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白鹤滩水电站

白鹤滩水电站

白鹤滩水电站是位于中国云南省巧家县和四川省宁南县交界处金沙江干流河段的水电站，是金沙江下游干流河段梯级开发的第二个梯级电站，是开发和治理长江上游的重要水电工程，是中国国家能源战略布局“西电东送”的骨干电源点，也是长江防洪体系的重要组成部分；是装机规模世界第二大的水电站；具有发电、防洪、拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等综合效益。

2017年4月12日，白鹤滩水电站首仓浇筑；2021年5月31日，全线到顶；2021年4月6日，开始蓄水；同年6月28日，首批机组正式投产发电；2022年10月24日，蓄水至825米正常蓄水位；2023年7月11日，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组首次全开并网运行，这16台水轮发电机组均由我国自主研制。

白鹤滩水电站工程总工期为144个月，工程总投资约2200亿元。白鹤滩水电站枢纽由拦河坝、泄洪消能设施、引水发电系统等主要建筑物组成。电站总装机容量1600万千瓦，蓄水位825米，控制流域面积43.03万平方公里。截至2023年7月，白鹤滩水电站运行日均发电量达1.97亿度，已累计发电超790亿度。

白鹤滩水电站主要技术指标实现6项“世界第一”。电站投运以来，各项功能均达到设计目标，枢纽建筑物各项性态指标均优于设计值，机组运行稳定高效。2023年，白鹤滩水电站入选“人民治水·百年功绩”治水工程项目、获评“2022四川省‘拼经济搞建设’标兵”、获得“2023年全球十大工程成就”称号。白鹤滩水电站的建成，实现了中国高端装备制造的重大突破，对中国能源结构调整、长江经济带建设、区域经济协调发展等具有重大意义。

历史沿革

建设背景

新中国成立初期，全中国水电装机容量仅有36万千瓦，远远不能适应国民经济恢复与发展的需求。金沙江蕴藏的水力资源达1亿多千瓦，占长江水力资源的40%以上，一旦开发，对国家和民族的贡献将不可估量。于是，在中国的号召下，一大批水电人扎根大西南，开发建设水电站。

规划历程

1958年，中国计划在白鹤滩兴建特大型水电站，邀请了捷克斯洛伐克的专家为工程建设提供技术帮助。

1959年6月，捷克斯洛伐克专家组和中国国内选调的专家组到巧家县勘察，为白鹤滩水电站具体选址。同年11月，昆明水电设计院勘查队进驻白鹤滩钻探，开展前期工作。

1961年，因受中苏关系破裂和“三年困难时期”影响，白鹤滩电站前期工作停止，勘测队撤离。

1965年，白鹤滩水电站工程列入中国国家国民经济和社会发展第三个五年计划。

1966年5月，中华人民共和国交通运输部、中华人民共和国水利电力部与四川省、云南省两省的领导干部及技术专家40余人会集白鹤滩镇，对拟建中的白鹤滩电站现场踏勘评估，确定初步方案待上报，然而受“文革”影响，电站建设再次被搁置。

1990年，中国国务院以国发〔1990〕56号文批复同意了《长江流域综合利用规划简要报告》，确定金沙江干流下游河段按乌东德镇、白鹤滩、溪洛渡水电站、向家坝水电站四级开发。

