水力发电站

陆钦侃

若干年以后，我们在假期里不会再在家里呆着了罢！我们将要乘着不冒黑烟的电气火车，到全国各地去旅行。到那些新兴的大城市里，去参观各种各样规模宏大的自动化工厂。到那些宽广美丽的国营农场或集体农庄上，去看看电动拖拉机是怎样工作的，电气吸奶器是怎样挤牛奶的。要是你从车窗里向外望的时候，往往可以看见许多高大的铁塔，排列得非常整齐，牵引着闪闪发亮的电线。假如你循着那一列铁塔前进，就会引你到黄河或长江或另一条河流的边上。在那里可以看到一座雄伟壮观的建筑物——拦河坝，它把河水形成了上下两个高低悬殊的水面：上面是万山环抱的人造大湖，下面流的是永不结冰的清水。一边可以看到大轮船稳稳地驶过船闸，爬上湖去，一边矗立着高楼大厦，里面就装着许多大大小小的机器。“白煤”自己流进了机器，推动着机器不停止地转动着。像这种大机器，不知要多少人才能转动它，但是在那里简直看不到人。等到向导员领你到那满是仪表的控制室里，才看见几个掌握这些大机器的人坐在那里或站在那里，只要他轻轻地一拨机纽，几百公里以外的工厂里或农场上的机器就会动起来或停下来。这就是最新式的水力发电站。

水力发电建设的意义

列宁在一九二○年提出了一个天才的公式：“共产主义是苏维埃政权加全国电气化。”（注）

苏联人民一直在为实现国家电气化的理想奋斗着。苏联在一九五○年的发电量比沙皇时代增加了四十倍。在第五个五年计划中规定：一九五五年将比一九五○年增加约百分之八十。

苏联在实现国家电气化的过程中，水力发电建设占据很重要的地位。

利用天然的水力资源建设水力发电站，以供应大量电能，其成本一般仅及燃烧煤炭或油的火力发电站的三分之一或四分之一，大型水电站的发电成本更加低廉。因此它可以刺激工业、农业和运输业等更广泛地应用电力，促使全国电气化更快的实现。因为原动力成本的降低，各种工业产品的成本也可随之降低。

以水力发电来代替火力发电，可以为国家节省大量的燃料，大大地改善国家燃料供需的平衡。据估计苏联的古比雪夫水电站和斯大林格勒水电站建设完成后，每年可能节省约一千三百万吨燃料。同时本来运送大量燃料的交通运输事业也可获得解放，运输工具本身所需要消费的大量燃料也可以节省下来。此外，生产相等数量的电力，水电站所需要的劳动力，约为火电站的十五分之一至二十分之一。

在一条河流上建设大型水电站，除发电以外，往往同时可以解决该河流及其附近地区的防洪、灌溉、航运、工业与城市给水等各种水利问题。像苏联伏尔加河上的古比雪夫水电站和斯大林格勒水电站建设完成后，除每年供应二百亿千瓦小时廉价电能以外，同时改善了伏尔加河的航运，可以灌溉及浸润一千四百万公顷土地，增加农业生产，改善气候条件，减少下游洪水，使沼泽地变为耕地，使沙漠地带变双为牧场，和在河湾上发展渔业等等。

怎样建设水力发电站

水力发电建设是一种比较复杂的建设。设计的时侯，必须完全根据当地的自然条件，还要周密地考虑到水利、交通、农业、畜放、渔业、森林、矿产等等有关各个国民经济部门的发展，需要多种多样的科学技术，如气象、水文、地形、地质、水能、水工、机械、电气等等，因此要有各种各样的科学家，工程师和干部互相配合起来，才能完成一个水电站的设计。

水力发电一般是利用河中水流的能力来带动发电机旋转，发出电来。（利用海潮的涨落也可发电，但应用尚不广。）但天然的河水时枯时丰，枯水时期发电受到限制，洪水时期水量有余，这就不能与用电需要完全适应。为此人们可以修建水库来调节水量，将洪水时期多余的水储存在水库里，等到枯水时期或用电需要比较多的时候，再从水库中放出来补充，达到电力供需的平衡。但是修建水库有时也不能完全满足要求，如受到地形、地质等条件的限制，或建筑费用过分庞大而不经济，或水库区域内田地、房屋、森林、矿产等淹没损失和人口迁移太多，影响其他国

