中国在非洲建的这座水电站，被印在了最大面值纸币上

　　出品 | 网易新闻

　　作者 | 须臾千秋，清华大学土木工程博士

　　在西非国家几内亚，有一个中国建造的工程被印到了最大面值的货币（2万几内亚法郎）上，这就是凯乐塔水利枢纽。

　　（几内亚法郎上的凯乐塔水利枢纽）

　　这个工程为什么会像人民大会堂一样，作为一个国家最重要、最神圣的建筑被印到最大面额的钞票上？因为它对于几内亚这个国家的人民而言实在太重要了。

　　（一）一座水电站为什么对一个国家而言如此重要？

　　几内亚共和国位于非洲西岸，是世界最不发达的国家之一，几内亚的经济以农业、采矿业为主，工业基础薄弱，绝大多数消费品，包括燃料，都要从国外进口。

　　（几内亚国家地图）

　　由于基础设施太过于落后，几内亚的电力系统只能勉强满足大城市里少数部门的供电需求，绝大部分乡村部落根本没有通电。没有电力，人们连基本生活都无法保障，更谈不上工业起步。

　　因此，几内亚与许多非洲国家一样，都陷入了贫困——基础设施落后——无力发展工业——更加贫困的死循环中。

　　中国在非洲的基础设施投资不仅仅让中国企业从中获得回报，而且也可以帮助非洲国家打破这一恶性循环，其中，电力系统建设是基础设施建设的重要部分，而在非洲，相比起其它电力来源，水电有着无可比拟的优势。

　　风能、太阳能等新能源，不仅发电价格昂贵，而且电力供应不稳定，不适合电力基础薄弱、经济落后的非洲国家，核电更是因为技术含量过高而不适合建设。

　　在传统的水电和火电之间，火电站维持运转需要持续不断地消耗燃料，几内亚不生产燃料，只能依靠进口，糟糕的交通状况则会将运到发电站的燃料价格抬得过高，使得火力发电极为不经济。

　　而水电虽然前期投入较大，建设难度高，但一旦建成之后使用寿命更长，每度电的边际成本极低。

　　这样算下来，水电是几内亚最为合理的发电手段。

　　此外，水电站还有其它发电设施无法替代的优点，就是调节水利资源。

　　几内亚位处热带雨林气候区，终年高温多雨，全国年平均降水量达3000毫米，由于缺乏调控，大量的淡水资源随着河流白白流失进了海洋，没有用于农业灌溉，使得几内亚的农业反而极端落后，粮食依赖进口。

　　凯乐塔水利枢纽不仅可以合理地调节分配水利资源，将其用于农业生产，而且可以在短时间突降暴雨的情况下储存过剩降水，避免洪涝灾害。

　　凯乐塔水电站建成发电后，将会成为几内亚国内的骨干电源，承担工业用电需求，它不仅可以满足几内亚国内的发电需求，还可以将电力出口到临近的几内亚比绍、塞内加尔等国，让整个地区从中受益。

　　（二）布置精巧的水利枢纽，与2000年前的都江堰一个原理

　　凯乐塔水电站位于几内亚西部的孔库雷河流域，凯乐塔瀑布处，是孔库雷河上布置的第三个梯级电站，距离首都科纳克里140公里。

　　其设计充分利用了孔库雷河的神奇地貌，大坝轴线呈S形布置，总长1145.5米，水库容量2300万立方米，总发电装机容量24.5万千瓦，约为三峡水电站的1%。它的主要建筑物包括挡水坝、溢流坝引水建筑物、泄流底孔及厂房建筑物等。

　　（凯乐塔水电站近景）

　　在这段原本是一个瀑布的地貌中，孔库雷河的河道突然从200米扩展到了750米，河道内形成了数个河心岛将孔库雷河分割，主流扩散形成5处支流，在坝轴线下游约350米处形成庞大瀑布群。

　　工程师们利用这一地貌，正好布置了平行分布的挡水坝（右）和标高略低于挡水坝安全线的溢流坝（左），二者互不影响。

　　当上游水量较小时，水库水位在溢流坝顶以下，河水通过右侧发电机组进行发电；当上游水量过大时，河水会自动漫过左侧溢流坝进行溢流，不会危害到右侧挡水坝的安全。这一原理，与2000年前都江堰的原理是一致的。