1991年，华东勘测设计研究院承担了白鹤滩水电站勘测任务。

2001年，白鹤滩水电站预可行性研究工作列入中国国家计委前期工作项目计划，通过招标确定由华东勘测设计研究院承担勘测设计工作任务。

2002年，中国正式批准了金沙江下游水电开发建设规划。11月底，中国国家计委明确电站的项目业主为三峡集团。

2005年4月，中国水电顾问集团华东勘测设计研究院完成了预可行性研究工作。

2006年，金沙江白鹤滩水电站预可行性研究报告通过审查。

2007年，正常蓄水位选择专题报告、坝址选择专题报告、施工总布置规划专题报告、水库回水计算分析专题报告通过审查。

2008年，水库影响区范围界定工程地质专题报告、工程占地和淹没区实物指标调查工作细则通过审查。

2010年10月27日，中华人民共和国国家发展和改革委员会下发《白鹤滩水电站开展前期工作的复函》，白鹤滩水电站正式启动前期筹建工作。

环保评估

2014年7月29日，中华人民共和国环境保护部受理白鹤滩水电站环评报告书。

2015年11月，中华人民共和国环境保护部审议并原则通过了对金沙江白鹤滩水电站项目环评的审查意见。

建设历程

2016年4月，白鹤滩水电站“三通一平”等工程通过环境保护部竣工环境保护验收合格。

2017年4月12日，白鹤滩水电站大坝首仓混凝土浇筑；8月3日，白鹤滩水电站主体工程经过核准，开工建设。这是中国甚至世界水电史上又一具有里程碑意义的事件。

2018年8月4日，白鹤滩水电站大坝首个坝段浇筑过百米；12月，白鹤百万千瓦级机组座环成功吊装，白鹤滩水电站左右两岸机组安装工作已全面铺开。

2019年10月15日，白鹤滩水电站大坝首个泄洪深孔成功浇筑到顶，顺利实现百日过深孔的目标；11月，白鹤滩水电站1号机组完成土建施工向机电安装交面，正式进入机组机电安装施工阶段。12月31日，白鹤滩水电站工程全年大坝累计浇筑混凝土突破270万立方米，创下世界纪录。

2020年4月7日，白鹤滩水电站工程水垫塘反拱底板完成最后一仓混凝土浇筑，实现完工，白鹤滩水电站工程基本具备基坑进水条件。6月6日，白鹤滩水电站工程启动基坑进水，白鹤滩水电站大坝具备挡水度汛条件。6月21日，白鹤滩水电站首台机组转轮完成吊装，拉开了世界首台100万千瓦水轮发电机组水轮机总装的序幕。10月24日，白鹤滩右岸电站第二台百万千瓦机组转轮成功吊装就位。11月26日，白鹤滩水电站大坝首批坝段浇筑到顶。12月，白鹤滩水电站水力发电厂成立。

2021年2月5日，白鹤滩水力发电厂正式揭牌，标志着白鹤滩水电站电力生产准备进入全新阶段；4月6日，白鹤滩水电站大坝导流底孔下闸，白鹤滩水电站工程开始蓄水。5月1日，白鹤滩水电站大坝泄洪深孔开始过流。5月31日，随着最后一仓混凝土浇筑完成，白鹤滩水电站大坝浇筑全线到顶。标志着中国300米级特高拱坝建造技术实现世界引领。6月，白鹤滩水电站工程首批机组1号、14号机组并网试运行；7月28日，白鹤滩水电站8号机组转轮顺利通过静平衡验收，这意味着白鹤滩水电站16台机组转轮加工制造全部完成。

2022年5月20日，白鹤滩水电站9号机组进入调试运行阶段，标志着白鹤滩水电站16台百万千瓦机组安装工作全部完成；10月24日，白鹤滩水电站于成功蓄水至高程825米，首次达到正常蓄水位；11月5日，白鹤滩水电站10号机组顺利通过72小时试运行，正式投入商业运行；12月20日，金沙江白鹤滩水电站最后一台机组顺利完成72小时试运行，正式投产发电。至此，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组全部投产发电。

2023年2月27日，白鹤滩水电站最后一台机组通过验收，标志着白鹤滩水电站16台机组全部通过验收；7月11日12时45分，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组首次全开并网运行，全厂出力最高达1208万千瓦，创白鹤滩水电站历史新高。

地理环境

地理位置

白鹤滩水电站位于中国四川省宁南县和云南省巧家县境内，坝址左岸距四川省宁南县城约66千米，距西昌市195千米；右岸距巧家县城约45千米，距昆明市292千米。上接乌东德镇梯级水电站，下邻溪洛渡梯级水电站，距离溪洛渡水电站195千米，控制流域面积43.03万平方千米，占金沙江以上流域面积的91%。

地形地貌

白鹤滩坝区属中山峡谷地貌，地势北高南低，向东侧倾斜。金沙江总体由南向北流，左岸为2600米高程的大凉山山脉东南坡，地形呈斜坡；右岸为3000米高程的药山山脉西坡，地形呈陡坡与缓坡相间。左岸斜坡自然坡度多在20°左右，右岸较陡，总体坡度65°，坝区两岸为单斜山，玄武岩似层面结构构成两岸似层状岩坡，左岸为斜顺向坡，右岸为斜反向坡。

水文情况

金沙江穿行于高山深谷，狭窄蜿蜒、滩多坡陡、水流湍急。全长3479公里，天然落差达5100米，占长江干流总落差的95%，水能资源蕴藏量达1亿千瓦。白鹤滩坝址多年平均径流量约为1291亿立方米，其中，金沙江平均径流量为1263亿立方米，占到坝址径流量的98％，黑水河多年平均径流量约为28亿立方米。