民经济。因此只能修建比较小的水库，以部分地调节水量。

为补救河水丰枯不均的另一种方法，是利用火电站与水电站相辅配合供电：枯水时期水电站发电受到限制，乃由火电站多发些电，满足用电的需要；丰水时期水电站可以尽量供应，而火电站则可以尽量少发电，既然水电站具有很多优点，但它的缺点却要用火电站来弥补，所以两者不能偏废，而要求非常适当地配合，这样既可调剂天然水量的不均，又可充分利用水力资源，同时还可尽量节省燃料的消费。

水电站最主要的建筑物是拦河坝，它将河流拦断，逼高坝后的水面，形成水库，以供调节水量之用。同时坝前坝后所形成的两个高低悬殊的水面，就构成了水力发电的另一要素——落差（水力发电有两个要素，即水量和落差），只要把水库里的水引至坝下，利用水从高处流向低处所产生的力量，就可以推动水轮机。发电机是和水轮机装在同一轴上的，它跟着水轮机的旋转而发出电来。

此外，为了宜泄过大的洪水，在拦河坝的一部分或在坝旁要建筑溢洪道，并装置闸门加以控制；为了联通坝前坝后的航运，要建筑船闸或船梯；并要考虑当地木材和渔业的情况，修建筏道和渔梯。

各种水工建筑物对于它所承受的水压力、冰压力、土压力、风力、浪力、地震力和其本身的重量等等都要经过精密计算，以保证其安全。但是也不能保守，尤其是大型水电站的工程数量很大，设计保守一些。就会浪费大量人力和物力。水工建筑物都和水接触，水会到处钻和挤，总是设法躲避或毁掉挡在它面前的障碍物。只要建筑物本身或它的基础下存在着细小的缝隙，水就会渗漏过去，使得缝隙愈变愈大，这样发展下去。最后建筑物就会坍塌或冲毁。

水电站建筑物的毁坏，将使国家遭受大量资财的损失，会破坏电力的正常生产，随之而所有用电的各种工业、农业、运输业和居民都要受到影响。与水电站相关联的如灌溉、航运、给水等也都将受到损害，更严重的是在水产中经常蓄存着大量的水，一旦拦河坝毁坏，这些水就会极快地冲下去，毁灭下游地区千百万人民的生命和财产，这种水灾将比天然洪水更加严重。因此在社会主义国家中，水电站的建设是不容许失败的。

但是在资本主义国家中不乏此种例子。在美国单是倒坍的土坝即达一百多处，因南福克坝坍塌的结果，死人在一万以上。据研究。资本主义国家中破坏最严重的二十三个坝中，有十九个是由于基础地质资料不足，其余的主要是由于水文资料不准确。这些都是因为没有重视自然条件的勘测工作，而造成这种严重的失败。资本家只顾追求他的最高利润，不愿在自然条件的勘测上花更多的钱，根本不管人民的生命财产损失，所出这种危险在资本主义国家中是不可避免的。另一方面，像苏联建设了很多水电站，从来没有一个水电站遭到失败过。原因就是苏联在水电建设中非常重视地质和水文等勘测工作。只怕不知道存在的毛病，只要知道毛病所在，就要设法克服。苏联的先进技术，在松软的基础上经过优良的设计与施工，也都安全地建筑了水工建筑物。

要达到安全地建筑各种水工建筑物，水力发电建设中必需重视一切自然条件的勘测。地形测量和地质勘探都是非常艰苦的工作、从来没有人走过的荒山僻壤，悬崖。荆棘丛中，小溪沟里，都必需实实在在一步一步地踏遍，才能不致遗漏地形地质的真实情况。水文和气象的观测。看起来好像是极其平凡的工作，每天每月做那不变的工作，但是假如有一天偷懒没有观测，水文和气象的现象就一去不会重现了，再也无法补救。这些艰苦而又平凡的劳动的成果就是所有水电站设计的根据。目前有些青年轻视地形地质勘测工作，不愿意做水文气象的观测工作！他们认为这些工作太辛苦了，太平凡了，显然他们没有了解这些工作对国家建设的重要意义。

