50 年都不敢建的水電站中國為啥現在開工

2025-10-12 | 來源: 差評 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

五十年前，中國科考隊第一次踏入這片與世隔絕的峽谷時，就被它的力量徹底震撼 —— 雅魯藏布江在喜馬拉雅腳下切出世界上最深的峽谷，天然落差超 2,200 米，發電潛能足以點亮億萬家庭。

為什麼明知這裡蘊藏如此巨大的能量，我們仍然等待了半個世紀才真正動工？是什麼樣的困難，讓幾代工程師殫精竭慮？我們又將如何在地質條件最復雜的禁區，深入地底，去建造這項史無前例的世紀工程？

大家好，我們今天來一窺全球最大的水電工程 —— 雅下工程，到底是怎麼建的？

一滴水，從高處下落。摔到一架小水輪上，重力勢能轉換為動能，會帶動扇葉旋轉一點點距離。來更多的水，扇葉會旋轉得越來越快。加大扇葉，同時加水，現在你有了一架水輪機。

水輪機高速旋轉，帶動發電機的轉子轉動。轉子上的磁場隨之旋轉，並不斷切割外圍的定子線圈，就能產生電流。這就是水力發電的基本原理。

水電站的電力，歸根結底來源於水流的勢能。想知道一條河到底能發多少電，我們可以用水力發電潛能公式來計算：

其中的 Q 和 H，分別表示水流的流量和水頭高度。這兩個條件，是決定水力發電潛力的關鍵因素。

那麼縱觀全世界，哪裡有著最佳的水電潛力呢？沒錯，就是雅魯藏布江，尤其是這個大拐彎處。這裡的江水在短短 150 公裡的流經路徑內，形成了超過 2000 米的天然落差。

如此巨大的落差當然不會無緣無故產生，它是一上一下兩種力共同作用的結果。

首先是大家初中都學過的板塊碰撞之力。

雅魯藏布江位於喜馬拉雅山脈，正處在亞歐板塊和印度洋板塊的交界處。兩大板塊間強烈的擠壓，導致了地殼快速且不均衡的抬升，由此形成了地球上最雄偉的山系。

碰撞之力拔高了山脈，但為什麼大家都在提高，雅魯藏布江大峽谷卻在變得越來越深呢？

這就要得益於，那股神奇的向下之力了。

與一般的高山河流不同，雅魯藏布江是一條先成河。所謂的先成河，指的是雅魯藏布江出現的時間比周邊山脈更早。在周圍山脈隆起前，這條大河就已經存在了。

多年水流沖刷造成的強烈向下侵蝕，生生切穿了上升的山體。

一邊是板塊抬升，另一邊是水流侵蝕，一上一下兩種力共同造就了世界上最深的峽谷。

但光是深可不夠，通過發電潛能公式我們能夠知道，水力發電除了需要很大的落差外，還需要巨大的水流。

而這，恰恰是雅魯藏布江的另一特長。

雅魯藏布江年徑流量 1380 億立方米，是中國第四大的河流。

之所以能有如此巨大的流量，還要感謝印度洋的暖濕氣流。每年夏季，印度洋吹來大量水汽，但高高隆起的喜馬拉雅山就像一堵高牆，將大部分水汽阻擋下來。

雅魯藏布江下游的墨脫，是為數不多的缺口之一。堆積的水汽找到出口，於是一股腦湧入，形成了水汽通道。

水汽通道，不僅讓墨脫成為了西藏小江南，還源源不斷地為雅魯藏布江兩岸帶來豐沛降水，最終匯聚成了這條滾滾大河。無與倫比的水頭高度，加上奔湧不息的巨大水流，共同造就了全世界首屈一指發電潛力。

有潛力，還得開發出來才實際。2025 年 7 月 19 日，雅魯藏布江下游水電工程正式開工。

關於該工程的建造方案，目前一共只透露出了八個字：截彎取直、隧洞引水。

這八個字可以分成兩部分，讓咱們分開說。

截彎取直

前面講過，整個大拐彎區域的河流長度只有 150 公裡，但落差卻有 2,000 米。這樣的坡度已經很驚人了，但工程師們仍然覺得不夠。

他們連拐彎都不想要，而是准備直接從上游向下游開鑿一條不到 50 公裡的隧道，通過隧道引水發電。

具體地說，雅江工程將在大拐彎上游的派鎮附近設置取水樞紐，將部分江水引入引水隧洞。水流在隧洞中穿山而過，繞開長達數百公裡的天然河道，以近乎直線的路徑，到達下游的墨脫縣附近。

