提到水電工程，人們首先想到的必定是長(zhǎng)江上的三峽大壩。其實(shí)，就在三峽工程的上游，還蘊(yùn)含著技術(shù)上可開(kāi)發(fā)的、相當(dāng)于四座三峽大壩的水能，可供給全中國(guó)總用電量的15%。

單單一條長(zhǎng)江，居然就能供給這么多的電量，驚不驚喜，意不意外?

（一）落差6000米的長(zhǎng)江，是水力資源的“富礦”

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人類能源科技的逐漸進(jìn)步，電卻好像越來(lái)越不夠用了。歸根結(jié)底，這其實(shí)是因?yàn)槿藗儗?duì)于發(fā)電的方式，以及其產(chǎn)生的負(fù)面作用越來(lái)越挑剔。

各種發(fā)電方式中，火力發(fā)電會(huì)排放大量的溫室氣體，造成空氣污染，因而正在逐漸被替代;核電的發(fā)電效率高、成本低，但人們始終對(duì)核電站的安全存在顧慮;風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電固然清潔無(wú)污染，但生產(chǎn)發(fā)電設(shè)備卻會(huì)產(chǎn)生更多的污染……相比起來(lái)，水利發(fā)電是最為清潔、成本也較低的發(fā)電方式。

中國(guó)的地勢(shì)西高東低，落差極大，而且到處都是陡峭的山地丘陵，因此天然就蘊(yùn)藏著豐富的水能資源，而長(zhǎng)江更是一條蘊(yùn)藏著豐富水能資源的富礦。

從發(fā)源地唐古拉山到入海口上海，長(zhǎng)江的落差達(dá)到6000多米，這當(dāng)中的重力勢(shì)能幾乎處處都是可以利用的，位于宜賓的三峽大壩僅利用了其中的175米而已。

而長(zhǎng)江越往上游，地勢(shì)越陡峭，水流也越湍急，被稱為金沙江的長(zhǎng)江上游全長(zhǎng)3479公里，天然落差達(dá)5100米，占長(zhǎng)江干流總落差的95%，水電的富集程度居世界之最。

如果在這里修建水電站，那么水力資源的利用效率會(huì)極高。

因此，國(guó)家對(duì)于金沙江水電基地的建設(shè)十分重視，將其排在“中國(guó)十三大水電基地規(guī)劃”首位。

（二）長(zhǎng)江上游的梯級(jí)開(kāi)發(fā)，20座水電站齊發(fā)力

其實(shí)，金沙江水電基地并不是一座單一的水電站。

為了能最大限度地利用金沙江的全部落差，整個(gè)水電基地設(shè)置了20座水電站，力圖對(duì)金沙江的全線水資源進(jìn)行掌控。

習(xí)慣上，人們將金沙江分為上、中、下游三個(gè)河段。

從青海玉樹(shù)的巴塘河口到云南石鼓這段區(qū)間，河段長(zhǎng)974公里，流域面積7.65萬(wàn)平方公里，落差約1715米，河道平均比降1.76%，被稱為金沙江的上游。這里水流量不大，但流速湍急，便于水能的利用。

中國(guó)在這里共布置了崗?fù)小⑷~巴灘等八個(gè)梯級(jí)電站，每個(gè)裝機(jī)容量都不大，但加起來(lái)總的裝機(jī)容量能夠達(dá)到900萬(wàn)千瓦。重要的是，金沙江的上游段人口稀少，修建攔河壩所需要淹沒(méi)的林地和耕地、需要搬遷的村落都很少。因此，雖然位置偏遠(yuǎn)，但開(kāi)發(fā)起來(lái)收益很高。

整個(gè)梯級(jí)開(kāi)發(fā)成功后，金沙江上游藏川段豐富的水能資源將借助超高壓或特高壓電網(wǎng)通過(guò)四川轉(zhuǎn)送華中、華東電網(wǎng)，成為中國(guó)“西電東送”的主力。

從云南石鼓到四川攀枝花的雅礱江口，長(zhǎng)564公里，落差838米，是金沙江的中游，這里也規(guī)劃了八級(jí)水電站。由于中游的水流量較大，八級(jí)水電站的總裝機(jī)容量高達(dá)2058萬(wàn)千瓦。

在金沙江中游，隨著海拔的降低，人口逐漸開(kāi)始密集，農(nóng)業(yè)區(qū)涉及的農(nóng)業(yè)用地也越來(lái)越多。因此，中游的水電站除了要肩負(fù)發(fā)電職能外，電站配套興修的水庫(kù)還必須兼具水資源調(diào)節(jié)能力，在下游缺水時(shí)開(kāi)閘補(bǔ)水，在水量過(guò)多時(shí)關(guān)閘蓄水。(作者 清華大學(xué)土木工程博士)

從攀枝花到三峽大壩所在的宜賓，被稱為金沙江的下游。在這里，中國(guó)開(kāi)發(fā)了四座世界級(jí)巨型梯級(jí)水電站：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。

這四座電站的總裝機(jī)容量達(dá)4210萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于兩個(gè)三峽電站。其中的白鶴灘水電站裝機(jī)容量1600萬(wàn)千瓦，建成后將成為僅次于三峽大壩的中國(guó)第二大水電站。