气象条件

白鹤滩所在区域属于金沙江干热河谷气候，干湿季节分明，年降水量在500～900 mm之间，主要集中在5月一10月，可占全年总降水量90％以上，径流主要来自降水，年内变化规律与降水规律基本一致；每年4至6月气温可高达41℃，地温超过70℃；每年7级以上大风240天，2019年自动气象站监测到36.5米/秒的极大风速，超过12级台风风速。

工程结构

总体布局

白鹤滩水电站枢纽由拦河坝、泄洪消能设施、引水发电系统等主要建筑物组成。拦河坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程834米，最大坝高289米。泄洪建筑物由坝身6个表孔和7个深孔、坝后水垫塘、左岸3条无压泄洪直洞组成。引水隧洞采用单机单洞竖井式布置，尾水系统采用2机共用1条尾水隧洞的布置形式，左右岸各布置4条尾水隧洞，其中左岸结合3条、右岸结合2条导流洞布置。左右岸地下厂房内各布置8台1000MW水轮发电机。

硬件设施

拦河坝

白鹤滩水电站大坝为300米级特高混凝土双曲拱坝，共分31个坝段。坝顶高程834米，最大坝高289米，拱冠坝顶厚度14米，坝身布置6个表孔、7个深孔和6个底孔。坝坝身泄洪孔口按水舌“纵向分层，横向扩散，空中碰撞消能，分散入水”的原则进行布置。

泄洪消能设施

水垫塘是大坝工程重要的泄洪消能设施。白鹤滩水电站水垫塘采用反拱型底板复式梯形断面设计，顶高程为635米，顶宽210米，长度360米，宽度130米，混凝土总方量约50万立方米。反拱圆弧半径107.02米，圆心角74.80°，弦长130米，底板弧底顶面高程为560米，拱端高程为582米，底板混凝土厚4米。水垫塘充水后将形成深度达48米的水垫，承担高水头、高流速、巨泄量的泄洪消能任务。最大泄流量可达30000立方米每秒，最大泄洪功率达60000兆瓦。

引水发电系统

白鹤滩机组是世界上首批百万千瓦水电机组，属于超巨型混流式水轮发电机组。左右两岸分别装有8台中国国产的百万千瓦水电机组。单台白鹤滩百万机组有50多米高、8000多吨重。转轮是水轮发电机组的“心脏”，整个转轮由15块叶片组成，每片重达11吨。左岸8台转轮最大外径8.62米，高3.92米，单台重346.5吨；右岸8台转轮外圆直径8.87米，高3.79米，单台重338.2吨。

泄洪洞群

白鹤滩水电站在汛期需要泄洪，因此在左岸布置了3条无压泄洪洞，单洞最大泄洪流量4083立方米/秒，水流可以每小时180公里的速度通过。

输电通道

白鹤滩-浙江±800千伏特高压直流输电工程

白鹤滩-浙江±800千伏特高压直流输电工程起于中国凉山彝族自治州布拖县，止于中国浙江省杭州市临平区，途经四川省、重庆市、湖北、安徽、浙江等5个省（市），线路全长2121公里。

白鹤滩-江苏±800千伏特高压直流输电工程

白鹤滩-江苏±800千伏特高压直流输电工程起于中国四川省凉山州布拖县，止于中国江苏省苏州常熟市，途经四川、重庆、湖北、安徽、江苏5省（直辖市），线路全长2080公里。

设计参数

白鹤滩水电站工程总工期为144个月，工程总投资约2200亿元，涉及枢纽工程建设、移民搬迁安置、库区交通复建、环境保护和水土保持等。

功能价值

防洪效益

白鹤滩水电站是金沙江下游四座梯级电站中库容最大、梯级效益最为显著的水电站，是长江防洪体系的重要组成部分。水电站预留防洪库容75亿立方米，相当于525个西湖，为长江中下游平原再添一道来自金沙江下游的防洪屏障。

发电效益

白鹤滩水电站机组转轮每转一圈可发电约150度，相当于一个普通家庭一个月的用电量。多年平均发电量约624亿度，相当于中国四川省成都市2018年全社会用电量。截至2023年7月，白鹤滩水电站已经实现16台发电机组全开，运行日均发电量达1.97亿度，已累计发电超790亿度。

白鹤滩水电站与金沙江乌东德镇、溪洛渡水电站、向家坝水电站以及长江三峡、葛洲坝水电站，共同构成一条世界最大的清洁能源走廊，是中国实施“西电东送”的大国重器。

航运效益

金沙江穿行于高山深谷。狭窄蜿蜒、滩多坡陡、水流湍急。白鹤滩水电站全部建成投产后，可增加下游河段枯水期河道流量，改善航道通航条件。

生态效益

白鹤滩水电站建成投产后，相当于每年可节约标煤约1968万吨，减少排放二氧化碳5160万吨、二氧化硫17万吨、氮氧化物约15万吨。白鹤滩水电站将与三峡、葛洲坝以及金沙江乌东德镇、溪洛渡水电站、向家坝水电站一起，构成世界最大的清洁能源走廊，助力碳达峰、碳中和目标实现。为促进经济社会发展全面绿色转型作出了积极贡献。

