2020年6月29日，一則消息讓衆多國人振奮，金沙江烏東德水電站首批機組正式投産發電。但作為世界上最薄的水電站，烏東德水電站真的安全嗎？它到底有什麼不同？

烏東德水電站，位于雲南省昆明市祿勸縣，和四川省涼山州會東縣交界的金沙江幹道上，是中國三峽集團，開發建設的金沙江下遊河段，四個梯級水電站的最上一級，主要功能以發電為主，總裝機容量1020萬千瓦，年平均發電量389.1億千瓦時，也是世界第七座跨入千萬千瓦級行列的巨型水電站 。

對于烏東德水電站的開發工作，早在上個世紀50年代就已經開始勘探。到了60年代，長江水利委員會已經編制出《金沙江流域規劃意見書》，提出金沙江下遊的梯級式水電開發，分為四級開發。

到了90年代，國家批準長江流域綜合規劃，确定了對金沙江下遊的梯級開發方案；2002年确定了烏東德水電站開發權由三峽集團負責。從2003年開始，三峽集團開始了可行性勘測設計工作，并在烏東德水電站壩址區完成了13000米勘探平洞和近26000米的地質鑽孔勘測。

2010年5月，三峽集團提交的《金沙江烏東德水電站預可行性研究報告》通過審查。2015年4月《金沙江烏東德水電站可行性研究報告》予以通過，随後國家批準立項，并在2015年12月24日開始了全面施工。

2017年3月16日，烏東德水電站大壩正式開始澆築，這對于烏東德水電站的建設是一個重要的裡程碑。為什麼這麼說？

因為烏東德水電站采用的是混凝土雙曲拱壩，同時也是世界首座使用低熱水泥混凝土澆築的特高拱壩。低熱水泥的優勢，我已經在白鶴灘水電站講過了，就在這不再贅述了，感興趣的小夥伴可以往前翻一下。

不過這雙曲拱壩卻十分了不得，因為它是水平和豎直都是彎曲的拱壩。雙曲拱壩的優勢就從彎曲中體現出來，因為烏東德水電站壩頂高程988米，壩頂高程的意思是，大壩頂部到海平面的最大高度。大壩水庫的正常蓄水位達到975米，庫容達到58.63億立方米，會對大壩産生809萬噸的推力。

但是因為雙曲拱壩上部半徑大，可将水庫水位的推力分散到兩岸，減少壩體的受力；豎直曲線可以使拱壩厚度減小，壩高加大，提高水壩的儲水能力。所以烏東德壩的最大高度達到270米，底厚僅51米，厚高比僅為0.19，是世界上最薄的300米級特高拱壩。

烏東德水電站的“兄弟”白鶴灘水電站，最大壩高289m，最大拱端厚度83.91m，厚高比達到0.29，烏東德水電站看起來确實比白鶴灘水電站瘦了一圈。

不過我們還要清楚一件事情，烏東德水電站是最薄的300米級特高拱壩，而不是最薄的拱壩，最薄的拱壩是法國的托拉拱壩，高88m，壩底厚2m，厚高比為0.023。

拱壩能夠用如此“纖細的軀體”抵抗住這麼強的推力，其原因是拱壩的拱梁所承受的荷載可相互調整， 因此可以承受超載。加上它特殊的幾何形狀，穩定性主要依靠兩岸拱端的反力作用，所以抗震性能好。

不過缺點則是建設難度大，對施工工藝要求高。所以在勘探時，技術人員就大量采用新技術進行勘探。包括無人機探測、遙感衛星測繪、三維地質激光掃描等技術。在設計之初，設計團隊已經詳細收集了解了，壩區及周邊的地質地貌的數據。

在對數據進行充分分析後，設計團隊決定采用“靜力設計、動力調整”的方法，為烏東德水電站大壩量身打造“纖細”且“結實”的體型。同時為确保壩體結構穩定，烏東德水電站大面積使用強度達到800兆帕的高強鋼，但是鋼有一個特點，那就是強度越大，焊接越困難，而且美國海狼級核潛艇的鋼強度才為820兆帕。從這就可以看出烏東德水電站有多“結實”。

可以說，為了建設烏東德水電站，中國工程人員費盡心思，但這還不夠，在金沙江下遊，我們總共建了四個大型水電站。

金沙江是長江的上遊，主要穿過青、藏、川、滇四省，流域面積達到50.2萬平方千米，水量主要以降水補給為主，落差達到3300米，水力資源可達一億多千瓦，占長江水力資源的40%以上。可以說，不好好利用金沙江的水利資源就是一種浪費。

而金沙江一般分為上、中、下三遊，上遊從青海省玉樹巴塘河口流向東南，直至雲南石鼓鎮止，落差達到1720米，多年平均流量為520立方米·秒～1000立方米·秒，整個金沙江水電集團在金沙江上遊建設了八個梯級電站，但是發電量都不是很大

最大的葉巴灘水電站，裝機容量為198萬千瓦，最小的岩比水電站，裝機容量隻有30萬千瓦。

中遊則從石鼓鎮至攀枝花市的雅砻江口，長564公裡，落差838米。因為西南地區每年7月份雨水充沛，水流量大，所以我國在金沙江中遊，共建設八座巨型梯級水電站，裝機容量達到2058萬千瓦，相當于1.1個三峽。

而下遊則是從四川省宜賓市屏山縣新市鎮至宜賓市區岷江口，全長106公裡。不過金沙江上遊和下遊年徑流量差異較大，屏山站實測最大年徑流量為1952億立方米，攀枝花僅為699億立方米。

