雅鲁藏布江下游水电工程：世纪工程的壮举与挑战

五十载前，中国科考队初次探访这片神秘峡谷时，便被其恢宏气势彻底征服——雅鲁藏布江在喜马拉雅山脚切割出全球最深峡谷，天然落差超越2200米，蕴藏的发电潜力足以照亮亿万家园。

为何明知此处蕴藏巨大能量，我们却等待半个世纪才真正启动？是怎样的艰难险阻，让数代工程师呕心沥血？我们又该如何在地质最复杂的禁地，深入地下，筑造这项无前例的世纪工程？

大家好，今天我们一同探索全球最大水电工程——雅下工程，究竟如何构建？

一滴水，从高空坠落。撞击小水轮时，重力势能转化为动能，会带动叶片微微旋转。水流增多，叶片转速加快。扩大叶片并增水，便成就了一台水轮机。

水轮机高速运转，驱动发电机转子旋转。转子磁场随之转动，持续切割外围定子线圈，从而产生电流。这便是水力发电的核心原理。

水电站的电力，本质源于水流势能。评估一条河流的发电能力，可借助水力发电潜能公式：

公式中的Q与H，分别代表流量和水头高度。这两大要素，是决定水力发电潜力的核心。

那么全球范围内，何处拥有最优水电潜力？答案无疑是雅鲁藏布江，尤其是其大拐弯区域。此处江水在短短150公里流程内，天然落差超过2000米。

如此巨大落差并非偶然，它是一升一降两种力量共同塑造的结果。

首先是众人熟知的板块碰撞之力。

雅鲁藏布江坐落于喜马拉雅山脉，正处亚欧板块与印度洋板块交界。两大板块强烈挤压，引发地壳快速不均抬升，从而形成了地球最雄伟山系。

碰撞之力抬升山脉，但为何众山皆高，雅鲁藏布江大峡谷却愈加深邃？

这得益于那股神奇的下切之力。

与一般高山河流不同，雅鲁藏布江是一条先成河。所谓先成河，指雅鲁藏布江的形成早于周边山脉。在群山隆起前，此河已奔流不息。

经年水流冲刷导致的强烈下切侵蚀，硬生生凿穿了上升的山体。

一边是板块抬升，另一边是水流侵蚀，一上一下合力造就了世界最深峡谷。

但仅深不足够，发电潜能公式显示，水力发电除需巨大落差外，还要求丰沛水流。

而这，正是雅鲁藏布江的另一大优势。

雅鲁藏布江年径流量1380亿立方米，位列我国第四大河流。

如此巨大流量，得益于印度洋暖湿气流。每年夏季，印度洋输送大量水汽，但高耸的喜马拉雅山如巨墙般阻挡大部分水汽。

雅鲁藏布江下游的墨脱，是少数缺口之一。积聚的水汽寻得出口，汹涌而入，形成水汽通道。

水汽通道不仅使墨脱成为西藏江南，还为雅鲁藏布江两岸带来充沛降水，最终汇成滔滔江河。无与伦比的水头高度，加上奔腾不息的巨大水流，共同成就了全球顶尖的发电潜力。

有潜力，更需开发方能变现。2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程正式动工。

关于该工程建造方案，目前仅透露八字：截弯取直、隧洞引水。

这八字可分两部分解读。

截弯取直

前文提及，整个大拐弯区域河流长度仅150公里，落差却达2000米。此坡度已惊人，但工程师仍觉不足。

他们意图舍弃拐弯，直接从上至下开凿一条不足50公里的隧道，通过隧道引水发电。

具体而言，雅江工程将在拐弯上游派镇附近设置取水枢纽，引部分江水入隧洞。水流穿山而过，绕过数百公里天然河道，以近乎直线路径，抵达下游墨脱县附近。

隧洞取水

在江水奔流而下过程中，水流将利用超2000米的巨大天然落差，驱动地下厂房内水轮发电机组发电，最终将水流释回雅鲁藏布江主河道。

为更有效管理巨大水头压力，同时便于分阶段建设确保项目顺利，整个雅下工程规划由五座独立电站串联，构成梯级开发体系。

此模块化设计不仅降低单一节点工程风险，也为未来调度运行与维护管理提供便利。

虽今年才正式动工，但“截弯取直、隧洞引水”方案早在2002年便已提出。经多年论证，最终选定此方案，因它具备多重优势。

首推水能利用率高。截弯取直缩短水流路径，从而以极高效率捕获水能。五级阶梯可分散每座电站负载，减少损耗，延长设备工作时间。

效率高、工作时间长，结合之下，雅下工程综合水能利用率可达85%以上。

其次是生态友好。通过隧洞引水，发电站最大限度减少对地表植被干扰，并为鱼类等水生生物保留部分天然河道，降低对生物多样性冲击。

此外，该方案地质适应性强。雅下工程关键引水与发电设施深埋山体内部，可有效规避地表频发滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害威胁，提升工程安全性与稳定性。

