向家坝水电站开启金沙江的“新黄金时代”

◎ 文|但棣瑶 编辑|谢泽

向家坝蓝天碧水 摄影/高峰

奔涌的金沙江得名于江水中裹挟的黄色沙土和江中能淘到的少量沙金，在金沙江水电开发以前，这条江留给人们的记忆更多的是行船凶险、洪水泛滥、水土流失，江中淘金并不能走向富足。而向家坝水电站建设的开始，不仅点亮了深山峡谷，更给这里的人们带来了更多财富机遇。桀骜不驯的巨龙从此安澜，航运安全与发展翻开新篇，源源不断的清洁电能造福了一方也“造富”了百姓。如今的金沙江正滚滚向前，流向它的新时代。

举世瞩目的三峡工程建成后，三峡集团溯流而上开始了金沙江流域大型水电工程的滚动开发。位于四川省宜宾县（现宜宾市叙州区）与云南省水富县交界的金沙江峡谷出口处，就是金沙江下游四个梯级电站中最末一级的向家坝水电站。这是一座以发电为主，兼具防洪、航运、灌溉、拦沙及反调节等综合效益的巨型水电站。

向家坝水电站工程枢纽主要由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、冲排沙建筑物、左岸坝后引水发电系统、右岸地下引水发电系统、通航建筑物及灌溉取水口等组成，拦河大坝为混凝土重力坝，左右岸各安装四台单机最大容量80万千瓦的机组，全厂最大容量640万千瓦，多年平均年发电量308.8亿千瓦时，灌溉面积530万余亩，向家坝水库总库容51.63亿立方米，防洪库容9.03亿立方米。

向家坝枢纽全景 摄影/高峰

1990年国务院批准的《长江流域综合利用规划简要报告》中明确了金沙江中下游电站的开发规划。2002年国家授权中国长江三峡集团有限公司（下称“三峡集团”）负责滚动开发下游向家坝、溪洛渡、白鹤滩和乌东德四座电站。2004年7月向家坝水电站开始筹建，2006年11月获得国家核准并开工。2012年10月电站下闸蓄水，11月首台机组发电。2014年7月全部机组投产发电。截至2020年11月底，向家坝电站累计发电量超过2438亿千瓦时。

金沙江里特有的“黄金”——清洁的水电

据《禹贡锥指》记载，《山海经》中的“黑水、赤水”在“唐以后名金沙江”，“金沙江”一名出现在公元10世纪之后，最晚公元13世纪以前此名称已通行。依据历史文献，金沙江得名之缘由，有两种说法。一种认为是因江水呈金黄色，如《读史方舆纪要》中：“其江夹岸皆石，江中沙土黄色，故名。”另一种说法是因江中产沙金，如《元史·地理志》言：“谓金沙江出沙金，故名。”明代宋应星著《天工开物》中说：“水金多者出云南金沙江（古名丽水），此水源出吐蕃，绕流丽江府，至于北胜州，回环五百余里，出金者有数截。”

现如今的金沙江，不知这滚滚江水中是否还能淘得金沙，但在中国水电人的眼中，奔流不息的金沙江无疑是一座能“淘电”的巨大能源宝库。

从河源至宜宾干流河长3364公里，金沙江落差5100米，分别占长江干流全长的55%和总落差的95%。坡陡流急的金沙江水量丰沛且稳定，落差大且集中，水能资源蕴藏量达1.124亿千瓦，约占全国的16.7%，可开发水能资源达9000万千瓦。中国是世界上水能资源最为丰富的国家，可以说世界水电看中国，中国水电看西南，而金沙江就是中国水电开发中最重要的战场。

在中国规划的十三大水电基地中，金沙江是具有重要战略地位的最大水电基地。根据国家发改委的计划，金沙江水电开发序列按照从下游、中游到上游逐步推进。其中，金沙江下游河段从下至上依次为向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德四座水电站，溪洛渡与向家坝水电站、白鹤滩与乌东德水电站各构成“一组电源”，主要向华中、华东和华南地区送电。

