科技改變生活 · 科技引領未來
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三峽大壩，從1994年開工建設，到2006年建成，創造了多個世界第一。現在的它，是超越金字塔的世界最大單體建筑，也是世界上規模最大的水電站。那么，它為什么會成為世界上最大的水電站？
我們得先從宜昌這座城市說起。
宜昌位于湖北省，是長江上游和中游的分界處，有“三峽門戶”“川鄂咽喉”的稱號。縱觀6000多公里的長江，很難找出一個城市像宜昌這樣，可以修建出世界第一的三峽水電站了。
具體來看，宜昌正好處于我國第二、第三階梯的過渡地帶，西邊有大巴山、巫山、武陵山，三座山脈組成的高聳山地，面積占到宜昌整座城市總面積的70%以上，光是海拔在2000以上的山峰就有54座。
其中，仙女山的海拔是最高的，達到了2426.9米。而海拔在1000米以上的山峰，更是達到了960座。然后東邊逐漸由低山丘陵過渡到江漢平原，所以宜昌整體呈現一個西高東低的趨勢。
另一方面，這里屬于亞熱帶季風氣候，來自太平洋的暖濕氣流和來自北方的冷空氣在這里相撞，再加上山地的阻隔，水汽被迫抬升，形成了云霧環繞，而且濕潤的環境。所以宜昌的年降雨量能夠達到1500毫米，在6月份還有長時間的梅雨天氣。
2300多米的高落差再加上充沛的降雨，使得宜昌形成了壯觀的峽谷景觀。不光是長江，流經宜昌的還有清江，它全長423公里，匯聚了宜昌和恩施兩個城市的眾多河流。
于是我國開始利用宜昌優越的條件，想讓它發揮最大效益，在一場180條河流之上，人們來說筑壩攔水、抬高水位，建起了星羅棋布的水電站，現如今，宜昌的水電站總數已經突破460座。其中就有位于宜昌夷陵區三斗坪鎮的三峽水電站。
三峽水電站全長2335米，最大壩高181米，光是混凝土的使用就消耗了1600多萬立方米，足以填滿整個西湖，在壩體下游一側，兩座87米高的巨型廠房中，32臺大型發電機達到了2250萬千瓦的裝機容量。
這就是三峽水利樞紐，當之無愧的世界上規模最大的水利工程，也是世界上裝機容量最大的水力發電站清潔能源生產基地。
但查看數據，人們卻發現三峽的年發電量不如裝機容量比它小的巴西伊泰普水電站。這是怎么回事？
伊泰普水電站位于巴拉那河流經巴西和巴拉圭兩國邊境的河段，是目前世界上第二大的水電站，共有20臺發電機組，總裝機容量達到1400萬千瓦，年發電量是900億度，超過我國。為什么會存在這樣的差距？
其實決定發電量多少的有以下幾個要素。首先是水力發電利用的是水資源的重力勢能，其實就是河流的總水量有多少，水壩前后的有效水位落差，以及總裝機容量與年發電時間。
三峽水電站所在的長江，徑流量是巴拉那河的2倍，整體上三峽水電站應該更占優勢，但長江也有一個不利因素，它存在豐水期和枯水期。
每年的5-10月是長江的豐水期，抗洪救災一般就發生在這幾個月內，這個時候，上游的來水會超過三峽庫區的極限，需要泄洪，而在洪峰到來之前，還要把三峽庫區的水位降到防汛限制水位，以便留出足夠多的庫容來迎接洪峰，防止下游出現洪澇災害。
這種泄洪，是不會計算在徑流量之內的，而且對發電沒有任何幫助，但是對于調節水庫的泥沙淤積卻是有用的。每年長江的豐水期流量，占到了全年總量的70%以上，每年都有大約50%左右的流量被消耗掉，這肯定會影響到三峽水電站的年發電量。
而伊泰普水電站這邊所處的區域是南美洲的熱帶雨林，流域內降水豐富，盡管也有枯水期，但是時間主要集中在8-9月，比長江的短很多，而且巴拉那河支流水系遍布南美洲東西部，徑流量還能互補，這對于伊泰普水電站全年發電時間很有利。
其實兩座發電站在建設之初的目標就不同。伊泰普水電站是為了發電，現在，伊泰普水電站已經可以滿足巴拉圭75%和巴西17%的電力消費，在建成的30多年的時間里，為兩國提供了大量的清潔能源。除了發電，伊泰普水電站還有一個重要的作用，那就是協調兩國的關系。
在伊泰普水電站建成前，巴西和巴拉圭可以說是水火不容的仇人，兩國曾經交戰，巴西還割走了巴拉圭大部分土地。但這一切都隨著伊泰普水電站的建設而發生改變，兩國經過多次協商，最終決定各自出資一半共同建設伊泰普水電站，現在，水電站的發電機組和發電量由兩國均分。
而我國三峽水電站建設的首要目的，就是防洪。拿我國南方的特大洪水來說，三峽大壩的存在，能在一個半月里攔截五次上游洪水的沖擊，累計攔洪293億立方米，有效地減輕了長江中下游的防洪壓力。
除了防洪，三峽還擔負著水資源調度的責任。在2010年的汛期后，三峽形成了一個庫容接近400億立方米的巨型水庫，正好在2011年，長江下游發生50年一遇的旱災時發揮作用，極大地保證了下游沿線人民的用水安全。
因此我們可以看出，三峽水電站的存在，最重要的就是防洪，保障人民的生產生活，最后才是發揮經濟效益。
其實在這些年，我國也在不斷調整長江上游的水量變化，去提高三峽水電站的發電量，現在，成果已經出來了，直接看數據，在2016年，我國三峽水電站年發電量開始超過伊泰普水電站，到2020年達到1118億千瓦時，成功打破了伊泰普2016年創下的年發電量達到1030億千瓦的世界紀錄。
總的來說，三峽水電站的存在，在很大程度上減輕了長江中下游地區的旱澇災害，造福了整個長江流域的人民，也在一定程度上保護了環境。
王俊明