大古力水电站
大古力水电站（英文名：Grand Coulee Dam）是美国哥伦比亚河干流上的一座具有发电、防洪、灌溉、调节径流、城市供水、旅游和改善航运等综合效益的大型水利枢纽，坝址位于华盛顿州斯波坎市以西大约145km处，离古力市45km。其有效库容64.5亿立方米，电站大坝为混凝土重力坝，坝高168米，坝轴线为直线，长1272米。中间为溢流坝段，长503米，溢洪道11孔，每孔净宽41米，设计泄水能力28300立方米/秒。坝体本身未设通航设施，坝址以上集水面积19.2万平方千米，占哥伦比亚河全流域面积的28.7%。坝址平均年径流量963亿立方米。
大古力水电站始建于1934年，建设期间，华盛顿州哥伦比亚盆地委员会曾计划主导项目，后因州法限制及内部矛盾，同意由联邦政府接手，保留咨询权及现场代表权。1941年3月22日，首台大型发电机投入运行，标志着水电站正式启用。1951年，初期工程完工。1967年，开始第一次扩建；1975年扩建机组投产发电，1980年完工。1981年进行第二次扩建，1988年第二次扩建完工。
大古力水电站的用途中，水力发电占79.7%，其余为灌溉和防洪。建设期间，水电站创造了大量就业岗位，刺激了经济；长期来看，推动了水库周边旅游业、航运等产业发展，带来综合经济社会效益。其水电收入可偿还项目成本，符合罗斯福新政中“公共救济项目应助力复苏且产出可自偿”的原则。大古力水电站是人类工程与技术进步的象征，体现了对自然资源的开发利用能力。
自然地理
地形地质
哥伦比亚河是北美洲的一条国际河流，哥伦比亚河流域地处北纬41°~53°、西经110°~124°。流域东西最大宽度117km、南北最大长度1316km。流域内从西向东依次是海岸山脉、卡斯卡特山脉和落基山脉，均呈南北向穿过该流域，组成了科迪勒拉山系。山脉之间分布有河谷、高原和盆地，位于流域东部的落基山脉，绵长宽阔，海拔一般在2000~3000m，为北美洲最主要的山脉。坝址处，河岸以上大部分地区为哥伦比亚河玄武岩，坝基为花岗石，坚硬、质量好，有少量风化，河床覆盖层厚6~46m。坝址位于地震少发地区，基本地震烈度为6度，最大震级为7.5级。
水文特性
哥伦比亚河发源于加拿大不列颠哥伦比亚省落基山脉西坡的哥伦比亚湖，海拔高程约820m。源头向西北方向流出340km后，从塞尔基尔克山脉向南急拐直下，通过上、下箭湖接纳支流库特内河后，进入美国华盛顿州东部地区，向西在俄勒冈州和华盛顿州之间，形成480km的州界，最后在俄勒冈州的阿斯托里要塞汇入太平洋。
哥伦比亚河流域干流全长2000km，落差808m，流域面积66.9万km²。上游在加拿大，长748km，落差415m，流域面积10.2万km²，占全流域15%；中下游在美国，长1252km，落差393m，流域面积56.7万km²，占85%。河口多年平均流量7419立方米/s，年均径流总量2340亿m³，其中来自加拿大境内的占40%。
哥伦比亚河的天然径流主要来自降雪，丰枯差别相当大。大古力水电站坝址处平均年来水量962亿m³，最丰年达1347亿m³，最枯年仅666亿m³，丰枯年水量相差近一倍。年内径流分配也不均匀，汛期4~7月的4个月水量占全年水量的68%。尽管夏季出现汛期，但由于南方各支流受融雪补给，早于北方诸支流，所以流量比较均匀（径流不均匀系数为0.35）。
建设历程
大古力水电站的建设源于哥伦比亚高原的灌溉需求。1892年，劳克林・麦克林首次提出利用哥伦比亚河水灌溉高原的构想，计划修建1000英尺高的水坝将河水引入大古力峡谷，或修建95英里长的运河，但当时仅为空想。
1918年，《韦纳奇世界报》出版商鲁弗斯・伍兹开始积极倡导在大古力修建水坝，推动灌溉事业，得到比利・克拉普、詹姆斯・奥沙利文等人支持。此后，“泵派”（支持修建水坝抽水灌溉）与“渠派”（主张从上游引水修建运河）展开激烈争论：渠派以斯波坎的华盛顿哥伦比亚特区电力公司为代表，计划从彭德尔顿河引水；泵派则认为水电收入可覆盖项目成本，且质疑渠派背后的商业利益操控。1920年代，多方开展研究，支持水坝与运河方案的观点并存，游说活动激烈。1929年，华盛顿州参议员韦斯利・琼斯和克拉伦斯・迪尔推动赫伯特·胡佛总统支持陆军工程兵团对哥伦比亚河水电潜力开展研究，1932年该团少校约翰・S・巴特勒发布的“308报告”推荐在哥伦比亚河修建10座水坝（包括大古力水坝），支持水坝灌溉方案，为泵派带来转机。
