向家壩水電站開啟金沙江的“新黃金時代”

◎ 文|但棣瑤 編輯|謝澤

向家壩藍天碧水 攝影/高峰

奔涌的金沙江得名于江水中裹挾的黃色沙土和江中能淘到的少量沙金，在金沙江水電開發以前，這條江留給人們的記憶更多的是行船兇險、洪水泛濫、水土流失，江中淘金并不能走向富足。而向家壩水電站建設的開始，不僅點亮了深山峽谷，更給這里的人們帶來了更多財富機遇。桀驁不馴的巨龍從此安瀾，航運安全與發展翻開新篇，源源不斷的清潔電能造福了一方也“造富”了百姓。如今的金沙江正滾滾向前，流向它的新時代。

舉世矚目的三峽工程建成后，三峽集團溯流而上開始了金沙江流域大型水電工程的滾動開發。位于四川省宜賓縣（現宜賓市敘州區）與云南省水富縣交界的金沙江峽谷出口處，就是金沙江下游四個梯級電站中最末一級的向家壩水電站。這是一座以發電為主，兼具防洪、航運、灌溉、攔沙及反調節等綜合效益的巨型水電站。

向家壩水電站工程樞紐主要由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、沖排沙建筑物、左岸壩后引水發電系統、右岸地下引水發電系統、通航建筑物及灌溉取水口等組成，攔河大壩為混凝土重力壩，左右岸各安裝四臺單機最大容量80萬千瓦的機組，全廠最大容量640萬千瓦，多年平均年發電量308.8億千瓦時，灌溉面積530萬余畝，向家壩水庫總庫容51.63億立方米，防洪庫容9.03億立方米。

向家壩樞紐全景 攝影/高峰

1990年國務院批準的《長江流域綜合利用規劃簡要報告》中明確了金沙江中下游電站的開發規劃。2002年國家授權中國長江三峽集團有限公司（下稱“三峽集團”）負責滾動開發下游向家壩、溪洛渡、白鶴灘和烏東德四座電站。2004年7月向家壩水電站開始籌建，2006年11月獲得國家核準并開工。2012年10月電站下閘蓄水，11月首臺機組發電。2014年7月全部機組投產發電。截至2020年11月底，向家壩電站累計發電量超過2438億千瓦時。

金沙江里特有的“黃金”——清潔的水電

據《禹貢錐指》記載，《山海經》中的“黑水、赤水”在“唐以后名金沙江”，“金沙江”一名出現在公元10世紀之后，最晚公元13世紀以前此名稱已通行。依據歷史文獻，金沙江得名之緣由，有兩種說法。一種認為是因江水呈金黃色，如《讀史方輿紀要》中：“其江夾岸皆石，江中沙土黃色，故名?！绷硪环N說法是因江中產沙金，如《元史·地理志》言：“謂金沙江出沙金，故名?！泵鞔螒侵短旃ら_物》中說：“水金多者出云南金沙江（古名麗水），此水源出吐蕃，繞流麗江府，至于北勝州，回環五百余里，出金者有數截?！?/p>

現如今的金沙江，不知這滾滾江水中是否還能淘得金沙，但在中國水電人的眼中，奔流不息的金沙江無疑是一座能“淘電”的巨大能源寶庫。

從河源至宜賓干流河長3364公里，金沙江落差5100米，分別占長江干流全長的55%和總落差的95%。坡陡流急的金沙江水量豐沛且穩定，落差大且集中，水能資源蘊藏量達1.124億千瓦，約占全國的16.7%，可開發水能資源達9000萬千瓦。中國是世界上水能資源最為豐富的國家，可以說世界水電看中國，中國水電看西南，而金沙江就是中國水電開發中最重要的戰場。

在中國規劃的十三大水電基地中，金沙江是具有重要戰略地位的最大水電基地。根據國家發改委的計劃，金沙江水電開發序列按照從下游、中游到上游逐步推進。其中，金沙江下游河段從下至上依次為向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德四座水電站，溪洛渡與向家壩水電站、白鶴灘與烏東德水電站各構成“一組電源”，主要向華中、華東和華南地區送電。

