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山河为证:中国十大水电工程的昨天今天和明天

连日来,由于受强降雨和来水影响,全国多地防汛形势异常严峻。各流域水利枢纽充分利用过洪河道、流域水库和蓄滞洪区,有序拦洪错峰、进洪蓄洪、调节水量,及时缓解上游来水防汛压力的同时,为下游实施拦洪错峰调度提供有力保障。

7月6日至11日,为全力支持长江中下游抗洪,三峡集团长江干流四座梯级电站——溪洛渡电站、向家坝电站、三峡电站、葛洲坝电站持续减少下泄流量,由82台机组全开运行减至65台运行,共停机17台。

7月17日10时,入库流量达50000立方米每秒,三峡水库迎来“长江2020年第2号洪水”。 截至21日10时,三峡集团所属梯级水库溪洛渡、向家坝按调度令要求配合三峡拦洪16亿立方米,充分发挥了梯级水库拦洪削峰作用。

今年入汛以来三峡水库已成功应对5场次洪水,总拦蓄水量达146亿立方米,相当于“兜”住了3.3个太湖水量,充分保障了长江中下游干流的防洪安全。

▲三峡水库泄洪

7月7日,受强降雨持续影响,国家电网新安江电厂水库陆续开启7孔闸门泄洪后,7月8日上午,新安江水库开启9孔泄洪道泄洪,增大下泄流量,缓解浙江、安徽等省区防汛压力。

▲新安江水库9孔泄洪道泄洪

金沙江流域来水较多年平均偏丰26.79%,中国华电云南公司提前进行梯级联合调度,自6月下旬以来,在预测来水持续超过满发流量的情况下,集控中心协调流域其他梯级电站,编制金中6级水库调度方案,有序消落水库水位。截至目前,梯级各水库通过泄洪消落至汛限水位,无弃水电量发生,也为后期防洪度汛做好了充分准备。

▲华电乌江清水河格里桥电站开闸泄洪

除了拦洪削峰水利枢纽还发挥灌溉、排涝、泄洪、航运、发电、冲淤保港、兴利除患的重要作用今天,小新带大家一起了解中国水电建设的

昨天、今天与明天——

由昨至今:四个阶段看我国水电发展历程

我国地势西高东低,主要河流多发源于“世界屋脊”青藏高原,奔流入海,蕴藏着得天独厚的水能资源。根据最新统计结果,我国水能资源技术可开发装机容量约6.87亿千瓦,年发电量约3万亿千瓦时,均居世界第一。

建国以来,我国水电事业历经艰苦奋斗、改革开放、继往开来、高质量发展四个阶段,发生了巨大变化,为决胜全面建成小康社会和建设美丽中国作出了重要贡献。

①艰苦奋斗建基业(1949—1977年)

建国初期,我国水电装机容量仅36万千瓦,基础十分薄弱。以学习苏联等水电技术为基础,通过艰苦奋斗,水电建设者逐步掌握了100米级混凝土坝和土石坝、100万千瓦级电站建设关键技术,分别于建成了我国第一座自行设计、自制设备、自主建设,坝高达到105米的大型水力发电站—新安江水电站和我国首座百万千瓦级(122.5万千瓦)水电站—刘家峡水电站,初步奠定了我国水电发展的基业。

截至1977年,全国水电装机容量达到1576万千瓦。

②改革开放谋发展(1978—1999年)

1978年党的十一届三中全会的召开,标志着我国进入改革开放和社会主义现代化建设新时期,水电行业开始逐步探索投资体制和建设体制改革:实施“拨改贷”改革,逐步解决建设资金瓶颈问题;培育市场定价机制;积极推进实施公司制;提出“流域、梯级、滚动、综合”的水电开发八字方针。以鲁布革、二滩等水电站建设为起点,引进外资、国际先进管理经验和技术,水电建设技术和设备制造能力不断提高。