水电站的施工，尤其是大型水电站。需要完成极大的工作量。像古比雪夫水电站要烧筑六百万立方公尺混凝土（相当于淮河佛子岭水库混凝土工程的二十八倍），完成一亿五千万立方公尺的士方（相当于永定河官厅水库土方工程的七倍）。要在极快的速度下完成如此大量的工程，其施工就必需高度机械化。像苏联进行大量建设所用的巨大施工机械，一次开挖十四立方公尺的行动掘土机！可以代替七千到一万个人的劳动，自动化的混凝土工厂，每天可以生产数千立方公尺混凝土。利用这些机械使建设人员的劳动尽量减轻，建设的成本因此降低、建设的期限因此缩短，早一天完成参加生产，就能够促进全国电气化的早日实现。

大型水电站的水轮发电机，也是惊人地巨大的。如古比雪夫水电站的水轮发电机，是世界上最大的，高达四十公尺，相当十层楼房那样高，这种机械的设计、制造、运输和安装都是非常繁重的。

新式的厂房内还装备着各种自动化装置，以控制巨大的机器安全发电，因此不但减少了人力劳动。而且还提高了发电的质量，使其准确而可靠。更进一步的有采用远距离控制，在水电站的厂房内就可以无人管理了。

建设水电站的地点，往往距离用电地点很远，尤其是大型水电站所生产的大量电能，必需分送到各个很远的地方去，而且许多电站往往要求联系起来成为一个电力网。使广大地区的所有发电站和电力用户的供求关系得到很好的调剂。为此种种原因，就要建筑长达数百公里的输电线，这也是一件巨大的工程。今天苏联正在建筑从古比雪夫到莫斯科长达九百公里的输电线，其电压已提高到四百千伏，造成全世界距离最长电压最高的纪录。苏联还在进一步研究利用直流输电，将更为经济（过去都是用交流电输送的）。高压输电线的技术愈进步，促使

水力发电的利用更加广泛。

新中国水力发电建设的前瞻

我国目前正处在逐步过渡到社会主义的时期，要逐步地实现国家的社会主义工业化，必须学习苏联，大量地发展电力工业，供应各种工业、首先是重工业的需要，并且将来在农业集体化的基础上，要逐渐促进农业电气化、采用电气铁道，逐步实现国家电气化。

我国是一个水力资源极其丰富的国家，像黄河、长江、珠江、松花江等都是水量既丰落差又高的巨大河流，蕴蓄着大量水力，据极不完全的统计，我国拥有的水力资源达一亿五千万千瓦，居世界第二位（苏联的水力资源居世界第一位）。我国的水力资源，在全国各地分布很普遍。西南、中南和西北地区水力最为丰富，在那里煤炭蕴藏比较少，正好可以大量发展水力。东北、华北和华东地区虽然蕴藏着很丰富的煤炭，但是水力资源亦属不少，可以利用火电站与水电站相辅配合供电，以尽量节省煤炭的消费，供给其他工业与运输业之用。

但我国河流的流量分布大部极不均匀，洪水流量往往超过枯水流量数十倍。要充分利用这许多天然资源，必需建设巨大的水库，以便调节水量，使与用电需要相适应。所有水库除供给发电以外，同时可以解决这些河流上所存在的各种水利问题。