進入新千年，隨著“西部大開發”戰略和“西電東送”工程的實施，西部水電集中開發大幕已經揭開，水電建設也全面步入流域梯級開發的新階段。

2002年國務院正式批準《電力體制改革方案》，推動水電開發市場主體多元化，水電建設步伐明顯加快，全面推進金沙江、瀾滄江、雅礱江、大渡河、黃河上游、紅水河、東北諸河、湘西諸河、烏江、閩浙贛諸河和黃河北干流等水電基地建設。十多年間，我國水電裝機規?？焖佘S升，并于2004年、2010年、2014年相繼突破1億千瓦、2億千瓦、3億千瓦，實現了跨越式發展。1999年底我國水電總裝機容量只有7297萬千瓦，排在世界第二。到了2012年底，我國水電裝機容量達到24858萬千瓦（其中抽水蓄能2033萬千瓦），穩居世界第一。

向家壩水電站就是這股水電開發建設熱潮中的一顆閃亮的明珠。隨著2005年和2006年溪洛渡、向家壩水電站這一組“西電東送”骨干電源工程相繼開工，三峽集團正式開啟了金沙江下游水電開發的新階段。

向家壩升船機 攝影/高峰

重大科技創新成果

向家壩水電站長距離帶式輸送機運行管理 中國電力設備管理協會一等獎

重力壩深層抗滑穩定分析理論、方法及應用研究 中國水力發電工程學會一等獎

復雜環境下大體積混凝土精細爆破拆除關鍵技術 中國工程爆破協會一等獎

水利水電工程灌漿分析理論與技術及工程應用 天津市科技廳一等獎

大型沉井群用于水電工程深厚覆蓋層地基處理技術研究 國家能源局三等獎

金沙江向家壩水電站超長皮帶骨料運輸系統關鍵技術研究與實踐 國家能源局/云南省科技廳三等獎

向家壩水電站骨料及混凝土生產廢水處理與再利用技術 中國水力發電工程學會三等獎

金沙江向家壩水電站特大型地下洞室群關鍵技術及應用 云南省科技廳三等獎

建設一座巨型電站，結出累累創新碩果

2001年到2010年，“西電東送”工程項目的總投資在5265億以上（不包括三峽電站）。這一時期，同時開工的工程數量之多史無前例，單個工程的規模之大是罕見的。在我國電力建設史上，如此大規模的電源、電網建設前所未有，帶動了能源電力、材料學和制造業等多個領域在科學技術上不斷開拓創新、開花結果。

“西電東送”工程的第二條線路，就是將三峽和金沙江干支流的水電送往華東地區，形成中部通道。向家壩水電站就是金沙江下游的骨干電源點之一。

由于工程所在地深厚覆蓋層地質條件十分復雜，向家壩水電站設計與施工建設上面臨“三高、三大”等關鍵技術難題，即“高壩、高邊坡、高地震烈度區”和“大型地下電站洞室群開挖 、大流速泄洪消能、大型水輪發電機組( 單機容量80萬千瓦為當時國內最大單機容量水輪發電機組）的安裝調試及運行”等技術難題。

向家壩工程建設者們充分利用三峽工程的建設經驗，針對工程中遇到的難題，開展了一場持續工程建設全過程的科技創新活動。據不完全統計，在整個工程建設進程中，開展了超過100 項的科研實踐，取得了數十項重大科技創新成果。

向家壩電站還是金沙江上第一座配備升船機的水電站。升船機為齒輪齒條爬升、短螺桿長螺母柱保安式全平衡垂直升船機。單程提升高度世界第一（比三峽升船機高1.2米）。雖然其結構尺寸和承船廂帶水總重量比三峽升船機要小，但抗地震設計加速度比三峽要大，升船機主體結構和設備的抗震要求更高，向家壩升船機綜合技術難度與三峽升船機基本相當，均屬世界最高水平。

向家壩升船機的設計和施工，在吸收和繼承三峽升船機創新成果和建設經驗的基礎上，繼續革新優化，完全由國內承擔設計和建設，取得了一系列創新成果，標志著我國在升船機設計、制造、安裝、調試的技術水平達到了世界先進水平。

掌握了技術還不夠，要保障這樣一個大型工程項目按時順利完成和保證安全和質量達標，還需要嚴格而精準的大型工程項目管理水平。向家壩工程的建設者們在不斷總結三峽工程及國內同類工程建設管理經驗的基礎上，推行以質量、安全、進度、投資控制為中心，以合同管理為基礎的項目管理模式，實行項目法人負責制、招標投標制、工程監理制，以及合同管理制，逐步建立和健全了科學的管理體系和制度，為工程建設保駕護航。據統計，從2004 年工程籌建至2012年首批機組投產發電，僅向家壩工程部制定的建設管理制度、技術標準等就多達300 余項。