1988年,有着“万里长江第一坝”之称的葛洲坝水利枢纽工程全面完工,成为20世纪我国自主设计、施工和运行管理的最大水利枢纽工程,也是世界上最大的低水头、大流量径流式水电站。1994年,在葛洲坝水利枢纽上游38公里处,世界最大水力发电工程——三峡水利枢纽工程开工建设,百年三峡梦想从宏伟蓝图变成伟大工程实践,以此为契机,小浪底、大朝山、五强溪等一批大型水电站陆续开工建设。大型抽水蓄能电站起步开发。

截至1999年,全国水电装机容量7297万千瓦(其中抽水蓄能547.5万千瓦),居世界第二位。

③继往开来展宏图(2000-2012年)

新千年伊始,以全国水力资源复查为依据,我国全面形成了十三大水电基地的开发蓝图。党中央实施西部大开发战略,正式拉开了西部水电集中开发的新篇章,水电建设也全面步入流域梯级开发的新阶段。

2002年国务院正式批准《电力体制改革方案》,推动水电开发市场主体多元化,水电建设步伐明显加快,全面推进金沙江、澜沧江、雅砻江、大渡河、黄河上游、红水河、东北诸河、湘西诸河、乌江、闽浙赣诸河和黄河北干流等水电基地建设,有力推动我国东西部区域经济平衡发展。为满足电力系统日益增长的调峰需要,抽水蓄能电站快速发展。

截至2012年底,全国水电装机容量24858万千瓦(其中抽水蓄能2033万千瓦),居世界第一位。

④高质量发展绘新篇(2013年至今)

党的十八大以来,习近平总书记对能源发展高度重视,创造性提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为新时代我国能源发展指明了前进方向。

按照新发展理念和高质量发展的根本要求,水电行业步入科学有序开发大型水电、严格控制中小水电、加快建设抽水蓄能电站、加强流域管理的新阶段。开工建设两河口、双江口、乌东德、白鹤滩等大型调节水库电站,有力提升流域的发电、防洪、供水和生态调度能力,有效保障流域经济社会可持续发展和水环境安全。

藏东南“西电东送”接续能源基地建设扎实推进,苏洼龙等水电站相继开工建设,拉开“藏电外送”序幕,有利促进了西藏等少数民族地区的经济社会发展。开展抽水蓄能电站体制机制和电价形成机制改革试点工作,形成新一轮建设高潮。“一带一路”水电国际合作持续深化,中国水电已逐步成为引领和推动世界水电发展的重要力量。

截至2019年底,我国水电总装机容量达到35640万千瓦(其中抽水蓄能3029万千瓦),占全国总装机容量的17.7%;年发电量13019亿千瓦时,占全国总发电量的17.8%。在建常规水电装机容量5400万千瓦,在建抽水蓄能电站装机容量5063万千瓦。

▲中国水力资源分区开发比例

▲已、在建抽水蓄能电站分布情况

今非昔比:六个方面看我国水电发展成就

建国以来,我国水电建设取得巨大成就,主要体现在以下六个方面。

一是开发规模不断迈上新台阶。2000年以来,我国水电装机规模快速跃升,于2004年、2010年、2014年相继突破1亿千瓦、2亿千瓦、3亿千瓦,水电建设实现跨越式发展,装机和发电量均稳居世界第一。

二是技术水平跻身国际前列。200米级、300米级高坝等技术指标均刷新行业记录;大坝工程、水工建筑物抗震防震、复杂基础处理、高边坡治理、地下工程施工等关键技术达到国际领先水平;混凝土浇筑强度、防渗墙施工深度等多项指标创造世界之最。

三是水电装备制造世界领先。常规水电机组和抽水蓄能机组设计制造能力、金属结构设备制造技术、高压输电技术等均处于世界领先水平。率先进入百万千瓦机组研发应用的无人区,实现了水电核心装备制造技术从跟跑、并跑到领跑的跨越式发展。