隧洞取水

在江水奔流而下的過程中，水流將利用其超過 2,000 米的巨大天然落差，驅動地下廠房內的水輪發電機組發電，最後再將水流釋放回雅魯藏布江主河道。

為了更有效地管理巨大的水頭壓力，同時也是為了能夠分階段實施建設，保證項目的順利進行。整個雅下工程規劃由五座獨立的電站，串聯在一起，構成的梯級開發體系。

這種模塊化的設計，不僅降低了單一節點的工程風險，也為未來的調度運行和維護管理提供了便利。

雖然今年才正式動工，但 " 截彎取直、隧洞引水 " 的建造方案，早在 2002 年就被提出了。經過多年論證，最終確定使用這套方案，是因為它有著諸多優勢。

首先就是水能利用率高。截彎取直縮短了水流路徑，從而能夠以極高的效率捕獲水能。五級階梯則能夠分散每座電站的負載，減少損耗，亦能延長設備工作時間。

效率高、工作時間又長，兩兩結合之下，雅下工程的綜合水能利用率能高達 85% 以上。

其次是生態友好。通過隧洞引水，發電站最大限度地減少了對地表植被的擾動，並為魚類等水生生物保留了部分天然河道，降低了對生物多樣性的沖擊。

還有，該方案的地質適應性強。雅下工程關鍵的引水和發電設施都深埋於山體內部，可以有效規避地表頻發的滑坡、崩塌、泥石流等自然災害的威脅，提升了工程的安全性和穩定性。

總之，截彎取直、隧洞引水的方案在充分利用當地水能資源的前提下，還減少了對生態的影響，同時保障了工程的安全穩定，實在是多方探討後的最佳方案了。

既然方案這麼好，為什麼直到現在才開始動工呢？其實，在雅魯藏布江修建水電站的構想，在很早之前就進入了國家的視野。

1973 年，中國科學院成立了青藏高原綜合科學考察隊，這是人類歷史上第一次全面、系統地考察青藏高原。

在超過 50 個專業、2,000 多人的努力下，考察隊經過 4 年野外探索，終於確定雅魯藏布江蘊藏著驚人的水能資源。

1980 年，全國水力資源大普查啟動，雅江是重點考察項目，這次考察結束後，在雅魯藏布江上架設水電站的想法被正式提出。

2002 年，徐大懋和陳傳友在《中國工程科學》期刊上發表文章，探討雅魯藏布江水能開發的具體實現措施。

2024 年 12 月，雅魯藏布江下游水電工程正式獲得核准。

到這一步，關於雅魯藏布江水能開發的探討和論證，已經過去了半個世紀的時間。之所以半個多世紀都遲遲無法開工，只有一個原因，它實在太難了！

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就跟把大象關進冰箱只需要三步一樣，理論上實現雅下工程也一共只需要兩步：挖洞、安水輪。

