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大英加水电站不修大水库,也不截流刚果河,却要做到世界第一

南美洲的亚马逊河虽然流量高居世界第一,但整体落差较小,可开发水能资源有限。要按水能资源排序,咱们的长江位列第一。仅次于长江的就是非洲的刚果河了。和长江干流、支流上水电站一个挨着一个不同,刚果河由于周围经济发展滞后,能源需求少,一直没有进行大规模的水电开发。

但刚果河上却规划了一个世界最大的水电站集群——大英加水电站,全部建成发电量将是三峡工程的数倍。目前大英加水电站群已经修建了其中的两座,这两座水电站既没有截流刚果河,也没有大水库。和我们常见的水电站,比如三峡、小浪底这些迥然不同,让我们一起来为什么这么设计。

先上一张卫星图片。

图片的左上角是英加水电站1、2号工程的引水口,经过一段狭长的河道,大坝位置在下面画圆圈的地方。引水口放大图如下:

2号坝,也就是第一张图下面那个圆圈的位置放大图如下:

有人说,这一段狭长的河道就是一个水库嘛,但实际上他并没有水库的功能,同时我们从2号坝前卫星图可以看出,堤坝前的水流还是相当湍急的,也并不是我们常见的水库堤坝前的样子。

大英加为什么不修建大水库,也不截流刚果河?是因为刚果河流域独特的地理气候环境,修建大水库完全没必要。

我们先以三峡工程这个功能最齐全的水利工程为例,看看水库究竟有哪些功能:

1、调节下游水量。下游洪水,水库就少放点,下游干旱,水库就多放点。三峡工程在调节长江中下游水量方面的功效经常遭人诟病,原因是相对于长江的流量变化来说,三峡水库的库容量实在太小了。黄河小浪底在这方面则相对作用更显著一些。

2、蓄水,提供农业灌溉、工业和居民生活用水。虽然长江干流水量相对丰沛,但每逢大旱,三峡这方面的作用还是不可忽视的。著名南水北调工程中线起点的丹江口水库,就为严重缺水的京津冀一带提供了宝贵的水源。

3、蓄水,发电。蓄水同时也是稳定发电的重要保证,但即使修建大型水库,在我国大部分地区,季节性或年度性的来水不均匀还是会对发电量造成非常大的影响。比如西南和长江流域严重干旱的2022年,我国水电发电量就比正常年份大大减少。

在我国几乎所有大一点水库都有以上三个功能,三峡还有一个重要的功能:

4、航运。三峡原本航道狭窄,礁石密布,航运受限制比较大,三峡工程建成后,航道大大加深,丰水期万吨轮可以直达重庆,提高了航运能力。

下面再看看大英加所在位置的气候、地理条件。

刚果河地处非洲热带雨林,全年高温多雨,降水量的季节性和年度性差别很小。刚果河入海口生生把大西洋底冲出一条上百公里的海沟。

因此刚果河流域不存在季节性、年度性的缺水情况,所以刚果河流域并不存在水库前两个功能的需求,或者说有水库也实现不了。

至于航运功能,则更难实现。刚果河下游和很多大河下游是大面积冲积平原不同,是一片山地。刚果的金沙萨(城市名称)和马塔迪(城市名称)之间350多公里河道上有32个急流和大瀑布,这就是著名的利文斯顿瀑布群,最后一处急流距离出海口只有160公里。

大英加瀑布就是这一连串瀑布急流中的一个(上图中画圈位置)。从前面第一张卫星图上看,水电站取水口下游河道明显变得更加湍急,也明显变宽,这是瀑布急流从太空俯视的结果。英加瀑布在不到15公里的流程上落差近百米,显然通过修建水库来提升航运能力的设想既不经济也不现实。

综上,大英加水电站,不用考虑其它需求,几乎纯粹是一个发电工程。同时目前竣工的1、2号工程因为发电规模太小,更是用不着修建大水库蓄水了,以刚果河的水量直接冲就行。

英加水电站一共规划了八期工程,下图是一个网上找来的未来规划。

结合地形图看一下更加清晰。

从疑似规划图看,似乎要截流刚果河并且在邦迪峡谷形成一个较大水库(刚果河干流做对照,实际上这个计划中的水库既不大也不深)。但依我看来,截流也是完全没必要,并且也大概不在计划之中。否则截流位置岂不是一个发电量最大的9号工程?又或者截流之后现在1、2号工程如何继续维持水量呢?还有更重要的是,以刚果河的流量,恐怕常规大坝泄洪难以消纳。因此在英加瀑布上游做一个导流口完全能满足3-8号工程的发电需求,完全没必要整体截流刚果河。

以上。

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