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凯发K8国际50年都不敢建的水电站 为啥现在开工|碧玺论坛|

2025-11-13

  今日头条凯发K8旗舰厅◈✿★!风力发电五十年前◈✿★,中国科考队第一次踏入这片与世隔绝的峡谷时◈✿★,就被它的力量彻底震撼 雅鲁藏布江在喜马拉雅脚下切出世界上最深的峡谷◈✿★,天然落差超 2,200 米◈✿★,发电潜能足以点亮亿万家庭◈✿★。

  为什么明知这里蕴藏如此巨大的能量◈✿★,我们仍然等待了半个世纪才真正动工?是什么样的困难◈✿★,让几代工程师殚精竭虑?我们又将如何在地质条件最复杂的禁区◈✿★,深入地底◈✿★,去建造这项史无前例的世纪工程?

  大家好◈✿★,我们今天来一窥全球最大的水电工程 雅下工程◈✿★,到底是怎么建的?

  一滴水◈✿★,从高处下落◈✿★。摔到一架小水轮上◈✿★,重力势能转换为动能◈✿★,会带动扇叶旋转一点点距离◈✿★。来更多的水◈✿★,扇叶会旋转得越来越快◈✿★。加大扇叶◈✿★,同时加水◈✿★,现在你有了一架水轮机◈✿★。

  水轮机高速旋转◈✿★,带动发电机的转子转动◈✿★。转子上的磁场随之旋转◈✿★,并不断切割外围的定子线圈◈✿★,就能产生电流◈✿★。这就是水力发电的基本原理◈✿★。

  水电站的电力◈✿★,归根结底来源于水流的势能◈✿★。想知道一条河到底能发多少电◈✿★,我们可以用水力发电潜能公式来计算◈✿★:

  其中的Q 和 H◈✿★,分别表示水流的流量和水头高度◈✿★。这两个条件◈✿★,是决定水力发电潜力的关键因素◈✿★。

  那么纵观全世界◈✿★,哪里有着最佳的水电潜力呢?没错◈✿★,就是雅鲁藏布江◈✿★,尤其是这个大拐弯处◈✿★。这里的江水在短短150 公里的流经路径内◈✿★,形成了超过 2000 米的天然落差◈✿★。

  雅鲁藏布江位于喜马拉雅山脉◈✿★,正处在亚欧板块和印度洋板块的交界处◈✿★。两大板块间强烈的挤压◈✿★,导致了地壳快速且不均衡的抬升◈✿★,由此形成了地球上最雄伟的山系◈✿★。

  碰撞之力拔高了山脉◈✿★,但为什么大家都在提高◈✿★,雅鲁藏布江大峡谷却在变得越来越深呢?

  与一般的高山河流不同◈✿★,雅鲁藏布江是一条先成河◈✿★。所谓的先成河◈✿★,指的是雅鲁藏布江出现的时间比周边山脉更早◈✿★。在周围山脉隆起前◈✿★,这条大河就已经存在了◈✿★。

  一边是板块抬升◈✿★,另一边是水流侵蚀◈✿★,一上一下两种力共同造就了世界上最深的峡谷凯发K8国际◈✿★。

  但光是深可不够◈✿★,通过发电潜能公式我们能够知道◈✿★,水力发电除了需要很大的落差外◈✿★,还需要巨大的水流◈✿★。

  之所以能有如此巨大的流量◈✿★,还要感谢印度洋的暖湿气流◈✿★。每年夏季◈✿★,印度洋吹来大量水汽◈✿★,但高高隆起的喜马拉雅山就像一堵高墙◈✿★,将大部分水汽阻挡下来◈✿★。

  雅鲁藏布江下游的墨脱◈✿★,是为数不多的缺口之一◈✿★。堆积的水汽找到出口◈✿★,于是一股脑涌入◈✿★,形成了水汽通道◈✿★。

  水汽通道◈✿★,不仅让墨脱成为了西藏小江南◈✿★,还源源不断地为雅鲁藏布江两岸带来丰沛降水◈✿★,最终汇聚成了这条滚滚大河◈✿★。无与伦比的水头高度◈✿★,加上奔涌不息的巨大水流◈✿★,共同造就了全世界首屈一指发电潜力◈✿★。

