雅江水电站的发电原理及其影响
创始人
2025-07-23 09:02:16

新闻越短事越大。以下为新闻截图↓

△雅鲁藏布江流域图

请问阁下(印度)拿什么应对?

为啥雅江电站预期发电量那么大?

雅鲁藏布江在藏东南冲刷出世界上最深的大峡谷,从山脉的缺口,短短一百多公里的距离内急速拐弯往南泄流,跌落至海拔百余米的南亚平原!这样的落差实为世界大河之最,因此水能不是一般的丰富。

据网上资料,雅鲁藏布江干支流总的水能蕴藏量高达1.1亿千瓦,约等于中国水能总藏量的1/6,河流之中仅次于水量和长度大得多的长江。

雅鲁藏布江的水能,又高度集中在下游的大峡谷地区,是为世界水能富集之最。

新闻报道,“工程主要采取截弯取直、隧洞引水的开发方式,建设5座梯级电站,总投资约1.2万亿元。工程电力以外送消纳为主,兼顾西藏本地自用需求。”

类似雅砻江上的锦屏二级水电站利用河流的天然落差和弯道,在拐弯的两段河道中部凿引水隧洞,极短的距离和不大的水库就可以获得巨大的落差。

▲这三条河流都有大拐弯,巧不巧?

锦屏二级水电站,利用雅砻江150公里大河湾和天然落差,截弯取直开挖隧洞引水发电,装机480万千瓦,多年平均年发电量242.3亿度,相当于三峡电站的四分之一的规模。(三峡装机容量2250万千瓦,年发电量约1000亿度)

雅江超级水电工程,为什么代价那么大?

核心还是工程量太大、难度太高。墨脱县位置偏远、交通不便、道路艰难,通公路都没多少年,冬季大雪封山,夏季大峡谷雨量大,天气多变,很多时间不适合施工;加上当地地质活跃,生态环境保护等,对工程的要求非常高,建成以后还要配套电力输送工程,这些因素综合下来,工程量、难度、周期和投资都非常大。

雅鲁藏布江工程采用'截弯取直+隧洞引水'模式,这种设计相比传统水电工程有哪些技术优势?

一、水能利用效率跃升:突破地形限制,释放超高落差潜能

  1. 天然落差最大化利用
  2. 分级开发优化能量转化
    • 采用5级梯级电站分解总落差(每级约500米),配合百万千瓦级混流式水轮机(白鹤滩机组升级版),规避单级超2000米水头的技术风险,同时提升发电效率和电网调峰能力。

二、生态环境影响最小化:地表扰动减少85%,保护生物多样性
  1. 地表生态干扰大幅降低
    • 90%构筑物(引水隧洞、发电厂房)隐藏于山体内部,地表仅保留小型取水闸坝(约20米高)和尾水设施,植被破坏面积减少85%,避免形成大型淹没库区。

  2. 河流生态功能保留
    • 实施“上游取水、下游释放”闭环设计,保障出境总水量变化小于3%(低于国际10%安全阈值);保留天然河道作为生态通道,配套鱼道及生态流量调度系统,保护墨脱珍稀鱼类物种。

三、工程安全性与风险控制:规避地质灾害,强化抗震能力
  1. 主动避让地质风险带
    • 隧洞路径绕开喜马拉雅主断裂带,采用三维地质建模优化选线(仅穿越12条活动断层,原方案17条)。引入北斗监测系统实时预警滑坡和岩爆,结合自修复混凝土(裂缝24小时内愈合)应对高地应力。

  2. 地下结构抗震优势显著
    • 全地下厂房和隧洞受山体对地震波的衰减作用,抗震能力优于地表坝体,设计可抵御8.5级强震(烈度降低1-2级)。

四、水资源智能调控优化:平衡发电与下游需求
  1. 径流调节能力增强
    • 上游米林水库(160亿立方米库容)实现完全年调节,将雅江径流年内波动降低30%,旱季可为印度阿萨姆邦增流15%,缓解灌溉缺水压力。

  2. 多能互补系统集成
    • 梯级电站与周边风光电站协同运行,利用水库调节平抑风光发电波动,提升西南电网稳定性。

五、全生命周期经济效益优化:缩短回报周期,带动产业升级
  1. 模块化建设加速投产
    • 5级电站分段施工、分期投产(首台机组2030年发电),较传统大坝15年集中建设期缩短资金回收周期至10-12年。

  2. 产业链技术突破
    • 推动国产TBM盾构机(月掘进600米)、±1100kV特高压输电等装备产业化,降低后续高原工程成本。

总结:技术范式的代际超越

该模式代表水电开发从“征服自然”(依赖高坝蓄水)转向“融入自然”(地下载能):

