五十年前,当中国科学探险家第一次踏上这片与世隔绝的峡谷时,他们完全被它的力量震撼了。雅鲁藏布江在喜马拉雅山麓雕刻出世界上最深的峡谷,自然落差超过2200米。发电潜力足以为数亿家庭提供照明。明知道这里有这么多能源,为什么还要等半个世纪才动工?几代工程师一直在思考哪些挑战?在地质条件最复杂的禁区内,如何深挖地下,建设本世纪前所未有的工程?大家好。今天我们来看看世界上最大的水力发电项目——亚西亚项目。它是如何建造的?水滴从高处落下。当你落在小水车上时,你的势能重力能会转化为动能,从而导致风扇叶片轻微旋转。随着更多的水进入,风扇叶片旋转得越来越快。将风扇叶片变大并加水以完成水车。涡轮高速旋转并带动发电机转子转动。转子的磁场旋转并使周围的定子线圈持续短路,从而产生电流。这就是水力发电的基本原理。水力发电厂的电力最终来源于水流的势能。要了解一条河流可以发电多少电量,您可以使用水电势公式进行计算。其中,Q和H分别代表水流量和扬程。这两个条件是决定水力发电潜力的重要因素。那么,如果我们环顾世界,哪里的水力发电潜力最大?嗯,雅鲁藏布江,尤其是这个大弯。这里河流形成了2000多米的自然坡度沿着150公里的短路行驶。当然,如此大的差异并不是没有原因的。它是向上和向下两种力结合的结果。首先是板块碰撞力,这个大家在高中就学过。雅鲁藏布江位于喜马拉雅山脉,欧亚板块和印度洋板块的交界处。山脉之间的两次重大预强挤压导致地壳迅速且不均匀地上升,形成了地球上一些最壮观的山脉系统。碰撞的力量把山抬了起来,可为什么大家都好起来的时候,雅鲁藏布江大峡谷却越来越深呢?这是由于魔法向下的力量造成的。与一般的山区河流不同,雅鲁藏布江是一条预先形成的河流。所谓先成河,是指雅鲁藏布江先于周围的山脉出现。这条大河在周围的山脉升起之前就已经存在了。造成强烈的向下侵蚀经年累月的流水侵蚀,已经撕裂了巍峨的山脉。一是板块隆升,二是水蚀。来自上方和下方的两种力量结合在一起,创造了世界上最深的峡谷。但仅有深度是不够的。从发电势方程可以看出,水力发电不仅需要高海拔,而且需要巨大的水流量。而这正是雅鲁藏布江的又一个特产。雅鲁藏布江年流量1380亿立方米,是我国第四大河流。造成如此巨大流量的原因还在于来自印度洋的温暖潮湿的空气核心。每年夏天,大量的水汽从印度洋而来,但马来山脉就像一堵高墙,挡住了大部分水汽。墨脱是雅鲁藏布江下游为数不多的泻湖之一。积聚的水蒸气找到出口流入,形成水蒸气通道。潜水通道不仅使墨脱位于西藏长江稍偏南的位置,而且源源不断地给雅鲁藏布江两岸带来充沛的降雨,最终与这条平缓的河流汇合在一起。无与伦比的水位高度和无尽的巨大水流共同创造了世界上最大的发电能力之一。这是可能的,但必须加以发展才能成为现实。 2025年7月19日,雅鲁藏布江下游水电站项目正式开工。到目前为止,有关该项目的建设计划只透露了八个字:用捷径拉直它,用隧道避水。这八个字可以分为两部分,我们分别来分析一下。如上所述,大弯沿线的河流长度只有150公里,但高差却有2000米。尽管这个梯度令人印象深刻,但工程师仍然觉得它不够好。他们甚至不想回头,他们却计划从上游直接挖一条不到50公里的隧道到下游,通过隧道引水发电。具体来说,Masae项目将在Big Bend上游的Pai镇附近建立一个取水基地,并将部分河水引入引水隧道。水流穿山而过,绕过数百里的天然河道,呈直线到达下游墨脱县附近。当河流流经隧道时,水利用2000多米的巨大自然落差为安装在地下工厂的水力发电机提供电力,最终将水返回雅鲁藏布江主河。为了更有效地管理巨大的开销压力,还需要能够分阶段进行工作,以确保项目顺利进行。整个亚夏项目规划由5个独立电源组成r植物串联连接,形成梯级开发系统。这种模块化的设计不仅降低了单节点的工程风险,也方便了未来的编程、运维管理。