进入新千年，随着“西部大开发”战略和“西电东送”工程的实施，西部水电集中开发大幕已经揭开，水电建设也全面步入流域梯级开发的新阶段。

2002年国务院正式批准《电力体制改革方案》，推动水电开发市场主体多元化，水电建设步伐明显加快，全面推进金沙江、澜沧江、雅砻江、大渡河、黄河上游、红水河、东北诸河、湘西诸河、乌江、闽浙赣诸河和黄河北干流等水电基地建设。十多年间，我国水电装机规模快速跃升，并于2004年、2010年、2014年相继突破1亿千瓦、2亿千瓦、3亿千瓦，实现了跨越式发展。1999年底我国水电总装机容量只有7297万千瓦，排在世界第二。到了2012年底，我国水电装机容量达到24858万千瓦（其中抽水蓄能2033万千瓦），稳居世界第一。

向家坝水电站就是这股水电开发建设热潮中的一颗闪亮的明珠。随着2005年和2006年溪洛渡、向家坝水电站这一组“西电东送”骨干电源工程相继开工，三峡集团正式开启了金沙江下游水电开发的新阶段。

向家坝升船机 摄影/高峰

重大科技创新成果

向家坝水电站长距离带式输送机运行管理 中国电力设备管理协会一等奖

重力坝深层抗滑稳定分析理论、方法及应用研究 中国水力发电工程学会一等奖

复杂环境下大体积混凝土精细爆破拆除关键技术 中国工程爆破协会一等奖

水利水电工程灌浆分析理论与技术及工程应用 天津市科技厅一等奖

大型沉井群用于水电工程深厚覆盖层地基处理技术研究 国家能源局三等奖

金沙江向家坝水电站超长皮带骨料运输系统关键技术研究与实践 国家能源局/云南省科技厅三等奖

向家坝水电站骨料及混凝土生产废水处理与再利用技术 中国水力发电工程学会三等奖

金沙江向家坝水电站特大型地下洞室群关键技术及应用 云南省科技厅三等奖

建设一座巨型电站，结出累累创新硕果

2001年到2010年，“西电东送”工程项目的总投资在5265亿以上（不包括三峡电站）。这一时期，同时开工的工程数量之多史无前例，单个工程的规模之大是罕见的。在我国电力建设史上，如此大规模的电源、电网建设前所未有，带动了能源电力、材料学和制造业等多个领域在科学技术上不断开拓创新、开花结果。

“西电东送”工程的第二条线路，就是将三峡和金沙江干支流的水电送往华东地区，形成中部通道。向家坝水电站就是金沙江下游的骨干电源点之一。

由于工程所在地深厚覆盖层地质条件十分复杂，向家坝水电站设计与施工建设上面临“三高、三大”等关键技术难题，即“高坝、高边坡、高地震烈度区”和“大型地下电站洞室群开挖 、大流速泄洪消能、大型水轮发电机组( 单机容量80万千瓦为当时国内最大单机容量水轮发电机组）的安装调试及运行”等技术难题。

向家坝工程建设者们充分利用三峡工程的建设经验，针对工程中遇到的难题，开展了一场持续工程建设全过程的科技创新活动。据不完全统计，在整个工程建设进程中，开展了超过100 项的科研实践，取得了数十项重大科技创新成果。

向家坝电站还是金沙江上第一座配备升船机的水电站。升船机为齿轮齿条爬升、短螺杆长螺母柱保安式全平衡垂直升船机。单程提升高度世界第一（比三峡升船机高1.2米）。虽然其结构尺寸和承船厢带水总重量比三峡升船机要小，但抗地震设计加速度比三峡要大，升船机主体结构和设备的抗震要求更高，向家坝升船机综合技术难度与三峡升船机基本相当，均属世界最高水平。

向家坝升船机的设计和施工，在吸收和继承三峡升船机创新成果和建设经验的基础上，继续革新优化，完全由国内承担设计和建设，取得了一系列创新成果，标志着我国在升船机设计、制造、安装、调试的技术水平达到了世界先进水平。

掌握了技术还不够，要保障这样一个大型工程项目按时顺利完成和保证安全和质量达标，还需要严格而精准的大型工程项目管理水平。向家坝工程的建设者们在不断总结三峡工程及国内同类工程建设管理经验的基础上，推行以质量、安全、进度、投资控制为中心，以合同管理为基础的项目管理模式，实行项目法人负责制、招标投标制、工程监理制，以及合同管理制，逐步建立和健全了科学的管理体系和制度，为工程建设保驾护航。据统计，从2004 年工程筹建至2012年首批机组投产发电，仅向家坝工程部制定的建设管理制度、技术标准等就多达300 余项。