  有潜力◈✿★,还得开发出来才实际◈✿★。2025 年 7 月 19 日◈✿★,雅鲁藏布江下游水电工程正式开工◈✿★。

  前面讲过◈✿★,整个大拐弯区域的河流长度只有 150 公里◈✿★,但落差却有 2,000 米◈✿★。这样的坡度已经很惊人了◈✿★,但工程师们仍然觉得不够◈✿★。

  他们连拐弯都不想要◈✿★,而是准备直接从上游向下游开凿一条不到 50 公里的隧道◈✿★,通过隧道引水发电◈✿★。

  具体地说◈✿★,雅江工程将在大拐弯上游的派镇附近设置取水枢纽◈✿★,将部分江水引入引水隧洞◈✿★。水流在隧洞中穿山而过◈✿★,绕开长达数百公里的天然河道◈✿★,以近乎直线的路径◈✿★,到达下游的墨脱县附近◈✿★。

  在江水奔流而下的过程中◈✿★,水流将利用其超过 2,000 米的巨大天然落差◈✿★,驱动地下厂房内的水轮发电机组发电◈✿★,最后再将水流释放回雅鲁藏布江主河道◈✿★。

  为了更有效地管理巨大的水头压力◈✿★,同时也是为了能够分阶段实施建设◈✿★,保证项目的顺利进行◈✿★。整个雅下工程规划由五座独立的电站◈✿★,串联在一起◈✿★,构成的梯级开发体系◈✿★。

  这种模块化的设计◈✿★,不仅降低了单一节点的工程风险◈✿★,也为未来的调度运行和维护管理提供了便利◈✿★。

  虽然今年才正式动工◈✿★,但 “ 截弯取直◈✿★、隧洞引水 ” 的建造方案◈✿★,早在 2002 年就被提出了◈✿★。经过多年论证◈✿★,最终确定使用这套方案◈✿★,是因为它有着诸多优势◈✿★。

  首先就是水能利用率高◈✿★。截弯取直缩短了水流路径◈✿★,从而能够以极高的效率捕获水能◈✿★。五级阶梯则能够分散每座电站的负载◈✿★,减少损耗◈✿★,亦能延长设备工作时间◈✿★。

  效率高◈✿★、工作时间又长◈✿★,两两结合之下◈✿★,雅下工程的综合水能利用率能高达 85% 以上◈✿★。

  其次是生态友好◈✿★。通过隧洞引水◈✿★,发电站最大限度地减少了对地表植被的扰动◈✿★,并为鱼类等水生生物保留了部分天然河道◈✿★,降低了对生物多样性的冲击◈✿★。

  还有◈✿★,该方案的地质适应性强◈✿★。雅下工程关键的引水和发电设施都深埋于山体内部碧玺论坛◈✿★,可以有效规避地表频发的滑坡◈✿★、崩塌◈✿★、泥石流等自然灾害的威胁◈✿★,提升了工程的安全性和稳定性◈✿★。

  总之凯发K8国际◈✿★,截弯取直◈✿★、隧洞引水的方案在充分利用当地水能资源的前提下凯发K8国际◈✿★,还减少了对生态的影响◈✿★,同时保障了工程的安全稳定◈✿★,实在是多方探讨后的最佳方案了◈✿★。