虽然今年才正式开工,但走近路、造直线、引水的方案早在2002年就提出了,经过多年的讨论,我们最终决定采用这个方案,它有很多优点。首先是水的能源利用率高。通过走捷径、变直,可以缩短水流路径并有效地捕获水能。五步梯将负载分配到每个发电厂,减少损失并延长设备的正常运行时间。效率高、工时长,崖峡项目整体水能利用率可达85%以上。二是对环境的考虑。通过隧道引水,发电厂最大限度地减少减少对地表植被的影响,保护支持鱼类和其他水生生物的部分天然河道,并减少对生物多样性的影响。此外,该计划具有地质适应性。 Y项目重要的引水和发电设施深埋在山区,经常遭受滑坡、崩塌和地表泥石流的影响。可以有效避免自然灾害等威胁,提高工程的安全稳定性。综上所述,隧道导流方案取消弯道、直走隧道,充分利用当地水能资源,减少对生态系统的影响,同时保证了工程的安全稳定。经过多次讨论,这确实是最好的解决方案。如果计划这么好,为什么到现在才开工?事实上,在雅鲁藏布江上建设水力发电厂的想法一直在该国的愿景中。很长一段时间。 1973年,中国科学院组建青藏高原综合科学考察队,对青藏高原进行了人类历史上首次全面、系统的考察。经过50余名指挥员、2000余人的努力,科考队经过四年的实地考察,终于确定雅鲁藏布江蕴藏着显着的水能资源。 1980年,启动了以雅鲁藏布江为主要研究项目的全国水资源研究。经过这次研究,在雅鲁藏布江上建设水电站的构想被正式提出。 2002年,徐大茂、陈传友在《中国工程科学》杂志上发表文章,分析了雅鲁藏布江水电开发的具体实施方法。 2024年12月,雅鲁藏布江下游水电项目正式获批。至今半个世纪这是雅鲁藏布江水电开发讨论论证以来通过的。唯一的原因是施工迟了半个多世纪,难度太大。正如只需三步即可将大象放入冰箱一样,理论上,让亚西亚项目成为现实只需要两步:挖洞和安装水车。说起来容易,但实现起来就如同登天一样困难。雅鲁藏布江是世界上最高的河流,平均海拔超过4000米。长期以来,下墨脱地区是中国唯一没有公路的地区。在这些自然条件下,该项目计划开挖世界上最长、最深的水工隧道。您可以想象其中的挑战。在平地上挖洞时,首先想到的就是盾构机。事情就是这样。但在高寒地区挖洞时,所用的设备与盾构机。盾构钻机适用于粘土、砂、粉土等软土层。对于坚硬的岩石,例如山区,使用称为全断面隧道掘进机(TBM)的设备。它们都挖洞,但工作方式并不完全相同。明显的区别是盾构机开挖的地面较松软,必须依靠套管和盾构片来支撑隧道壁。 TBM 作业的地形相对坚硬,如果岩石稳定,甚至可能无法支撑隧道壁。这看起来似乎是一件好事,但事实并非如此。无支撑的岩石是稳定的,但这也意味着它们是刚性的并且包含很大的应力。崖下工程隧道埋藏在山下数千米处,经常承受巨大的地应力。挖掘岩石时,应力迅速释放,岩石可能会爆炸。一旦发生岩石爆炸,岩石就会像电子一样被喷射出来。爆炸,对人员和设备来说是一场致命的灾难。同时山区地形复杂,整个隧道不可能是稳定的岩层。山体滑坡、洪水和岩石移位等问题需要采取特殊措施。本文讲述了北方在新疆供水工程二期工程隧道掘进机施工中遇到的问题及解决方案。我们的工程团队正在努力挖洞,但我们能高枕无忧吗?事情没那么简单!雅鲁藏布江拥有世界上最丰富的水力资源,但水力如此丰富,普通涡轮机无法支撑如此磅礴的水流。我们需要世界上最强大的涡轮机。水力发电厂使用的水轮机一般分为冲击式和冲击式两种。我们以三峡水电站为例,大家都知道ne 比较熟悉。它使用冲击式涡轮机。具体来说,它是冲击式混流式水轮机。此类水轮机的一个特点是整个水轮浸没在水流中。水流从水轮机外围向中心水平进入廊道,然后向下旋转。走到出口。当水进入转轮时,它会推动转轮使其旋转,但同时当水流过叶片之间时,它会向后推转轮。