四是综合利用效益普惠民生。水电建设为我国社会可持续发展提供了大量优质清洁能源,建国以来我国水电累计发电量约为17.5万亿千瓦时,相当于替代标准煤52.5亿吨,减少二氧化碳排放约140亿吨。同时,水电站的经济、社会、生态综合效益显著,在防洪、拦沙、改善通航条件、水资源综合利用和河流治理、生态环境保护、带动地方经济发展等方面发挥了巨大作用,为护佑江河安澜、人民幸福提供有力保障。

五是产业能力快速提升。我国水电行业积极服务国家发展战略,已具备投资、规划、设计、施工、制造及运营管理的全产业链能力,成为中国走向世界的一张名片。目前,中国水电国际业务遍及全球140多个国家和地区,参与建设的海外水电站约320座,总装机容量达到8100万千瓦,占据海外70%以上的水电建设市场份额。

六是水电标准体系完备。结合国家科技重大专项和企业投入的重大基金支持,立足世界水电前沿,解决行业发展中的一系列重大科学技术问题,逐步转化为技术标准,形成了比较完善的水电技术及标准体系。

截至2019年底,我国已、在建超过100万千瓦以上的大型水电站共计120座,其中常规水电63座、装机容量18812万千瓦,抽水蓄能电站57座,装机容量7781万千瓦。

接下来,小新将为你介绍

我国排名前十的十大水电站

作为我国水电建设成就的体现

这些水电工程

凝聚了我国无数工程师的心血

为决胜全面建成小康社会

和建设美丽中国

作出了重要贡献

截至2019年底,在我国排名前十的已、在建水电工程分别是三峡工程、白鹤滩水电站、溪洛渡水电站、乌东德水电站、向家坝水电站、糯扎渡水电站、龙滩水电站、锦屏二级水电站、小湾水电站、拉西瓦水电站等。各电站基本情况分述如下。

序号 电站 流域 装机容量 (万千瓦) 年发电量 (亿千瓦时) 1 三峡 长江上游 2250 882 2 白鹤滩 金沙江 1600 624 3 溪洛渡 金沙江 1260 620 4 乌东德 金沙江 1020 389 5 向家坝 金沙江 600 307 6 糯扎渡 澜沧江 585 239 7 龙滩 红水河 490 157 8 锦屏二级 雅砻江 480 242 9 小湾 澜沧江 420 190 10 拉西瓦 黄河上游 420 102 合计 9125 3752 ▲ 十大水电站基本情况一览表

三峡工程——世界第一

兴建三峡工程、治理长江水患是中华民族的百年梦想。1919年,孙中山先生就提出了开发三峡的宏伟设想。新中国成立后,毛泽东等历届党和国家领导人高度重视和关心三峡工程论证工作。在历经半个世纪的勘测设计、规划论证后,1992年4月全国人大通过《关于兴建长江三峡工程的决议》。

三峡工程是治理和开发长江的关键性骨干工程,主要由枢纽工程、移民工程及输变电工程三大部分组成。三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程,具有防洪、发电、航运、水资源利用等巨大的综合效益。

三峡工程坝址地处长江干流西陵峡河段、湖北省宜昌市三斗坪镇,控制流域面积约100万平方公里。枢纽工程为Ⅰ等工程,由拦河大坝、电站建筑物、通航建筑物、茅坪溪防护工程等组成。拦河大坝为混凝土重力坝,坝轴线全长2309.5米,坝顶高程185米,最大坝高181米,主要由泄洪坝段、左右岸厂房坝段和非溢流坝段等组成。

水库正常蓄水位175米、相应库容393亿立方米;汛期防洪限制水位145米,防洪库容221.5亿立方米。电站建筑物由坝后式电站、地下电站和电源电站组成。坝后式电站安装26台70万千瓦水轮发电机组,装机容量1820万千瓦;地下电站安装6台70万千瓦水轮发电机组,装机容量420万千瓦;电源电站安装2台5万千瓦水轮发电机组,装机容量10万千瓦。