  既然方案这么好◈✿★,为什么直到现在才开始动工呢?其实◈✿★,在雅鲁藏布江修建水电站的构想◈✿★,在很早之前就进入了国家的视野◈✿★。

  1973 年◈✿★,中国科学院成立了青藏高原综合科学考察队◈✿★,这是人类历史上第一次全面◈✿★、系统地考察青藏高原碧玺论坛◈✿★。

  在超过 50 个专业◈✿★、2,000 多人的努力下◈✿★,考察队经过4 年野外探索◈✿★,终于确定雅鲁藏布江蕴藏着惊人的水能资源◈✿★。

  1980 年◈✿★,全国水力资源大普查启动◈✿★,雅江是重点考察项目◈✿★,这次考察结束后◈✿★,在雅鲁藏布江上架设水电站的想法被正式提出◈✿★。

  2002 年◈✿★,徐大懋和陈传友在《 中国工程科学 》期刊上发表文章◈✿★,探讨雅鲁藏布江水能开发的具体实现措施◈✿★。

  到这一步◈✿★,关于雅鲁藏布江水能开发的探讨和论证◈✿★,已经过去了半个世纪的时间◈✿★。之所以半个多世纪都迟迟无法开工◈✿★,只有一个原因◈✿★,它实在太难了◈✿★!

