在建水电装机也占世界一半，未来20年是我国发展水电的重要时期，因此客观认识各国在20世纪的发展成就与问题，寻求与可持续发展相协调的新的发展模式对我国具有极为重要的意义。为奠定新决策机制的理论基础和技术基础，应加强如下有关问题的研究和深化：

　　建大坝取得效益，但也付出代价，包括自然生态环境、移民、河流形态的显著改变、文物与特殊物种、决策失误的影响、利益分配的不公等等，大坝决策的社会化是必然的选择，大坝建设需要更多的社会、经济、环境等领域的专家以及公众的参与。

　　对效益与代价的评估是一项复杂的工作，需要社会与自然学科的交互，需对大坝的运行效益及与设计目标进行比较，回答原有可替代方案的现实性，并分析大坝对局部与整体环境的影响。多领域专家共同研究并尽量公开化是需要的，既是形成共识的基础，也有利于未来决策科学化。

　　20世纪流域的规划及大坝建设的规划在研究方面是比较薄弱的，尤其流域的整体规划研究，由于涉及的问题极其复杂，很多问题与社会和环境有关，同时也有技术的发展和认识上的限制，因此大坝建设或流域治理存在不足是必然的。

　　如何在公正、高效、负责、公开的基础上决策大坝建设是世界各国目前都关注的和正在探讨的问题。对移民、经济效益、工程可能的替代方案、不同备选方案、环境的影响、鱼道的研究、上下游水流的合适的流态及年内合适的水量分配、文物、特殊物种等问题的广泛、深入研究是需要大量时间的，也需要不同领域专家的广泛参与，因此新建大坝的规划和决策要留有充分的时间和制订开放的、广泛参与的具体操作办法。日本一些新建坝的宣传资料介绍，技术层面已放在非主要地位，介绍的重点多为施工对鸟的影响，开过多少受影响的人群参与的讨论会，为减少环境影响修隧洞从而减少环山路，利用下游水库中的泥沙做建材，采用胶凝砂砾石技术筑坝而追求零弃料等，工程研究的重点是环保，宣传的重点是公众。

　　我国的国家电力公司改革后总体上比较好地发挥了市场机制、促进了水电的发展，但公共的科技研究、尤其是暂时无效益或与具体工程的效益结合不紧、行业总体发展需要的技术处于无资金支持的状态，这一点需要重视和解决。

　　水库大坝在国民经济建设中发挥重大作用的同时，也会因其自身安全性所导致的溃坝洪水风险问题，给相关地区带来潜在的安全隐忧，从而对人类的生命财产形成威胁。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，社会固定资产不断增加，城市化进程不断加快，人口和资产日趋集中，所有这些都对水库大坝的安全保障提出了更高要求。从工程设计的角度而言，任何一个水库都有一定的防洪标准和安全指标，当发生突发性事件（如：超标洪水、大规模滑坡、地震等自然因素和战争、恐怖活动等社会因素）时，水库的安全必然会受到威胁。如何应对这方面的风险，是目前我国大坝建设与管理中亟待解决的重要问题。

　　我国很多大坝已运行50年左右，保障大坝安全和维持大坝的良好运行也将成为日益重要的问题。对于效益不能补偿代价的工程，对于建设目的发生重大变化、服务对象发生重大变化、运行状况发生重大变化（如泥沙严重淤积）等情况，需要定期进行综合评估，制定科学的大坝退役的政策，执行大坝的降等报废制度。

　　鱼道设置、大坝对上、下游生物的影响、景观设计、与环境友好的大坝技术如气垫式调压井、无弃料的胶凝砂砾石筑坝等等，结合具体工程进行探讨研究是十分必要的，有利于21世纪大坝建设的持续、稳定、健康发展。

　　建筑学界[２]的专家以“北京宪章”的方式总结了20世纪，提出20世纪是大发展同时也引起了大破坏的百年，在新的世纪之交引起了大的反思和大的转折，因而强调21世纪应从传统建筑学走向广义建筑学。

　　大坝建设在20世纪的发展取得了巨大的成就，但其负面影响也引起了社会的广泛关注和深思，因而大坝建设的重点必然由强调技术逐步转向强调环境友好，由重视新建坝逐步转向强调已建坝的安全管理，由侧重经济指标逐步转向强调社会、环境、生态、经济等综合因素，由决策中主要考虑技术、经济等因素为主逐步转向面向公众的决策。总之，２１世纪的大坝建设也将由传统走向更加科学的未来。

　　截至2011年，美国已建8.4万座水库大坝，总库容1.3万亿立方米，装机容量约为1亿千瓦(包括抽水蓄能2150万千瓦)，年发电量约3000亿千瓦时。水电开发程度为技术可开发51.1%，经济可开发94.7%，水力发电约占美国总发电量的7%。水电年发电量相当于：5.2亿桶油、1.29亿吨煤炭、3.16万亿立方瓦斯。水电可减少每年近2亿公吨的碳污染(二氧化碳)、800万吨的微粒污染，相当于3800多万辆轿车的排放量。