电站总装机容量为2250万千瓦,多年平均发电量882亿千瓦时。

三峡枢纽工程从1993年1月开始施工准备,至2008年10月全部机组投产发电。2019年,长江三峡枢纽工程获得国家科学技术进步奖特等奖。

白鹤滩水电站——世界第二

白鹤滩水电站是金沙江下游河段四个水电梯级的第二个梯级,以发电为主,兼有防洪、拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等综合效益。

坝址位于四川省宁南县和云南省巧家县境内,距上游乌东德水电站约182公里,距下游溪洛渡水电站195公里。坝址控制流域面积43.03万平方公里,多年平均流量4170秒立米。水库正常蓄水位825米,总库容206.27亿立方米。

电站装机容量1600万千瓦(16台×100万千瓦),多年平均年发电量624.43亿千瓦时。

工程属一等大(1)型工程,枢纽工程主要由混凝土双曲拱坝、泄洪消能建筑物及左右岸输水发电系统等组成,最大坝高289米。

白鹤滩电站已于2016年获得核准,预计2021年首批机组发电,2022年可以全部机组投产发电。电站建成后,将仅次于三峡工程成为我国第二大水电站。

溪洛渡水电站——世界第四

溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县交界的金沙江下游河道上,是金沙江下游河段规划的第3个梯级。溪洛渡水电站开发任务以发电为主,兼顾防洪,此外,还有拦沙、改善库区及坝下河段通航条件等综合利用效益。

水库正常蓄水位600米,总库容126.7亿立方米,调节库容64.6亿立方米,具有年调节能力。

电站装机容量1260万千瓦(18台×70万千瓦),电站全厂最大容量1386万千瓦(18台×77万千瓦),多年平均发电量619.9亿千瓦时。

溪洛渡水电站枢纽工程由混凝土拱坝、坝身泄水孔口(7个表孔和8个深孔)和左、右岸各两条泄洪洞,左、右岸各安装9台机组的地下引水发电系统等组成。拱坝最大坝高285.5米。

溪洛渡水电站于2005年12月核准开工,2013年7月首台机组投产,2014年6月18台机组全部投产。2016年,溪洛渡水电站荣获素有国际工程咨询领域“诺贝尔奖”之称的“菲迪克工程项目杰出奖”。

乌东德水电站——世界第七

乌东德水电站是金沙江下游(攀枝花市至宜宾市)水电规划四个梯级中的第一个梯级,坝址位于云南省禄劝县和四川省会东县交界的金沙江干流上,上游距攀枝花市约214公里(河道里程),下游距白鹤滩水电站约182公里。电站的开发任务是以发电为主,兼顾防洪、航运和促进地方经济社会发展。电站坝址控制流域面积40.61万平方公里,多年平均流量3830秒立米,多年平均径流量1207亿立方米。

电站总装机容量1020万千瓦(12台×85万千瓦),多年平均年发电量389.1亿千瓦时。

水库正常蓄水位975米,死水位945米,校核洪水位986.17米,水库总库容74.08亿立方米,调节库容30.20亿立方米,具有季调节性能。枢纽工程由挡水建筑物、泄水建筑物、两岸引水发电系统等组成。挡水建筑物为混凝土双曲拱坝,坝顶高程988.0米,最大坝高270米,坝顶弧长326.95米。

乌东德电站已于2015年获得核准,2020年首批机组发电,预计2021年可以实现全部机组投产。

向家坝水电站

向家坝水电站位于四川省宜宾县和云南省水富县交界的金沙江上,系金沙江下游河段水电规划四级开发方式的最下游梯级电站,上游为溪洛渡水电站。坝址距四川省宜宾市约33公里,距云南省水富县城约1.5公里。