說起來簡單，實現起來卻難如登天，字面意義的登天。

雅魯藏布江是全世界最高的大河，所在區域的平均海拔在 4,000 米以上，而下游的墨脫縣在很長一段時間內，都是中國境內唯一沒有通公路的縣。

就是在這樣的自然條件下，工程規劃挖掘一條世界上埋深最深、長度最長的水工隧洞，其中的挑戰可以想象。

在平地上挖洞，大家首先會想到盾構機。但是在高山區域挖洞，所使用的設備和盾構機還不太一樣。

盾構機更適用於黏土、砂土、淤泥等軟土地層，而高山這樣的岩石堅硬地層，所使用的設備被叫做全斷面隧道岩石掘進機 TBM。

雖然都是挖洞，但兩者的運行方式並不完全相同。

比較明顯的區別在於盾構機挖掘的地層較軟，需要依靠盾殼和管片來支撐隧道壁。

而 TBM 工作的地層較硬，在岩石穩定的情況下，甚至可以不支撐隧道壁。

這聽起來好像是一件好事，但其實並非如此。不用支撐的岩石穩定，但同時也意味著它堅硬，且蘊藏著巨大應力。

雅下工程的隧洞深埋於數千米的山體之下，時刻承受著巨大的地應力。

當岩體被挖開時，應力會突然釋放，可能引發岩爆。一旦發生岩爆，岩石會如爆炸般射出，對人員和設備構成致命威脅。

同時高山地區地形復雜，不可能一整條隧道都處在穩定岩層中，面對塌方、湧水、岩變等問題，都需要專門的對策。

這篇論文就講述了北疆供水二期工程中，TBM 施工遇到的問題以及解決方案。

工程隊費盡千辛萬苦挖好了洞，是不是就高枕無憂了呢？才沒那麼簡單！

雅魯藏布江擁有全世界最豐富的水能資源，但也正是水能太豐富了，所以普通水輪機根本頂不住如此磅礴的水流。

我們需要世界上最厲害的水輪機。水電站所使用的水輪機通常被分為兩類：反擊式和沖擊式。

拿大家最了解的三峽水電站來說，它所使用的就是反擊式水輪機，更具體一點，是反擊式下的混流式水輪機。

這種水輪機的特點是，整個水輪都淹沒在水流之中。

水流會從水輪機四周水平方向向中心流入轉輪，然後轉為向下方向出口，水流進入轉輪時會推動轉輪旋轉，同時在向下通過葉片時還會再推動轉輪一次。

反擊式水輪機利用水流的動能與勢能發電，效率很高，但這類水輪機需要有壓水流才能工作，所以更適用於帶有大壩的水電站。

像是雅下工程這種水頭極高，又沒有很高大壩的水電站需要使用沖擊式水輪機。

沖擊式水輪機運行時，轉輪受到噴射水流的沖擊而旋轉，工作過程中水流的壓力不變，主要利用的是水流的動能，所以不需要整個泡在水中。

與反擊式相比，沖擊式水輪機結構簡單，運行穩定，更適合高原山地這樣的場景。確定了水輪機的類型，還需要知道水輪機的功率。

新聞裡說得很清楚，雅下工程年發電量 3,000 億千瓦時，要實現這麼大的發電量，一定要非常大的水輪機。

而全球最大的沖擊式水輪機，正來自中國廠商。不久前，央視報道了一台由哈電集團自主研發，外徑 6.23 米，重達 80 噸的 " 全球單機容量最大的 500 兆瓦沖擊式水輪機 "。

技術有了，設備也有了，想要完全驗證一項世紀工程，最好還有一個模板打樣。

2005 年就開始建設的錦屏一級、二級水電站就是最好的實踐。

特別是錦屏二級水電站，它位於雅礱江幹流，同樣是利用錦屏大河灣的天然落差，同樣是截彎取直、開挖隧洞、引水發電，基本上可以看作是一個縮小版的雅下工程。

在雅下工程之前，它一直保有著 " 世界最大規模引水隧洞群 " 的稱號。

新聞要連在一起看：2006 年，國家通過錦屏二級水電站工程，學習如何在極端條件下建設復雜水電站。2016 年，北疆供水二期工程，又進一步強化了設備的使用和特殊困難的解決方案。2025 年，國產自研了世界上最大的沖擊式水輪機。

至此，我們才敢說能夠在雅魯藏布江，這條地上天河上，建設全球最大的水利工程。

雅下工程難嗎？非常難，不然也不需要論證 50 年，不然也不會每個小步驟的實踐，都能衍生出新的世界記錄。

但是因為它難，我們就不做嗎？如果這樣想，就忽視了雅下工程的巨大意義。

雅下工程整體投資 1.2 萬億，並不便宜。

這 1.2 萬億投入之後，最直接的經濟收益是每年 3,000 億度電。按每度電 0.5 元計算，需要 8 年才能回本。

當然，實際還有運營維護成本，可能需要 10-20 年才能回本。從這個角度來說，雅下工程並不算一筆高回報的投資。

但宏觀經濟學中有一個概念，叫做乘數效應，它的意思大概是說，如果你投入一塊錢進入生產，實際上在整個社會中產生的經濟流轉遠遠不止一塊錢。

雅下工程萬億級的投資注入，對於經濟發展的促進作用和就業市場的帶動作用，才是更大的經濟回報。

更進一步地講，雅下工程對於墨脫的幫扶作用也是不可忽視的。很多人都知道，墨脫是中國最後一個修公路的縣，這裡山高路遠經濟建設緩慢。

雅魯藏布江水電工程建設的過程中，必然要求對區域內的交通基礎設施進行脫胎換骨式的升級。

交通瓶頸的打破，能夠為墨脫的經濟發展注入強大的動力。再更進一步，雅下這樣星球級的改造工程，對於人類整體科技水平的提升也是顯著的。

1962 年 9 月 12 日，約翰 · 肯尼迪在萊斯大學發表了著名的《我們選擇登月》演講。其中的這段內容，放到雅下工程身上，依然貼切。

我們建設雅下工程，不是因為它很簡單，恰恰相反，正是由於它困難重重。

通過這個目標，將凝聚和檢驗人類最頂尖的智慧和力量；這個挑戰，我們樂於接受、不願推遲且勢在必得，其他的挑戰亦是如此。

撰文：馮飛房