  就跟把大象关进冰箱只需要三步一样◈✿★,理论上实现雅下工程也一共只需要两步◈✿★:挖洞◈✿★、安水轮◈✿★。

  雅鲁藏布江是全世界最高的大河◈✿★,所在区域的平均海拔在 4,000 米以上◈✿★,而下游的墨脱县在很长一段时间内◈✿★,都是中国境内唯一没有通公路的县◈✿★。

  就是在这样的自然条件下◈✿★,工程规划挖掘一条世界上埋深最深◈✿★、长度最长的水工隧洞◈✿★,其中的挑战可以想象◈✿★。

  在平地上挖洞◈✿★,大家首先会想到盾构机◈✿★。但是在高山区域挖洞◈✿★,所使用的设备和盾构机还不太一样◈✿★。

  盾构机更适用于黏土◈✿★、砂土◈✿★、淤泥等软土地层◈✿★,而高山这样的岩石坚硬地层◈✿★,所使用的设备被叫做全断面隧道岩石掘进机TBM◈✿★。

  比较明显的区别在于盾构机挖掘的地层较软◈✿★,需要依靠盾壳和管片来支撑隧道壁◈✿★。

  这听起来好像是一件好事◈✿★,但其实并非如此◈✿★。不用支撑的岩石稳定◈✿★,但同时也意味着它坚硬◈✿★,且蕴藏着巨大应力◈✿★。

  当岩体被挖开时◈✿★,应力会突然释放◈✿★,可能引发岩爆◈✿★。一旦发生岩爆◈✿★,岩石会如爆炸般射出◈✿★,对人员和设备构成致命威胁◈✿★。

  同时高山地区地形复杂◈✿★,不可能一整条隧道都处在稳定岩层中◈✿★,面对塌方◈✿★、涌水◈✿★、岩变等问题◈✿★,都需要专门的对策◈✿★。

  这篇论文就讲述了北疆供水二期工程中◈✿★,TBM 施工遇到的问题以及解决方案◈✿★。

  雅鲁藏布江拥有全世界最丰富的水能资源◈✿★,但也正是水能太丰富了◈✿★,所以普通水轮机根本顶不住如此磅礴的水流凯发K8国际◈✿★。

  我们需要世界上最厉害的水轮机凯发K8国际◈✿★。水电站所使用的水轮机通常被分为两类◈✿★:反击式和冲击式◈✿★。

  拿大家最了解的三峡水电站来说◈✿★,它所使用的就是反击式水轮机◈✿★,更具体一点◈✿★,是反击式下的混流式水轮机◈✿★。

  水流会从水轮机四周水平方向向中心流入转轮◈✿★,然后转为向下方向出口◈✿★,水流进入转轮时会推动转轮旋转◈✿★,同时在向下通过叶片时还会再推动转轮一次◈✿★。

  反击式水轮机利用水流的动能与势能发电◈✿★,效率很高◈✿★,但这类水轮机需要有压水流才能工作◈✿★,所以更适用于带有大坝的水电站◈✿★。

  冲击式水轮机运行时◈✿★,转轮受到喷射水流的冲击而旋转◈✿★,工作过程中水流的压力不变◈✿★,主要利用的是水流的动能◈✿★,所以不需要整个泡在水中◈✿★。

  与反击式相比◈✿★,冲击式水轮机结构简单◈✿★,运行稳定◈✿★,更适合高原山地这样的场景◈✿★。确定了水轮机的类型◈✿★,还需要知道水轮机的功率◈✿★。

  新闻里说得很清楚◈✿★,雅下工程年发电量 3,000 亿千瓦时◈✿★,要实现这么大的发电量◈✿★,一定要非常大的水轮机◈✿★。

  而全球最大的冲击式水轮机◈✿★,正来自中国厂商碧玺论坛◈✿★。不久前◈✿★,央视报导了一台由哈电集团自主研发◈✿★,外径 6.23 米◈✿★,重达 80 吨的 “全球单机容量最大的 500 兆瓦冲击式水轮机”◈✿★。

  特别是锦屏二级水电站◈✿★,它位于雅砻江干流◈✿★,同样是利用锦屏大河湾的天然落差◈✿★,同样是截弯取直◈✿★、开挖隧洞◈✿★、引水发电◈✿★,基本上可以看作是一个缩小版的雅下工程◈✿★。

  新闻要连在一起看◈✿★:2006 年◈✿★,国家通过锦屏二级水电站工程◈✿★,学习如何在极端条件下建设复杂水电站◈✿★。2016 年◈✿★,北疆供水二期工程◈✿★,又进一步强化了设备的使用和特殊困难的解决方案◈✿★。2025 年◈✿★,国产自研了世界上最大的冲击式水轮机◈✿★。

  至此◈✿★,我们才敢说能够在雅鲁藏布江凯发K8国际◈✿★,这条地上天河上◈✿★,建设全球最大的水利工程◈✿★。

  雅下工程难吗?非常难◈✿★,不然也不需要论证 50 年◈✿★,不然也不会每个小步骤的实践◈✿★,都能衍生出新的世界记录◈✿★。

  这 1.2 万亿投入之后◈✿★,最直接的经济收益是每年 3,000 亿度电◈✿★。按每度电 0.5 元计算◈✿★,需要 8 年才能回本◈✿★。

  当然◈✿★,实际还有运营维护成本◈✿★,可能需要 10-20 年才能回本◈✿★。从这个角度来说◈✿★,雅下工程并不算一笔高回报的投资◈✿★。

  但宏观经济学中有一个概念◈✿★,叫做乘数效应◈✿★,它的意思大概是说◈✿★,如果你投入一块钱进入生产◈✿★,实际上在整个社会中产生的经济流转远远不止一块钱◈✿★。

  雅下工程万亿级的投资注入◈✿★,对于经济发展的促进作用和就业市场的带动作用◈✿★,才是更大的经济回报◈✿★。

  更进一步地讲◈✿★,雅下工程对于墨脱的帮扶作用也是不可忽视的◈✿★。很多人都知道◈✿★,墨脱是中国最后一个修公路的县◈✿★,这里山高路远经济建设缓慢◈✿★。

  雅鲁藏布江水电工程建设的过程中◈✿★,必然要求对区域内的交通基础设施进行脱胎换骨式的升级◈✿★。

  交通瓶颈的打破◈✿★,能够为墨脱的经济发展注入强大的动力◈✿★。再更进一步◈✿★,雅下这样星球级的改造工程◈✿★,对于人类整体科技水平的提升也是显著的◈✿★。

  1962 年 9 月 12 日◈✿★,约翰肯尼迪在莱斯大学发表了著名的《 我们选择登月 》演讲◈✿★。其中的这段内容◈✿★,放到雅下工程身上◈✿★,依然贴切◈✿★。

  通过这个目标◈✿★,将凝聚和检验人类最顶尖的智慧和力量◈✿★;这个挑战◈✿★,我们乐于接受◈✿★、不愿推迟且势在必得◈✿★,其他的挑战亦是如此◈✿★。