工程的开发任务以发电为主,同时改善通航条件,兼顾防洪、灌溉,并有拦沙和对溪洛渡水电站进行反调节等作用。

电站装机容量600万千瓦(8台×75万千瓦),全厂最大容量640万千瓦(8台×80万千瓦),多年平均年发电量307.47亿千瓦时,灌溉面积375.48万亩。

水库正常蓄水位380米,死水位370.0米,总库容51.63亿立方米,为不完全季调节水库。

工程枢纽主要由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、冲排沙建筑物、左岸坝后引水发电系统、右岸地下引水发电系统、通航建筑物及灌溉取水口等组成。其中拦河大坝为混凝土重力坝,电站厂房分列两岸布置,泄洪建筑物位于河床中部略靠右侧,一级垂直升船机位于左岸坝后厂房左侧,左岸灌溉取水口位于左岸岸坡坝段,右岸灌溉取水口位于右岸地下厂房进水口右侧,冲沙孔和排沙洞分别设在升船机坝段的左侧及右岸地下厂房的进水口下部。拦河大坝最大坝高162米。

向家坝水电站于2006年11月核准开工,2012年11月首台机组投产,2014年7月8台机组全部投产。

糯扎渡水电站

糯扎渡水电站位于云南省普洱市思茅区和澜沧拉祜族自治县境内,是澜沧江中下游河段规划开发的第五个梯级电站,上、下游分别为已建的大朝山水电站和景洪水电站。

工程开发任务以发电为主,兼顾景洪市城市和农田防洪任务,并有改善航运、发展旅游业等综合利用效益。水库正常蓄水位812米,汛期限制水位804米,死水位765米,总库容237.03亿立方米,调节库容113.35亿立方米,具有多年调节能力。

电站装机容量585万千瓦(9台×65万千瓦),多年平均发电量239.12亿千瓦时。

枢纽工程由砾石土心墙堆石坝、左岸岸边开敞式溢洪道及消力塘、左右岸各一条泄洪洞、左岸地下引水发电系统及地面副厂房、出线场、下游护岸工程等组成。

糯扎渡水电站于2011年3月核准开工,2012年9月首台机组投产,2014年3月9台机组全部投产。

龙滩水电站

龙滩水电站位于红水河、广西自治区天峨县县城上游15公里。工程开发的任务是以发电为主,兼顾防洪、航运等综合利用。坝址控制流域面积98500平方公里,占红水河流域面积的71%。工程分两期开发,按正常蓄水位400米设计,一期工程按正常蓄水位375米建设。

一期工程正常蓄水位375米时,总库容162.1亿立方米,调节库容111.5亿立方米,为年调节水库,装机容量490万千瓦(7台×70万千瓦),多年平均年发电量156.7亿千瓦时。二期正常蓄水位400米时,总库容272.7亿立方米,调节库容205.3亿立方米,为多年调节水库,装机容量630万千瓦,多年平均年发电量187.1亿千瓦时。

龙滩水电站枢纽工程由挡水、泄水、引水发电系统及通航建筑物等组成。枢纽布置方案为拦河大坝坝身泄洪,左岸布置引水发电系统,右岸布置通航建筑物。拦河大坝为碾压混凝土重力坝,一期坝顶高程382米,最大坝高192米,坝顶长761.26米;二期坝顶高程406.5米,最大坝高216.5米,坝顶长849.44米。

为便于大坝与岸坡连接和电站进水口布置,两岸挡水坝段均向上游折转,形成折线型重力坝。泄洪建筑物布置在河床坝段,由7个表孔和2个底孔组成。

龙滩水电站一期工程已于2001年7月开工建设,2007年6月首台机组投产,2009年底7台机组全部投产。龙滩水电站二期还未建设。

锦屏二级水电站

锦屏二级水电站工程位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾上,上接锦屏一级水电站,下邻官地水电站。工程开发任务为发电,利用雅砻江卡拉至江口下游河段150公里长大河湾的天然落差,通过长约17公里的引水隧洞,获得水头约310米,为低闸、长隧洞、大容量引水式电站,是雅砻江上水头最高、装机规模最大的水电站。

