在华夏大地的西南区域，群山巍峨，江河奔腾。这里，坐落着众多超级水电站，它们宛如巨人般屹立在山水之间，为中国源源不断地输送着清洁电力，照亮了城市的霓虹，温暖了乡村的炕头，推动着现代化的车轮滚滚向前。
那么，这些超级水电站究竟是如何做到点亮中国的呢？让我们一同探寻其中的奥秘。
01亿万年来的板块运动，在中国西南地区勾勒出连绵的山脉，崇山峻岭犹如天然屏障，巧妙地拦截了来自海洋的水汽。丰富的降水与冰川融水相互汇聚，形成了奔腾不息的大江大河，使得这里成为中国水资源最为丰富的地区。
以金沙江为例，其平均年净流量高达 1450 亿立方米，最大流量可达 29000 立方米每秒，按照这样的流速，仅仅 8 分钟就能填满一个西湖，水量之充沛令人惊叹。
西南地区横跨我国地势的第一、二级阶梯，河流发源于西部雪山，顺势而下，一路奔涌。
在金沙江 3481 千米的流程中，天然落差超过了 5 千米，极大的地势落差赋予了流水强大的动力。丰富的水量与巨大的落差相结合，蕴藏着巨大的水能资源。
据统计，中国西南地区水能资源理论蕴藏量高达 4.9 亿千瓦，占据全国的 70.6%，宛如一座天赐的能源宝库。如此得天独厚的条件，也难怪中国 13 大水电基地超过一半都集中在西南，其中就包括声名远扬的金沙江水电基地。
在波涛汹涌的大江大河之上修建超级水电站，无疑是一项艰巨的挑战。首先面临的难题便是如何利用这些水能。为了提高发电效率，需要在河流中间修建挡水大坝，进一步抬高水位、提升落差。
然而，在汹涌的江水之中修建大坝谈何容易。
早在大坝开工之前，就必须完成一项浩大的工程 —— 让河流改道，为大坝施工腾出干燥的场地，直到大坝建成后再恢复河流原本的流向。
2014 年，金沙江下游的第一座超级水电站 —— 向家坝水电站建成。
这座水电站的大坝坝顶长度约 900 米，步行通过需要 12 分钟，最大坝高达到 162 米，相当于一座近 60 层的高楼，凭借巨大的重量与地基产生足够强的摩擦力，以抵挡奔腾的江水，这便是重力坝。
向家坝水电站大坝的混凝土浇筑总量高达 1400 万立方米，足以填满 6000 多个国际标准游泳池，其规模之宏大令人咋舌。
而白鹤滩大坝则宛如一只展翅的白鹤，将金沙江拦腰截断。
它最大坝高可达 289 米，相当于一座 100 层的高楼，坝顶最窄处宽度却仅有 14 米。
如此轻薄的坝体却能承受 1650 万吨的推力，与 15000 多个长征五号火箭的起飞推力不相上下。从空中俯瞰，便能发现白鹤滩大坝采用的是拱形结构，也就是拱坝。这种结构能将水流的推力顺势传递给两岸山体，不需要像重力坝那样庞大的体量就能维持自身稳定。
尽管坝高接近向家坝大坝的两倍，但白鹤滩大坝所需的混凝土却只有约 800 万立方米，不到向家坝大坝的 60%。而且，作为一种超静定结构，拱坝具备极高的安全性，超载能力甚至可以达到设计指标的 10 倍以上。
02在西南地区众多峡谷的有利地形条件下，各式各样的拱坝应运而生。
如 240 米高的二滩大坝、270 米高的乌东德大坝，以及目前世界最高坝 305 米高的锦屏一级水电站大坝。这些高坝大库在西南大地集结，让原本桀骜不驯的江河在这里暂时收敛脚步，积攒能量。
当大坝将江河之水拦截，还需要一座超级电厂来将水能转化为电能。
大坝内部拥有复杂的管道，通向水电站的心脏 —— 水轮发电机组。
江水顺着引水管冲击水轮机叶片旋转，将水流的重力势能转化为机械能，水轮机同步带动发电机旋转，再将机械能转化为电能，完成电力的生产。
整个过程借助流水的力量，不消耗任何燃料，也不会排放二氧化碳等温室气体以及其他废气，是一种可再生的清洁能源。
对于河道宽阔的地方，可以在大坝中间或者后方修建厂房安置庞大的机组。
但在狭窄的山谷里，这些设备则被安置在大山之中。
世界上规模最大的地下洞室群就藏在这样的大山里，246 条隧洞纵横交错，宛如迷宫，总长可达 217 公里。其中最大洞室长 438 米、宽 34 米、高 88.7 米，甚至可以轻松停下 13 架波音 737 客机。
这里还安放着世界上最强的水电心脏 —— 单机容量百万千瓦的水轮发电机组，完全由中国人自行设计建造。
一台这样的机组，只要全力运转一小时，就足以满足千余人全年的用电。从溪洛渡水电站的 77 万千瓦，到向家坝水电站的 80 万千瓦，从乌东德水电站的 85 万千瓦，再到白鹤滩水电站的 100 万千瓦，金沙江上的四座超级水电站见证了中国水电机组的升级之路。
当白鹤滩水电站全面建成之后，每年可以产生超过 620 亿千瓦时的清洁电力。
这些电力跨越西南的高山峡谷，通过各级高压输电线路送往近 2000 公里外的华东地区，为西电东送这张壮丽的网络注入新的能量。
放眼全国，数万座水电站伫立在江河之上，与奔流不息的江水一样，昼夜不停地运转。
每年可为我们提供超过 1 万万千瓦时的清洁电力，相当于节约标准煤 4.3 亿吨，减排二氧化碳 11.2 亿吨。
在减少碳排放、实现碳中和的道路上，水电正承担着至关重要的使命。
从装机容量仅有 480 千瓦的石龙坝水电站，到 2250 万千瓦的三峡水电站，再到单机容量世界第一的白鹤滩水电站，一座又一座大坝、一个又一个电厂在一代又一代建设者的努力下拔地而起。
这些超级水电站，是大自然的慷慨馈赠，更是人类智慧与汗水的结晶，它们点亮了中国大地上的万家灯火，支撑着现代化的滚滚浪潮，让我们有足够的底气去创造一个充满希望的美好明天。
未来，随着技术的不断进步和建设的持续推进，超级水电站必将在我国的能源舞台上绽放更加耀眼的光芒 ，为国家的发展贡献更多的力量。
文本来源@星球研究所 的视频内容