  • 效率突破:以50公里隧洞置换200公里弯道,实现水能密度极限转化;
  • 生态兼容:地下工程替代地表水库,破解生态保护与资源开发的矛盾;
  • 全球价值:为喜马拉雅、安第斯等复杂地质区水电工程提供可复用的技术范式。

例题

锦屏二级水电站位于四川省雅砻江锦屏大河弯上(如图),装机规模480万千瓦,是我国“西电东送”“川电东送”战略性关键工程,水电站通过截弯取直开挖隧洞引水发电,首部拦河闸仅高37 m。据此完成下面三题。

1.影响锦屏二级水电站选址的主导因素是

A.径流季节变化小

B.地质基础稳定

C.人口密度小

D.地势落差大

2.与三峡水电站相比,锦屏水电站开发方式的优势是

A.发电量季节变化小

B.航运条件改善明显

C.减少耕地淹没和移民搬迁

D.拦沙效果好

3.与“川气东输”相比,“川电东送”对华东沿海地区的有利影响是

A.提高新能源利用比重

B.缓解酸雨危害

C.带动化工等产业发展

D.减少二氧化碳排放

答案

1.D 2.C 3.D

解析

第1题,锦屏二级水电站选址地位于亚热带季风气候区,降水季节变化大,故径流季节变化也大,A项错误;该处位于横断山区,处于板块交界区,且多喀斯特地貌分布,地质基础不稳定,B项错误;材料信息表明,首部拦河闸仅高37m,坝高较低,则淹没的地区较少,因此人口密度小对水电站选址影响不大,C项错误;该地处于高原山地向盆地的过渡地带,地势落差大,水能资源丰富,D项正确。

第2题,三峡水电站库容量大,调节能力强,而锦屏水电站首部拦河闸仅高37 m,库容量较小,故发电量受径流变化影响大,当地为亚热带季风气候,径流量变化大,导致发电量季节变化也大,A项错误;锦屏水电站所在河段地势落差大,河流流速快,航运条件差,而锦屏水电站对航运条件的改善作用较弱,B项错误;由于锦屏水电站首部拦河闸仅高37米,故淹没的土地较少,与三峡百万移民相比,减少耕地淹没和移民搬迁,C项正确;由于锦屏水电站首部拦河闸仅高37米,因此其拦沙效果并不突出,D项错误。

第3题,“川电东送”主要是把水电输送到华东地区,而水电属于常规能源,不属于新能源,A项错误;天然气与水电都不会造成酸雨危害,“川气东输”和“川电东送”对酸雨的影响相当,B项错误;天然气可以用做化工原料,因此“川电东送”对带动化工等产业发展的影响不如“川气东输”,C项错误;天然气燃烧会排放二氧化碳,但利用水电却不会排放二氧化碳,因此与“川气东输”相比,“川电东送”可减少二氧化碳排放,D项正确。

4.(高二下·山东·期中)阅读图文材料,完成下列要求。

雅鲁藏布江是我国最长的高原河流,位于西藏自治区境内,也是世界上海拔最高的大河之一,雅鲁藏布江流出我国之后被称为布拉马普特拉河,境外河段流经地区的地形以丘陵和平原为主,藏木水电站位于雅鲁藏布江干流中游,海拔3300米以上,是我国在雅鲁藏布江干流上建设的首个水电站,工程总装机容量51万千瓦,多年平均年发电量25亿千瓦时。该水电站以发电为主,兼具防洪、灌溉等综合效益。下图为雅鲁藏布江一布拉马普特拉河流域示意图。

(1)简述雅鲁藏布江的水文特征。

(2)说明藏木水电站建设对该区域的有利影响。

(3)分析我国在雅鲁藏布江流域开发利用中应注意的问题。

【答案】

(1)流量大;落差大,水能丰富;含沙量低;中下游无结冰期;水位季节变化大,有夏汛。

(2)增加能源供应,有利于改善能源消费结构,保护生态环境;促进当地工农业发展,增加就业机会,有利于加快区域社会经济发展;有利于该地区的和平稳定,加强民族团结。

(3)雅鲁藏布江在我国境内,是雅鲁藏布江一布拉马普特拉河流域上游,我国在对河流上游开发利用的同时,应注意保护河流上游的生态环境;积极与相关邻国建立多层次的协商合作机制、协调好上下游国家在水能开发方面的联系。

5.(高三上·四川乐山·阶段练习)回答下列问题。

材料一:

材料二:雅鲁藏布江(Yarlung Zangbo River)在古代藏文文献中称为“央恰布藏布”,意为“从最高顶峰上流下来的水”, 位于西藏自治区, 是中国最高的大河,发源于西藏西南部喜马拉雅山北麓的杰马央宗冰川,上游称为马泉河,由西向东横贯西藏南部,绕过喜马拉雅山脉最东端的南迦巴瓦峰转向南流,经巴昔卡出中国境。它的长度超过曾号称世界之最的美国克罗拉多峡谷(长440公里),深度超过了曾号称世界之最的秘鲁科尔多峡谷(深3200米左右),是中国几代科学家经过长期艰辛努力后蓦然发现的,水能蕴藏量丰富,在中国仅次于长江。

(1)描述西藏地区年降水量线的空间分布特点,并简述年降水量线明显向雅鲁藏布江上游凸出的主要原因。

(2)简述甲乙两区域河流流向的差异,并分析影响流向差异的主要因素。

(3)试评价雅鲁藏布江建设水电站的条件。

(4)该地高寒环境对农业生产有什么影响?

【答案】

(1)沿河谷出现明显弯曲,(2分)由东南向西北递减。(2分) 西南季风带来暖湿气流,沿河谷深入,受地形抬升,形成地形雨。(2分)

(2)甲区域河流以东西走向为主,(2分)乙区域以西北-东南走向为主。(2分)原因:甲区域山脉呈东西走向,河流沿山麓河谷发育;(2分)乙区域山脉呈西北-东南走向,河流沿山麓发育成西北-东南向。(2分)

(3)有利:雅鲁藏布江的落差很大,水能丰富(2分)。加上沿江人口稀少,迁移费用少,可以减少工程投资。(2分),峡谷地区,建坝费用低(2分)

不利的是: 当地基础设施不够完善,交通不便(2分)当地生态脆弱,对于当地环境及小气候的破坏;(2分)2 对于下游印度及孟加拉国家的影响(2分)(答对两点就可,最多给4分)

(4)有利条件:大气洁净,晴天多,日照时间长,光照充足(2分)昼夜温差大,有利于植物进行光合作用,制造营养物质多;夜晚气温低,农作物呼吸作用弱,消耗营养物质少;(2分)气温低,农作物生长周期长,积累营养物质多,且病虫害少。(2分)

不利条件:气温较低,热量不足(2分)一年只能一熟,这种气候仅适合喜温凉、生长周期长的作物生长,如青稞、小麦、豌豆;畜牧业只适合放牧耐寒的牧畜,如牦牛、藏绵羊、藏山羊。

6.(高三下·广西·开学考试)阅读图文材料,回答下列问题。

材料一 据研究发现,雅鲁藏布江东西两侧在不同时期地形抬升存在明显差异,早期由东西向(A→B)和南北向(C→D)两条河流构成,后期受地质作用影响河流干流流向由B→C→D,两条河流汇成,并在南伽巴瓦峰北侧附近形成大拐弯。

材料二 雅鲁藏布江水能理论蕴藏量达11300万千瓦。经过几十年认证,国家计划从2027年开始建设墨脱水电站,建设主要有两个方案:方案一从米林县的派乡开挖4~6条引水隧洞(道)到墨脱县的背崩乡,隧洞内装机6台1000万千瓦的发电机组,投资约10000亿;方案二从派乡到背崩乡沿江建若干个梯级电站,装机容量约4900万千瓦,投资约9200亿。墨脱水电站建成之后年发电量可达3000亿千瓦时,实现“藏电外送”。图是雅鲁藏布江流域及墨脱水电站构想简图。

(1)结合材料一推测雅鲁藏布江水系演变的过程。

(2)分析墨脱水电站经过几十年的认证探究迟迟未开工建设的社会经济原因。

(3)结合材料二你支持墨脱水电站建设的哪个方案,表明你的观点并说明理由。

【答案】

(1)峡谷是由地壳抬升(河流重力下切),流水侵蚀形成;早期东部抬升明显,地势 比西部高导致河流自东向西流;接着地势西高东低,河流自西向东流;最后南北向河流溯源侵蚀袭夺了东西向河流,形成了现今水系。

(2)施工工程量大,资金投入多;地形崎岖,当地交通运输条件落后;开挖隧道等工程,技 术要求高;跨国河流,涉及到与下游印度、孟加拉国的国际关系问题。

(3)支持方案一。理由:裁弯取直,河床比降更大,水能更丰富,可装机容量更大; 工程性价比更高。

支持方案二。理由:投入资金比较少;不用建隧道,建设技术比较成熟。

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