民生效益

白鹤滩水电站工程改善了当地交通、通信等基础设施和教育卫生条件，创造了近十万个工作岗位，改变了两岸少数民族聚居区经济基础薄弱，群众生活水平较低的困境，为地方经济发展注入新动能。

主要影响

地质灾害

白鹤滩水电站蓄水运行的过程中，由软岩或破碎岩体以及各类松散堆积物组成的库岸岸坡受库水浸泡、风浪冲刷、水流侵蚀以及干湿交替等因素影响，库岸岩土体风化加剧，物理力学性质降低，加之库水位涨落引起库岸的地下水动水压力变化造成的库岸冲蚀磨蚀、崩塌、滑移等再造变形，会使水库岸坡产生一定宽度的塌岸，导致库岸后移，并触发大量难以预计的地质灾害。

征地移民

白鹤滩水电站库区移民搬迁安置涉及四川省和云南省两省4个市州9个县区，搬迁移民10.35万人，建设安置点47个、房屋面积613万平方米，复建等级公路16条264公里。

涉及凉山彝族自治州宁南、会东县、西昌市、德昌县、会理市等5县（市），搬迁安置移民5.05万人，建设35个城（集）镇、农村居民点。

涉及云南省3个市、4个县（区）13个乡镇、56个行政村、258个村民小组，建设征地总面积234平方公里，淹没土地35万亩、房屋957万平方米。搬迁安置点共15个，搬迁安置移民17852户共52914人，新建搬迁安置房333万平方米，共831栋22504套。

生态环境

白鹤滩水电站建成蓄水后，改变了原河道滩多水急的河道形态，水体流速明显减缓，对河流水文情势、水环境、鱼类资源均产生一定影响；水库淹没对区域陆生动植物、登记在册古树产生一定影响；工程移民安置以及专项工程建设过程，对周边环境带来一定不利影响；工程施工期间将产生废水、废气、废渣、噪声、粉尘等，对施工区周边环境短期内产生一定影响。

文物古迹

白鹤滩水电站淹没区和移民安置区地下文物共涉及四川省宁南县、会东县、德昌县（移民安置区）境内的9处遗址和21处清代墓地。

2019年8月至2021年2月，四川省文物考古研究院完成了对30处地下文物点的工作任务，并对其中的21处清代墓葬全部进行了资料提取工作。发掘了不同时期的房址、墓葬、灰坑等各类遗迹1167个（座），出土各类陶、瓷、铜、铁、石、玉、蚌器等文物小件2931件（组），采集各类文物标本2万余件。

工程组织

建设单位

白鹤滩水电站项目业主为三峡集团。

1993年9月，为建设三峡大坝，经国务院批准，中国长江三峡集团公司前身中国长江三峡工程开发总公司成立，总部设立在宜昌市。中国长江三峡集团公司已成为全球最大的水电开发运营企业和中国最大的清洁能源集团，是中国国务院国资委确定的首批创建世界一流示范企业之一。

勘察设计单位

白鹤滩水电站的勘测、设计工作主要由中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司负责。宜昌西江工程技术有限公司参与了白鹤滩水电站工程监理、地震监测、工程安全监测、灌浆第三方检测、工程物探检测和库区移民安置独立评估等系列工作。

施工单位

中国水利水电第四局、五局、六局、七局、八局、十四局等单位承担了白鹤滩水电站80%以上的施工任务，其中中国水利水电第七工程局有限公司承建白鹤滩水电站左岸导流洞及左岸引水发电系统等工程。

其他单位

白鹤滩水电站其他参建单位和供应商有：东方电气集团、国网四川省电力公司、四川能投、中国电建成都勘测设计研究院、四川东方水利智能装备工程Inc.、嘉华特种水泥股份有限公司等单位。

重点工程

工程难点

温度裂缝是大坝建设面临的普遍难题，其裂缝是由于混凝土内外温度变化产生的。白鹤滩水电站全坝采用低烧水泥混凝土，建设者们优化完善了大体积混凝土温控理论，埋设了300万米长的冷却水管，借助1万多个传感器，运用物联网、云计算、智能控制等先进技术，形成了一整套相关施工工法和工艺，为“无缝大坝”提供了坚实保障。