日前,“雅鲁藏布江下游水电工程”正式开工。中国著名水利工程学家黄万里先生的“雅鲁藏布江修大坝”终于开建了,该工程难度有多大?对中国有多重要?“基建狂魔”又展现了什么“绝招”?下面我来为大家展开讲讲。
首先来说说,被提到最多的“截弯取直”和“隧洞引水”这两种工程方案。在说截弯取直前,我们需要科普一个基础概念,传统的水电站都是靠水坝蓄水,并在泄水口安装发电机组,利用水坝蓄水形成的重力势能,推动发电机组来发电。

(传统的水电站)
这种模式的好处就是发电的持续性以及蓄水的“防洪抗旱”功能,但劣势也很明显,第一就是不可避免地破坏当地生态环境,第二就是不是所有地形都适合修建水坝。这就需要用到“截弯取直”的方式了。
一般情况下截弯取直是利用河流的自然弯曲,将两段最接近的接近直线的河道用人工方式连接,这样的好处很明显,没有了弯曲河道降低河水流速,“截弯取直”后水流更快,水量也更大。

(对河流“截弯取直”的示意图,这展示了对地表河流的截流)
雅鲁藏布江的水电工程不但有“截弯取直”,更有“隧洞引流”。而前者结合后者,不靠筑坝拦水,而是利用“截弯取直”后挖掘落差在2000米左右落差的隧洞来实现发电。

(引水隧洞内部构造)
具体地点就是通过在雅鲁藏布江大拐弯处,开凿约30-50公里的超长隧洞来引水,让江水从弯改直,截弯取直的水,不从地面上走,而是完全通过地下、山体内的隧洞来引水。这样做的难点就是工程量非常大,施工非常困难。但好处也很明显:对生态环境破坏相对最小,甚至从外表都看不出来这里有个如此大的水利工程。

(隧洞设置了5级发电站,充分利用这2000米落差带来的势能)
上面也说了,这段截弯取直的水道,落差超过2000米,在这么高的落差实现“隧洞引水”,相当于把华山从山顶打一条隧道到山底。而这水流从2000米的高处源源不断落向低处,重力势能有多大,可想而知。因此为了最大程度利用这巨大的落差,隧洞中设置了5级水力发电设施,最大限度利用水能,打造了一套“先天发电圣体”。完美体现了中国人的高超智慧,让人忍不住直呼“太牛了”。
这个“隧洞引水”并不是雅鲁藏布江水电站的“独创”,我国的不少水利工程,都采用了这一工艺,比如著名的“引汉济渭”水利工程,就是一条隧洞打穿了秦岭,让汉江水引入渭河,解了关中平原的“无水可用”的情况。

(引汉济渭工程就在秦岭打出一个输水的隧洞)
在去年12月底,中国最大隧洞引水式电站已经投产发电,那就是华能硬梁包水电站,这座水电站修建2条长达14.4公里引水隧洞,刷新国内纪录。这就能看出,隧洞引水在山地水利工程中并不罕见,此次雅鲁藏布江用上“截弯取直”外加“隧洞引水”,可谓是各种先进技术“叠满”了。

(我国最大隧洞引水电站已经投产)
既然难度这么大,为何我们还要在雅鲁藏布江这么搞呢?原因主要有3个。
第一,由于独特的地理环境,并不适合直接筑坝阻水,当地海拔落差大,地形也相当复杂,如果要用传统的筑坝模式,只能修建小型的水坝发电设施,雅鲁藏布江干流巨大的水流量利用不上。
第二,用“截弯取直”和“隧洞引水”的方式,可以最大利用这种大落差地形带来的水流势能优势,这个优势有多大呢?这个水电站的总装机容量达7000万至8100万千瓦,相当于3个三峡的发电量。如果用筑坝的方式达到这么大的装机容量,得把水坝修到300米高,这投入和难度比“隧洞引水”还大。
第三,雅鲁藏布江的下游,就是印度的布拉马普特拉河,这条河还会流经孟加拉国。如果用筑坝的模式,咱们上游一蓄水,印度的下游就干了,这势必影响两国关系,甚至会引发国际冲突。而这种“隧洞引水”式的水电站,全程不需要蓄水,水流总量从上游到下游没有变化,不会影响下游国家的取水。
所以说,印度抗议中国修建雅江水电工程是纯属碰瓷儿,他们可以闭嘴了!而且中国也不屑于把水电工程当成武器使用,不像印度那般没有格局,用水资源“惩罚”巴基斯坦。

(印度的布拉马普特拉河流量很大,对印度重要性非常重大)
最后,考虑到雅鲁藏布江水电工程距离我国华南地区不远,可以减少电能在运输过程中造成的损耗。未来该水电工程建成后,发出的电可以直接输送到“用电大户”的广东、广西、福建等地,而广东的经济发展核心区域粤港澳大湾区也将因此受益。据国家发改委的文件显示,在水电站完工投产后,光为大湾区就能提供800千伏特高压直流电,为中国经济发展的“巨大推动引擎”广东区域提供源源不断的活力。

(发改委文件显示,雅鲁藏布江水电工程可为大湾区输送大量电量)
相信看到这里,你也理解了这座水电工程的建造难度以及建造的“必要性”,我们中国人一直相信“人定胜天”,只要在科学思想指导下、人的主观能动性引导下,我们就能让中国“改天换地”。