总之，截弯取直、隧洞引水方案在充分利用当地水能资源前提下，还减少生态影响，同时保障工程安全稳定，实为多方探讨后的最优解。

既然方案如此优秀，为何直至现今才启动？实际上，雅鲁藏布江建水电站构想，早已进入国家视野。

1973年，中国科学院成立青藏高原综合科学考察队，这是人类首次全面系统考察青藏高原。

在超50专业、2000多人努力下，考察队经4年野外探索，终确认雅鲁藏布江蕴藏惊人水能资源。

1980年，全国水力资源大普查启动，雅江是重点考察项目，此次考察后，雅鲁藏布江建水电站设想正式提出。

2002年，徐大懋和陈传友在《中国工程科学》期刊发文，探讨雅鲁藏布江水能开发具体措施。

2024年12月，雅鲁藏布江下游水电工程正式获核准。

至此，关于雅鲁藏布江水能开发的探讨与论证，已历半个世纪。之所以半世纪迟迟未动，唯一原因，是它实在太难！

如将大象关冰箱仅需三步，理论上实现雅下工程也仅两步：挖洞、装水轮。

说来简单，实现却难如登天，字面意义的登天。

雅鲁藏布江是全球最高大河，所在区域平均海拔超4000米，而下游墨脱县在很长时期内，是中国唯一未通公路的县。

在此自然条件下，工程规划挖掘世界埋深最深、长度最长的水工隧洞，其挑战可想而知。

平地上挖洞，众人先想盾构机。但高山区域挖洞，所用设备与盾构机略有不同。

盾构机更适用黏土、砂土、淤泥等软土地层，而高山坚硬岩石地层，所用设备称全断面隧道岩石掘进机TBM。

虽皆挖洞，但两者运行方式不尽相同。

明显区别在于盾构机挖掘地层较软，需靠盾壳与管片支撑隧道壁。

而TBM工作的地层较硬，在岩石稳定时，甚至可不支撑隧道壁。

这听似好事，但实则不然。无需支撑的岩石稳定，却也意味其坚硬且蕴藏巨大应力。

雅下工程隧洞深埋数千米山体之下，时刻承受巨大地应力。

当岩体被挖开，应力突释，可能引发岩爆。一旦岩爆发生，岩石如爆炸般喷射，对人员与设备构成致命威胁。

同时高山地区地形复杂，不可能整条隧道皆处稳定岩层，面对塌方、涌水、岩变等问题，均需专门对策。

此篇论文便讲述北疆供水二期工程中，TBM施工所遇问题及解决方案。

工程队千辛万苦挖好洞，是否就高枕无忧？远非如此！

雅鲁藏布江拥有全球最丰富水能资源，但正因水能太丰沛，普通水轮机根本无法承受如此磅礴水流。

我们需要世界最尖端水轮机。水电站所用水轮机通常分两类：反击式与冲击式。

以众人熟知的三峡水电站为例，它所用为反击式水轮机，更具体是反击式下的混流式水轮机。

此类水轮机特点是，整个水轮淹没于水流之中。

水流从水轮机四周水平方向向中心流入转轮，后转为向下方向出口，水流入转轮时推动转轮旋转，同时在向下通过叶片时还会再推转轮一次。

反击式水轮机利用水流动能与势能发电，效率高，但此类水轮机需有压水流工作，故更适用于带大坝水电站。

如雅下工程这种水头极高，又无高大坝的水电站需使用冲击式水轮机。

冲击式水轮机运行时，转轮受喷射水流冲击而旋转，工作过程中水流压力不变，主要利用水流动能，故无需整个泡在水中。

与反击式相比，冲击式水轮机结构简单，运行稳定，更适高原山地场景。确定水轮机类型，还需知水轮机功率。

新闻说得很清楚，雅下工程年发电量3000亿千瓦时，要实现如此大发电量，必须极大水轮机。

而全球最大冲击式水轮机，正源自中国厂商。不久前，央视报道一台由哈电集团自主研发，外径6.23米，重80吨的“全球单机容量最大500兆瓦冲击式水轮机”。

技术有，设备有，欲完全验证世纪工程，最好还有模板打样。

2005年始建的锦屏一、二级水电站便是最佳实践。

尤是锦屏二级水电站，它位于雅砻江干流，同样利用锦屏大河湾天然落差，同样截弯取直、开挖隧洞、引水发电，基本可视作缩小版雅下工程。

在雅下工程前，它一直保有“世界最大规模引水隧洞群”称号。

新闻需连看：2006年，国家通过锦屏二级水电站工程，学习极端条件下建复杂水电站。2016年，北疆供水二期工程，又强化设备使用与特殊困难解决方案。2025年，国产自研世界最大冲击式水轮机。

至此，我们才敢言能在雅鲁藏布江，这条地上天河上，建设全球最大水利工程。

雅下工程难吗？极难，不然也无需论证50年，不然也不会每小步实践，皆衍生新世界纪录。

但因其难，我们便不做吗？若此想，便忽视雅下工程巨大意义。

雅下工程整体投资1.2万亿，并不低廉。

这1.2万亿投入后，最直接经济收益是每年3000亿度电。按每度电0.5元计，需8年回本。

当然，实际还有运营维护成本，或需10-20年回本。从此角度言，雅下工程并非高回报投资。

但宏观经济学中有一概念，称乘数效应，其意大致是，若投入一元入生产，实际在整个社会中产生的经济流转远不止一元。

雅下工程万亿级投资注入，对经济发展的促进与就业市场的带动作用，才是更大经济回报。

更进一步，雅下工程对墨脱的帮扶作用亦不可忽视。众人皆知，墨脱是中国最后修公路的县，此处山高路远经济建设缓。

雅鲁藏布江水电工程建设过程中，必然要求对区域内交通基础设施进行脱胎换骨式升级。

交通瓶颈打破，能为墨脱经济发展注入强大动力。再进一步，雅下这般星球级改造工程，对人类整体科技水平提升亦显著。

1962年9月12日，约翰·肯尼迪在莱斯大学发表著名《我们选择登月》演讲。其中此段内容，放于雅下工程身上，依然贴切。

我们建设雅下工程，非因其简单，恰相反，正因其困难重重。

通过此目标，将凝聚与检验人类最顶尖智慧与力量；此挑战，我们乐于接受、不愿推迟且势在必得，其他挑战亦是如此。

图片、资料来源：

中国水电新跨越丨雅江水电工程可满足逾3亿人用电 凿山掘隧引水 建5座梯级电站 - 大公报

水轮机概述 - 小水电

Tunnel boring machine - 维基百科

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