所以在金沙江下遊水力資源十分豐富，我國計劃建設的四座世界級巨型梯級水電站，分别是烏東德水電站、白鶴灘水電站、溪洛渡水電站和向家壩水電站。四個水電站總裝機容量4820萬千瓦，相當于2.4個三峽水電站。

整個金沙江共建設20餘座水電站，發電量十分驚人。但是梯級水電站也有不少的困難之處。

首先是在水量利用上的問題。因為梯級電站是對水資源的多次開發和重複利用，所以在上下梯級之間的電站會出現制約。

這對于調度管理上的要求就十分高，因為梯級的各電站都有着如何合理運行的問題，同時還要面對梯級間電站優化的問題。

同時電站内部的機組間，也存在着如何優化調度和負荷分配的問題。如何使水資源能充分利用，使機組設備的利用效率達到最高，就成了一個難題。

其次是梯級電站統一調度的問題。因為梯級電站運行時會彼此影響，所以各梯級電站之間的安全運營也有着關聯。在運行時也要考慮河流梯級電站的安全問題，由此來制定标準，來保障上下遊各級電站的安全運行方式和在危急時刻的操作方式。當然這也是梯級電站最重要的問題。

最後則是梯級電站的集中管理問題。其中的綜合管理對于遙測、遙訊、遙控、遙調要求較高，對調度和通訊的技術和可靠性也提出了高要求。而在設備的維護管理上，人員也需要精簡效率高，所以綜合管理統籌規劃，可以避免設備閑置和人員分散浪費等問題，還可以集中建設生活基地、福利設施提高标準還能降低成本。

雖然梯級電站後期運營比較困難，但是随着技術的不斷發展。智能化和大數據的設備越來越多，可以減少上述困難帶來的影響。目前四個水電站陸續建成投産，逐步開始磨合，未來必将對中國作出巨大貢獻。

随着時間推移，四個水電站必然會将資源轉為經濟收益。而且四大電站建成後，如果發生洪災，可以攔截金沙江的水量，削減長江中下遊成災的洪水量。同時電站建設可以改善當地基建條件，增加就業和财政收入，拉動區域經濟發展。 同時 下遊四座水電站具備水陸聯運的能力，能将整個金沙江下遊沿線，聯合長江黃金水道，打造出綜合交通運輸體系，為新的經濟走廊打下基礎。

新的經濟走廊距離川西經濟區比較近，整個川西經濟區包括成都、綿陽、樂山、德陽、眉山、雅安和資陽七個城市。包含着工業、農業、航天、高新技術等多個領域，所以對于電力需求會越來越大，同時金沙江的新經濟走廊，也會加大川西經濟區的輻射面，對于長江經濟帶建設、區域經濟協調的發展、和推進西部大開發戰略實施，都有着重大意義。

而雲南作為西電東送的重要能源基地，目前累計實現東送電量達到1萬億千瓦時，約為三峽水電站10年的發電量。

另外雲南的電力項目還在加大建設。雲南這幾年計劃将自己打造成全國最大的綠色鋁産區和光伏産區。現代鋁工業生産對于電力需求比較大，主要采用電解鋁工業制成，目前工業電解鋁主要采用冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法。

利用碳的氧化還原反應，提取出純鋁和純矽，化學式已經打在大屏幕上。同時光伏産業需要單晶矽或者多晶矽。在此過程中需要電力加熱到1600度以上才能做到。

雖然雲南水電項目還在不斷發展，而且這幾年我國電力發展迅速，尤其是西部地區的電氣還源源不斷地輸送到全國。但我國經濟規模最大的省份廣東，缺電依然嚴重，這是為什麼？

這第一個原因就是全球變暖導緻的氣候異常，會經常性出現南旱北澇的現象，今年廣東、雲南、四川、貴州幹旱問題極為嚴重。而廣東電力三分之一依賴西南水電，西南不下雨就會導緻電力供應緊張。

這第二個原因就是電網獨立。我國電力公司其實有兩家，分别是國家電網和南方電網。南方電網負責投資、建設和經營雲南、貴州、廣西、廣東、海南五省的電力業務，所以國網和南網沒有并網。因此廣東沒有電還真沒辦法從福建、江西、湖南大規模送電過去。

國家當初希望南方電網學習西方電力公司嘗試資本化運營，但是我國電力需求一直很大，所以南網一直光顧着怎麼發電了，沒精力弄資本化運營。現在很多專家、學者都提出并網，未來可能國網和南網會實現并網，屆時廣東電力問題就能得到緩解。而且西南地區即将迎來雨季，金沙江沿岸的水電站必然電力充足，廣東電力緊張問題很快就會得到緩解。

等我國電力問題解決了，自然會将多餘的能源輸送到東南亞國家。“十三五”期間，南方電網已經與越南、緬甸、老撾電網互聯，南方電網雲南國際公司已經通過連接的13回110千伏及以上輸電線路，實現國際電力交易。截至2020年11月30日，我國累計與周邊國家電力交易達616.39億千瓦時，國際貿易電量穩步增長。

雲南作為我國“一帶一路”和“雙循環”重要節點，必然會持續加大對東南亞的經濟輻射和能源輻射。而在後疫情時代，大家都開始發展經濟時，必然會對電力需求持續加大，但是雲南連接的周邊國家，基建普遍不好。在這種情況下，我國的電力将會越來越重要，金沙江水電基地的重要性也會日益凸顯。

老子雲：天地相合，以降甘露，民莫之令而自均。自然降雨滋養萬物，所以我們電力也要如此，輻射列國助其發展。夫唯不争，莫與之争。

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