2010年7月8日，向家壩-上海正負800千伏特高壓直流輸電示范工程投入運行 ，打通了西電東送的中部通道。這是我國自主研發、自主設計和自主建設的，世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的直流輸電工程，是我國能源領域取得的世界級創新成果，代表了當今世界高壓直流輸電技術的最高水平。

云霧山水向家壩 攝影/高峰

防洪·灌溉·航運：全能的向家壩水電站綜合效益顯著

人們通路架橋，攔河筑壩，建庫蓄水，為野性奔騰的江水注入了一份理智和沉靜，也為這里世代生活的人們帶來了全新的生活。

一座電站的修建，對這片土地和這里的人們所產生的影響是廣泛而深遠的。水電工程除發電外還具有防洪、航運、供水、灌溉、水資源配置等傳統的綜合效益，新形勢下還承擔著促進生態環境保護、促進移民致富和地方經濟發展等任務，發電之外的效益不容忽視。這也是興建水電站與開發火電、核電、風電等最不一樣的地方。

每到汛期，向家壩水電站就要聯合上下游梯級電站完成防洪任務。電站汛期預留防洪庫容9.05億立方米，具有控制洪水比重大，距離防洪對象近的特點。

川江沿岸的宜賓、瀘州、重慶等城市早年的防洪標準僅為5年至20年一遇，遠遠低于國家規定的50年至100年一遇的標準。因此，興建向家壩水電站，并與溪洛渡水電站聯合運用是解決川江防洪問題的主要工程措施之一，再配合其他措施，可使宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪能力逐步達到國家規定的標準。同時，配合三峽水庫的調度，還能進一步提高荊江河段的防洪能力，減少長江中下游地區的分洪損失。

除此之外，水庫在向家壩電站還有另一個十分重要的作用，那就是為灌區供水。

向家壩水電站灌溉工程位于四川盆地西南部和云南省東北部的低山丘陵區，毗鄰重慶市。灌區開發任務以灌溉為主，兼顧城鄉生活和工業供水。

水富全景 攝影/高峰

灌區工程由取水樞紐、輸水及灌溉渠系、囤蓄水庫、提水工程及田間工程五大部分組成。取水樞紐與向家壩水電站大壩相結合，其中，北總干渠取水口位于向家壩水電站樞紐左岸，與大壩14號非溢流壩段結合，南總干渠取水口位于向家壩電站樞紐右岸進水口上游。以長江為界，分為北總干渠和南總干渠，灌區也分為北總干渠灌區和南總干渠灌區。向家壩灌區建成后，將有效解決北起自貢市大安區，南至興文縣共樂鎮，西起向家壩樞紐，東至長江、赤水河，共計530萬畝良田的灌溉問題，可補充解決灌區內2座城市、143個城鎮（其中8座縣城）和400余萬農村人口用水問題，并向周邊城鎮及相關工業園區提供工業供水，相當于在川南再造一個“都江堰”。

工程全面建成后將結束川南片區無大型骨干水利工程的歷史，從根本上解決農田灌溉和生產、生活用水問題，為促進川南經濟區的快速崛起、一體化和可持續發展奠定堅實的基礎。

截山而出的金沙江，河道狹窄，灘多流急。向家壩水電站修建以前，金沙江營運通航河段僅宜賓至新市鎮105公里的五級航道。向家壩水電站建成，水庫形成后，淹沒了庫區需要整治的84處礙航灘險，庫區成了安全的深水航區。

2018年5月26日，向家壩水電站升船機正式開始試通航。至此，歷經十余年的建設，金沙江航運正式進入“升船機時代”，為“長江經濟帶”建設再添新動力，長江“黃金水道”也進一步延長至金沙江下游。

截至2020年11月，向家壩升船機自試通航以來，累計運行5701 廂次，通過船舶5885艘次，通過貨物超過222萬噸，金沙江“黃金水道”的作用逐步顯現。

從三峽工程的建設一路走來，三峽集團逐漸形成了“四個一”的水電開發理念，即“建好一座電站、帶動一方經濟、改善一片環境、造福一批移民”。在充分發揮電站發電的經濟效益、流域梯級樞紐防洪減災、水資源保護、節能減排等生態效益的同時，通過工程措施、技術手段和科學調度，努力實現清潔能源開發在生態效益、社會效益和經濟效益上的統一。

巍然屹立的向家壩水電站見證了建設者與當地百姓們的艱苦奮斗與勤勞智慧，不管是庫區移民富起來后看得見的“金袋子”，還是鄉村振興之路上老百姓對未來的美好憧憬，這一切都是新時代里金沙江上的“淘金者”們金色的收獲。