2010年7月8日，向家坝-上海正负800千伏特高压直流输电示范工程投入运行 ，打通了西电东送的中部通道。这是我国自主研发、自主设计和自主建设的，世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程，是我国能源领域取得的世界级创新成果，代表了当今世界高压直流输电技术的最高水平。

云雾山水向家坝 摄影/高峰

防洪·灌溉·航运：全能的向家坝水电站综合效益显著

人们通路架桥，拦河筑坝，建库蓄水，为野性奔腾的江水注入了一份理智和沉静，也为这里世代生活的人们带来了全新的生活。

一座电站的修建，对这片土地和这里的人们所产生的影响是广泛而深远的。水电工程除发电外还具有防洪、航运、供水、灌溉、水资源配置等传统的综合效益，新形势下还承担着促进生态环境保护、促进移民致富和地方经济发展等任务，发电之外的效益不容忽视。这也是兴建水电站与开发火电、核电、风电等最不一样的地方。

每到汛期，向家坝水电站就要联合上下游梯级电站完成防洪任务。电站汛期预留防洪库容9.05亿立方米，具有控制洪水比重大，距离防洪对象近的特点。

川江沿岸的宜宾、泸州、重庆等城市早年的防洪标准仅为5年至20年一遇，远远低于国家规定的50年至100年一遇的标准。因此，兴建向家坝水电站，并与溪洛渡水电站联合运用是解决川江防洪问题的主要工程措施之一，再配合其他措施，可使宜宾、泸州、重庆等城市的防洪能力逐步达到国家规定的标准。同时，配合三峡水库的调度，还能进一步提高荆江河段的防洪能力，减少长江中下游地区的分洪损失。

除此之外，水库在向家坝电站还有另一个十分重要的作用，那就是为灌区供水。

向家坝水电站灌溉工程位于四川盆地西南部和云南省东北部的低山丘陵区，毗邻重庆市。灌区开发任务以灌溉为主，兼顾城乡生活和工业供水。

水富全景 摄影/高峰

灌区工程由取水枢纽、输水及灌溉渠系、囤蓄水库、提水工程及田间工程五大部分组成。取水枢纽与向家坝水电站大坝相结合，其中，北总干渠取水口位于向家坝水电站枢纽左岸，与大坝14号非溢流坝段结合，南总干渠取水口位于向家坝电站枢纽右岸进水口上游。以长江为界，分为北总干渠和南总干渠，灌区也分为北总干渠灌区和南总干渠灌区。向家坝灌区建成后，将有效解决北起自贡市大安区，南至兴文县共乐镇，西起向家坝枢纽，东至长江、赤水河，共计530万亩良田的灌溉问题，可补充解决灌区内2座城市、143个城镇（其中8座县城）和400余万农村人口用水问题，并向周边城镇及相关工业园区提供工业供水，相当于在川南再造一个“都江堰”。

工程全面建成后将结束川南片区无大型骨干水利工程的历史，从根本上解决农田灌溉和生产、生活用水问题，为促进川南经济区的快速崛起、一体化和可持续发展奠定坚实的基础。

截山而出的金沙江，河道狭窄，滩多流急。向家坝水电站修建以前，金沙江营运通航河段仅宜宾至新市镇105公里的五级航道。向家坝水电站建成，水库形成后，淹没了库区需要整治的84处碍航滩险，库区成了安全的深水航区。

2018年5月26日，向家坝水电站升船机正式开始试通航。至此，历经十余年的建设，金沙江航运正式进入“升船机时代”，为“长江经济带”建设再添新动力，长江“黄金水道”也进一步延长至金沙江下游。

截至2020年11月，向家坝升船机自试通航以来，累计运行5701 厢次，通过船舶5885艘次，通过货物超过222万吨，金沙江“黄金水道”的作用逐步显现。

从三峡工程的建设一路走来，三峡集团逐渐形成了“四个一”的水电开发理念，即“建好一座电站、带动一方经济、改善一片环境、造福一批移民”。在充分发挥电站发电的经济效益、流域梯级枢纽防洪减灾、水资源保护、节能减排等生态效益的同时，通过工程措施、技术手段和科学调度，努力实现清洁能源开发在生态效益、社会效益和经济效益上的统一。

巍然屹立的向家坝水电站见证了建设者与当地百姓们的艰苦奋斗与勤劳智慧，不管是库区移民富起来后看得见的“金袋子”，还是乡村振兴之路上老百姓对未来的美好憧憬，这一切都是新时代里金沙江上的“淘金者”们金色的收获。