像黄河是举世闻名的害河，历来给人民带来了不少灾难——水灾、旱灾、沙灾、冰灾。所说“黄河百害，唯利一套”就是指黄河仅在河套有灌溉之利而已。其实黄河的“百害”是能够消除的，而且可以绝不仅利用“一套”。据估计，它所蕴蓄的水力资源，相当于法国、意大利、瑞士和瑞典四个国家所有水力资源的总和。利用这些水力资源，可以逐步地在黄河上建设起不止一个大型水电站，以配合西北和华北地区丰富矿藏的开发，建成新的大工业区。这种大型水电站除供给工业所需大量廉价电能外，它的巨大水库同时可以拦蓄洪水，以防止下游的水灾。流量经过调节后，可以增加农田灌溉的面积，并利用廉价电力，进行高地灌溉，推行农业电气化，大量增加粮食与经济作物的生产。工业与城市的给水也能充分供应。航运交通也可因此而得到改善。但是黄河河水所含泥沙太多，如不设法处理，将会淤积在水库里，使其失去应有的效用。为此必须在黄土高原上进行长期而广泛的水土保持工作，种树，植草，改良农业与土壤，以减少黄土的冲刷，这样黄河的水也就清了。

长江的水力资源比黄河更多，单就宜昌三峡一个地点而论，其可以开发的水力相当于美国现有全部水电站的发电能力。长江的大小支流如金沙江、普渡河、岷江、大渡河、嘉陵江、龙溪河、乌江、汉水、沅水、资水、赣江等等都有不少水力资源。它们除供给大量廉价动力以外，同时也可以解决长江流域的防洪、灌溉、航运、给水等各种水利问题。

淮河是正在进行着的综合开发的例子，其水力资源是比较少的，但也配合着治淮工程进行了一些小型水电站的建设。其他如华东的钱塘江、闽江，华南的西江、北江，华北的永定河、滦河，东北的松花江、嫩江，新疆的伊犁河，西藏的雅鲁藏布江，都是可以利用的水力资源。

我国劳动人民对于水力利用，早在三千年前就已创造了水轮，用来汲取河水灌溉田地，还有水磨用来春研五谷，至今全国许多地方还存在着这种水轮和水磨。但是在长时期的封建统治下，中国的科学技术没有得到发展。自帝国主义侵入后，为了掠夺我们的资源，曾经很粗劣地建筑了一些水电站，做了一些不完整的设计。直到全国解放的时候，我国已经利用的水力是极少的。

解放以来的四年中，全国各地展开了大规模的水力勘测工作。不少同志在丛山深沟中进行测量，爬在陡崖上敲打岩石，在冰上钻探河底地质，在激流里测验水文情况，并在广大地区调查经济情况。他们不怕艰苦，住的是帐蓬，喝的是雪水。他们并不以为这是平凡的工作，因而在工作中不断地找窍门，提高工作效率，提高业务水平，保证工作质量，争取早日完成国家交给的任务。这些水力发电建设的先锋队，正在为最近将来建设大型水电站作好必要的准备工作。

在这四年中，我们曾经恢复和建设完成了九个大小水电站，其中两个比较大的水电站在苏联专家的直接指导下，由残缺危险的状态，建设成为完善的新式水电站，不但为国家经济恢复时期贡献了一定的力量，而且还培养出来一批新生的力量。

现在我国已开始了第一个五年计划的经济建设，电力工业方面还是以建设火力发电站为重点，这是因为水力发电站的建设是一件比较长期的和复杂的工作，建设投资亦比火力发电站为大，我们目前还没有充分可能立即动手来建设大型的水力发电站，但是今天我们必须适当地安排水力发电站的建设计划，进行水力资源的勘测，收集有关的各种资料，做好一切准备工作。同时根据我们今天已有的一些条件和国家经济建设的需要，以及现有水力资料，也有可能和需要来着手建设一些中、小型的和个别较大型的水电站。通过这些水电站的建设，我们就可以逐步地壮大技术力量，累积经验，为将来建设更大型的水力发电站创造条件。

我们相信，新中国在共产党和毛主席的领导下，在总路线的照耀下，若干年后，在我们的长江、黄河，以及其他等等河流上，将逐渐建立起各种大小不一的最新式的水电站，到那时，电气化将在我国生产上日益广泛地发展着，全国人民百年来的工业化的理想将变成活生生的现实，我们的国家将在这个基础上更加繁荣富强起来，建成伟大的社会主义国家。

（注）列宁在一九二○年十一月二十一日莫斯科省党代表会议上的讲话。