冲击式涡轮机效率极高,因为它们利用水流的动能和势能来发电。然而,这种类型的涡轮机需要加压水流才能运行,因此更适合带有水坝的水力发电厂。对于水头非常高的水力发电厂以及非常高的大坝,例如亚西亚项目,必须使用冲击式水轮机。当冲击式水轮机运行时,叶轮由于水的冲击而旋转等工作过程中,水射流的压力不变。由于它主要利用水流的动能,因此无需将整个轮子浸入水中。与冲击式涡轮机相比,其结构更简单,运行更稳定,适合高原、山区等场景。一旦决定了涡轮机的类型,您还需要知道涡轮机的功率输出。从消息中可以明显看出,雅库西亚项目年发电量为3000亿千瓦时。实现如此大的发电能力需要非常大的水轮机。世界上最大的冲击式涡轮机由中国制造商制造。中央电视台曾一度报道了哈电集团自主研发的“全球单机容量最大的500兆瓦冲击式水轮机”,外径6.23米,重量80吨。我们有技术、有设备。如果你想彻底验证你的世纪项目,最好有一个审核模板。 2005年开始建设的锦屏一级和二级水电站就是最佳实践。特别是位于雅砻江干流的锦屏二号水电站。它还利用了金平湾的自然落差。你还可以走捷径、拉直它们、挖隧道、引水发电。基本上可以认为是亚夏项目的缩小版。亚西亚工程开始前,一直享有“世界最大导流隧道综合体”的称号。另请参见:2006年,国家通过锦屏二号水电站工程,学会了在极端条件下建设复杂水电工程。 2016年,北江供水二期工程将面临特殊挑战。设备和解决方案的使用得到了进一步的改进。 2025年,中国自主研发世界先进技术世界上最大的脉冲式涡轮机。至此,我敢说,我们可以在雅鲁藏布江、地球和银河上建设世界上最大的水利工程。亚夏项目难吗?这是非常困难的。否则,50年内都不需要显现。否则,你将无法练习每一个小步骤。这可能会创造新的世界纪录。但这很难,为什么不去做呢?这种想法忽视了亚夏项目的巨大重要性。崖下项目总投资1.2万亿美元,可不便宜。之后最直接的经济效益是1.2万亿的投资,每年可发电3000亿千瓦时。按每千瓦时0.5元计算,需要八年才能还清。当然,还有实际的运营和维护成本,可能需要 10 到 20 年才能收回成本。从这个角度来看,亚夏项目并不是一项有利可图的投资。然而,在宏观经济学中,有一个概念称为乘数效应。一般来说,这意味着每投入生产一美元,整个社会产生的经济循环就远远大于该美元。万亿级投资注入崖下项目,将通过促进经济发展、促进劳动力市场带来更大的经济效益。此外,亚夏计划对墨脱的支持作用也不容忽视。很多人都知道,墨脱县是中国最后一个修路的县。山高路远,经济建设缓慢。雅鲁藏布江水电站的建设过程,必然要求该地区的交通基础设施得到根本改善。交通障碍的消除将为墨脱经济发展注入强大动力。更进一步说,像亚夏这样的行星改造项目也将极大地提高科学水平。c 和人类整体的技术水平。 1962 年 9 月 12 日,约翰·F·肯尼迪在莱斯大学发表了著名的“让我们去月球”演讲。此内容在亚下仍然可用。与工程相关。我们做亚夏项目不是因为它容易,恰恰因为它困难。通过这个目标,人类最好的智慧和力量将被聚集和检验。我们欢迎这一挑战,我们无意推迟,我们必须获胜。这同样适用于其他挑战。点击图片即可跳转视频!作者:冯飞凡 编辑:杨子/单立朵/晓山隧道引水建五座能量瀑布。一代。电站 - 大公报水轮机概况 - 小型水电站掘进机 - 维基百科 最后一座筑坝的河流:雅鲁藏布江水电兴衰前传 - 光明网 雅鲁藏布江水电开发 - 徐先生浅析公司关键技术深埋超长输水隧道TBM组施工Damao,Chin Chuanyu等。 - 邓明江对青藏高原深部地球物理探测70年 - 滕继文等人在青藏高原的科学研究与研究历程从1949年到2017年——姚丹东等
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