电站总装机容量480万千瓦(8台×60万千瓦),多年平均发电量242.3亿千瓦时。

枢纽工程主要由首部闸坝、引水系统、地下厂房及尾水系统、排水洞等建筑物组成。首部拦河闸坝位于雅砻江锦屏大河湾西端的猫猫滩,最大坝高34米;引水系统采用“四洞八机”布置,进水口位于闸址上游2.9公里处的景峰桥;引水洞线共4条,自景峰桥至大水沟,横穿锦屏山,隧洞沿线上覆岩体一般埋深1500~2000米,最大埋深约为2525米,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点;上游调压室位于引水隧洞末端,采用差动式加扩大上室型式;压力管道采用单管单机供水方式。

锦屏二级水电站于2006年12月核准开工,2012年12月首台机组投产,2014年11月8台机组全部投产发电。

小湾水电站

小湾水电站位于云南省大理白族自治州南涧县与临沧市凤庆县交界的澜沧江中游河段,系澜沧江中下游河段规划八个梯级的第二级,上接功果桥水电站,下接漫湾水电站;坝址位于左岸主要支流黑惠江交汇点下游1.5公里处。

小湾水电站水库校核水位1242.51米,总库容150亿立方米;正常蓄水位1240米,死水位1166米,调节库容99亿立方米,是澜沧江中下游河段的龙头水库工程,具有不完全多年调节性能。工程以发电为主,兼有综合利用效益。

电站总装机容量420万千瓦(6台×70万千瓦),多年平均发电量190亿千瓦时。

小湾水电站枢纽工程由高达294.5米的双曲拱坝、坝身泄水孔口、下游水垫塘及二道坝等消能防护设施、左岸泄洪洞、右岸引水发电系统等组成。

小湾水电站已于2002年1月开工建设,2008年9月首台机组投产,2010年8月6台机组全部投产发电。

拉西瓦水电站

拉西瓦水电站是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中的第二个梯级电站,位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上,工程开发任务为发电。电站距上游龙羊峡水电站32.8公里,距下游李家峡水电站73公里,距青海省西宁市公路里程为134公里,距下游贵德县城25公里。

拉西瓦水电站是“西电东送”北通道的骨干电源点,也是西北电网750千伏网架的重要支撑电站。工程开发任务为发电,水库正常蓄水位2452m,死水位为2440m,总库容10.79亿立方米,调节库容1.5亿立方米,具有日调节能力。

电站装机容量420万千瓦(6台×70万千瓦),多年平均发电量102.23亿千瓦时。

拉西瓦水电站为一等大(Ⅰ)型工程,枢纽建筑物由混凝土双曲拱坝、坝身泄洪建筑物、坝后反拱水垫塘、右岸岸边进水口和地下引水发电系统组成。混凝土双曲拱坝坝顶高程2460米,最大坝高250米。

拉西瓦水电站已于2005年12月核准开工,2009年4月首台机组投产,2010年8月除4号机组尚未装机外,其余5台机组全部投产发电。目前,4号机组正在安装之中。

展望明天: 从“十四五”规划看水电高质量发展

随着我国能源发展的主要任务由保障供应向更好满足人民日益增长的美好生活需要转变,水电将在能源转型发展和高质量发展中发挥“基石”作用,做出更大贡献。

“十四五”及中长期发展,将继续积极稳妥推进水电开发建设。到2035年,十二大水电基地全面建成,并依托流域梯级水电建设规模化水风光互补综合能源基地,持续推进西南流域水电基地和综合能源基地开发建设。持续加快抽水蓄能电站建设,到2035年建成规模超过1.2亿千瓦。

展望未来,流域水电的建设将实现生态环境友好、防洪体系完善、水资源高效利用、共享发展利益、航运高效通达、山川风光秀美、人水自然和谐的美好愿景。同时,继续深度参与国际可再生能源发展,积极提供中国方案和工程实践,为全球水电和高比例可再生能源发展贡献中国智慧。

新安才汇云
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