在水電項(xiàng)目中，一項(xiàng)重要投資就是興修水庫(kù)時(shí)淹沒(méi)村莊、城鎮(zhèn)所帶來(lái)的搬遷和賠償?shù)馁M(fèi)用，更不必說(shuō)背井離鄉(xiāng)的社會(huì)負(fù)面作用了。而由于金沙江段的地勢(shì)復(fù)雜，居住環(huán)境比較惡劣，因此人口相對(duì)稀少，可以說(shuō)，金沙江水電基地的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是十分優(yōu)越了。

以金沙江下游的向家壩水電站和溪洛渡水電站為例，這兩個(gè)水電站發(fā)電容量總和略大于三峽，靜態(tài)總投資僅750億元，涉及到的搬遷人數(shù)為10萬(wàn)人左右，僅相當(dāng)于三峽工程移民總數(shù)的1/10。這使得它們的發(fā)電成本僅為三峽工程的70%，在電價(jià)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，未來(lái)將成為“西電東送”中路通道的骨干電源項(xiàng)目。

(三)除了發(fā)電，水利工程的作用還有很多

在長(zhǎng)江上全流域興修水利設(shè)施，發(fā)電固然是一項(xiàng)重要目的，但除此之外，調(diào)節(jié)水資源的供給也同樣非常重要。

如果沒(méi)有水利設(shè)施，任憑江水自由流動(dòng)，除了會(huì)白白浪費(fèi)了江水的動(dòng)能外，還會(huì)使得流域內(nèi)的水資源聽(tīng)天由命：干旱的時(shí)候完全旱死，洪澇來(lái)臨的時(shí)候則是一片澤國(guó)。這無(wú)論是對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還是人民正常生活都有嚴(yán)重的影響。

要想成為富強(qiáng)的大國(guó)，就必須對(duì)重要河流進(jìn)行全流域的綜合治理。

1930年代，美國(guó)發(fā)動(dòng)的田納西河流域綜合治理工程將通航能力差、洪水泛濫的田納西河通過(guò)30座水電站和無(wú)數(shù)的其它輔助設(shè)施治理成一條經(jīng)濟(jì)效益極高的河流，將全美國(guó)最貧困的田納西河流域變成了美國(guó)的大糧倉(cāng)，同時(shí)還為800多萬(wàn)居民提供了廉價(jià)的電力。

針對(duì)長(zhǎng)江的全流域治理也是如此。

相比起涉及了10萬(wàn)平方公里、800萬(wàn)人口的田納西河，如何治理覆蓋180萬(wàn)平方公里、4.6億人口的長(zhǎng)江流域顯然是一個(gè)更加需要研究的課題。

單一的三峽工程固然能夠有效地緩解長(zhǎng)江流域的水患，但仍然不能從根本上保障長(zhǎng)江的高效綜合利用。一遇到嚴(yán)重的極端氣候，一座單一的水壩無(wú)法控制上下游數(shù)千公里的整個(gè)流域，調(diào)水能力捉襟見(jiàn)肘。

水利設(shè)施修建后，巨大的配套水庫(kù)通常具有很強(qiáng)的調(diào)蓄能力，在旱災(zāi)時(shí)開(kāi)閘放水供給下游工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在下游雨量過(guò)多時(shí)關(guān)閘蓄水以防止洪澇。

然而，單一的水庫(kù)蓄水時(shí)常會(huì)出現(xiàn)水庫(kù)已經(jīng)放空而下游旱情仍未緩解，或者水庫(kù)蓄水量已經(jīng)到頂而下游仍無(wú)法避免洪澇，水庫(kù)被迫放水的情況。

金沙江水電基地全部修建完成后，這樣的尷尬局面就會(huì)大大減少。防洪和抗旱的壓力被分散到了20座水利樞紐上，一座水庫(kù)即使蓄滿水，還可以通過(guò)其它水庫(kù)來(lái)繼續(xù)分擔(dān)壓力。

此外，每一座水利樞紐都可以有針對(duì)性地調(diào)節(jié)其所在河流區(qū)段的水量供給，這使得長(zhǎng)江上游提高了對(duì)長(zhǎng)江水的綜合利用能力

此外，數(shù)量眾多的水利系統(tǒng)還可以使得水庫(kù)之間形成反調(diào)節(jié)系統(tǒng)。下游的反調(diào)節(jié)水庫(kù)可以對(duì)上游起到補(bǔ)償作用：上游放水，下游蓄水;上游發(fā)電，下游停機(jī)。這樣可以維持整個(gè)流域供電量、供水量的總體穩(wěn)定。它們還可以調(diào)節(jié)通航，使得某一個(gè)大壩的發(fā)電泄水不會(huì)影響整個(gè)河面的平穩(wěn)。

結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)如今，金沙江的大規(guī)模梯級(jí)開(kāi)發(fā)已經(jīng)開(kāi)始，尤其是在下游，溪洛渡水電站和向家壩水電站已經(jīng)建成發(fā)電，這相當(dāng)于新建了一座三峽大壩，另一組烏東德和白鶴灘水電站也已經(jīng)在建設(shè)之中。

預(yù)計(jì)到2020年前后，金沙江水電基地的全梯級(jí)將先后全部開(kāi)工建設(shè)。到那時(shí)，中國(guó)對(duì)于水電這一清潔能源的利用將會(huì)達(dá)到世界頂尖水平。