　　（凯乐塔水利枢纽全貌）

　　电站厂房布置在引水坝段下游80米的河道上，通过发电机组之后，流速降低的尾水通过350米长的尾水渠排入主河道。这里的河床陡然升高，容易在尾水处形成漩涡，因此，工程师们对下游的凸出河道进行了修正和疏浚。在上游的压力引水管处，则采用了坝后背管和消涡梁的方式来避免漩涡产生。

　　水电站虽然是发电的，但其本身的建设和运转也在消耗电力，水电站自己发的电没法供应水电站的修建，因此，工程师们在电站坝址附近的Songo河上找到了一个落差40米的小瀑布，修建了一座小水电站，专门为凯乐塔水电站工程提供电力。

　　（微型水电站）

　　小水电站采用3台小水轮发电机进行发电，发电功率只有大水电站的1%。为了平抑小水电站的发电功率不稳，还采用了柴油发电机与小水电机组并网运行，从而稳定供电频率和电压。

　　（三）没有地图没有地形资料，水电站开建前还得先勘测

　　凯乐塔水电站工程本身，对于经验丰富的中国施工团队而言并不复杂，它的规模在中国国内只能算是一座中型水电站，而且凯乐塔瀑布本身就是个十分有利的地形，按说应该是小菜一碟。

　　然而问题就在于，这座大坝要建在几内亚的热带雨林之中，在大坝修建之前，这里是真正的热带雨林，几千年的人类文明与这片土地毫无关系。

　　这里没有道路、网络、电力，几内亚政府甚至都不能提供这一地区的地形资料，连准确的地图都没有。而修建水电站极其依赖精确的高程系统。因此，中国的黄河设计公司亲自上场，对当地环境进行勘测。

　　这一工作极其艰苦，凯乐塔水电站的选址距离最近的公路也有75公里，勘测人员不仅缺少饮用水和交通工具，而且时刻面临传染疾病、野生动物和持枪匪徒的威胁。

　　在现场勘测之前，还要在茫茫山区中找到预先埋设的高程点——一根直径几厘米的钢桩——来进行高程对接。要知道，热带雨林中的杂草都有两三米高。

　　在凯乐塔水电站的建造期间，适逢埃博拉病毒在西非肆虐，当时，负责凯乐塔项目咨询和监理的欧洲公司人员马上就撤退了。

　　但实际上，埃博拉病毒是接触性传染病，传播能力很弱，只要科学细致地进行防控，保障人员安全是可以做到的。

　　在整个埃博拉病毒肆虐期间，中国工人是唯一没有离开几内亚的外国人。不仅没有离开，而且还建立了完善的卫生机制，保护了当地员工。由于措施得当，近700名中国员工和1500名当地雇员无一人感染，中国人因此赢得了当地人的尊重和信任，也借此拿下了几内亚的基建市场。

　　除了修建工程，黄河公司还履行了自己作为企业的社会责任。凯乐塔水电站旁有一个仅有100多人的村落，当地人世代以捕鱼为生，村民居住环境极其简陋，生活贫困，缺乏教育，生病就只能听天由命，中国人为当地人们的生活带来了翻天覆地的变化，为青壮年劳动力带去了大量的就业机会，为当地村民修建了道路、足球场和诊所，修缮了原先破败的学校。

　　因为从水电站的建设中获得了真切的利益，村民们不仅没有出于传统观念而阻碍水电站的建设，反而与中方人员建立了良好的关系，受到雇佣的当地员工也能尽职尽责。

　　结语

　　凯乐塔水电站于2012年4月18日开工，2015年8月29日三台发电机组完全投产发电。

　　它的建成，让几内亚全国的发电量直接翻了一番，有效缓解了几内亚发电难、用电贵、污染重的问题，为几内亚首都以及周边11个省的400万民众带来了光明，满足了人们“让家里的灯泡一直亮着”的朴素愿望。

　　在凯乐塔上游6公里处，还有一座同样由中国人承建的苏阿皮蒂水电站正在建设。建成后，它不仅自身出大量电能，同时可利用其巨型库容对孔库雷河天然径流进行蓄丰补枯，显著提升下游凯乐塔水电站的发电效益，使凯乐塔水电站年保证电量增加3.85倍。

　　届时，整个孔库雷河沿岸都会布满供电网络，光明将会通向千家万户。

　　作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。

　　投稿请联系newsresearch_ntes@163.com，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。

　　官方图书《了不起的中国制造》现已上市，本书集结了专栏的优秀文章和经典案例，欢迎关注！

　　---------------------

　　编辑| 史文慧