1932年富兰克林·罗斯福当选总统后，受大萧条背景下就业需求推动，虽曾对4.5亿美元的预算存疑（远超巴拿马运河成本），但因竞选时对迪尔的承诺及西部支持的重要性，最终妥协：1933年批准以6300万美元启动“低坝”建设。1934年开始建设大古力水电站，建设期间，华盛顿州哥伦比亚盆地委员会曾计划主导项目，后因州法限制及内部矛盾，同意由联邦政府接手，保留咨询权及现场代表权。1941年3月22日，首台大型发电机投入运行，标志着水电站正式启用。到1951年完成装机容量197.4万千瓦，是当时世界上最大的水电站。随着1964年美国、加拿大两国开始实施签订的《哥伦比亚河条约》，大古力水电站上游的加拿大境内修建了麦卡、阿罗和邓肯3座水库，美国境内修建了利比水库，共取得有效库容315亿立方米。连同大古力水库的有效库容64.5亿m³在内，有效库容共达380亿m³；再加上干支流上其它水库，总共有效库容达470.5亿m³，相当于大古力水电站坝址平均年径流量的49%，使大古力水电站成为被上游大量径流补偿的水电站，提高了其保证出力和可靠出力。为此1967年开始扩建，1980年完工，装机总容量达649.4万千瓦，仍是当时世界上最大的水电站，直至1986年后让位于古里水电站和伊泰普水电站，居世界第三位。
电站初期工程建有第一厂房和第二厂房，各装9台容量为10.8万千瓦的水轮发电机组，第一厂房内还装有3台厂用机组，每台1万千瓦。扩建工程又新建了第三厂房，装有3台60万千瓦机组和3台70万千瓦机组，总容量为390万千瓦。初期安装的机组经重绕线圈后，提高出力至12.5万千瓦，18台发电机合计出力达225万千瓦。电站平均年发电量共计202亿千瓦时，电能用230千伏高压输电线向外输送。此外，大古力水电站计划再装2台70万千瓦常规水轮发电机组和2台50万千瓦的抽水蓄能机组，共240万千瓦，总装机容量将达1089万千瓦。超出力工况运行时，容量可达1023万千瓦。
工程结构
总体布局
大古力水电站由混凝土主坝、前池坝、溢流坝、左右两岸电站及厂房和左岸提水灌溉抽水站组成。
主要建筑物
主坝
主坝为重力坝，坝顶长1179m，高167.6m，坝顶宽9.1m，高程399.59m，大坝底部最宽处达152.4m。上游面从坝顶至高程311.81m处为垂直面，以下坡度为1:0.15；下游面从坝顶至高程388.01m处为垂直面，以下为1:0.8的斜面。坝内设有总长13.7km的检查廊道，还有总长4km的竖井。
前池坝
前池坝紧邻右坝肩，与主坝轴线约呈64°角，其坝基高程约为338.33m，坝顶高程为399.59m，顶宽9.1m。上游面为垂直面，下游面从坝顶至高程388.01m处为垂直面，以下为1:0.65的斜面。前池坝顶长约356.6m，结构物高61m。另外，在前池坝右边有一面向东南的长56.7m的翼坝，用以封闭前池的北端。
溢流坝
溢流坝段布置在河床，长502.9m，设11孔表面溢流孔，各装有宽41.2m、高8.5m的鼓形闸门，闸门孔口单宽流量48立方米/(s・m)。溢流坝下游面从鼓形闸门凸缘处（高程380.39m）至溢流坝消力戽起点处（高程270.90m）为1:0.8的倾斜面。溢流坝采用连续式消力戽消能，消力戽半径为15.2m，其挑坎比倒拱高9.1m，戽内单宽流量56.3m³/(s・m)，总功率342万kW。由于河床沙砾被卷入戽内及施工残渣未彻底清除，消力戽曾被严重磨损，后来用特制的沉箱进行水下修复。当水库蓄水位达到393.19m时，溢流坝闸门开启，总泄洪能力为21900立方米/s。坝体内设有40孔钢衬砌的、直径为2.6m的泄水孔，每个泄水孔由厚度为2.6m的附环门控制。泄水孔分2层等距离排列，其中20孔位于高程315.98m处，另20孔位于高程346.46m处。此外，在高程285.22m处还建有20孔泄水孔，主要用于施工导流，后来用混凝土封堵。当水库蓄水位达到393.71m时，这40孔泄水孔的泄洪能力可达6400m³/s。
左右两岸电站
发电厂房分设在左右两岸（在第三厂房兴建后称为第一和第二厂房），厂房宽38m，高62m，长231m和225m，各安装9台单机容量10.8万kW的混流式水轮发电机组，每台机组由一根埋设在大坝混凝土中、直径为5.5m的焊接压力钢管引水。出水口（高程284.68m处）的钢管厚度为38.1mm，进水口（高程317.30m处）的钢管厚度则为19.1mm。通过渐缩弯管与水轮机的伸缩节头（4.6m宽）相连。第一厂房内还装有3台厂用机组，单机容量1万kW，每台机组各由一直径为1.8m的压力钢管输水。第一、二厂房内的发电机组及厂用机组的总装机容量为197.4万kW。开关站设在右岸，电站运行初期以220kV高压输电线路接入邦纳维尔电力系统。厂房与开关站相距较远，高差较大，曾发生出线电缆因油循环不好而烧毁的事故。
抽水站内共安装12台机组。前6台为电动水泵，每台抽水45.3m³/s，电动机功率48470kW，总功率29.1万kW；后6台为抽水蓄能机组，抽水流量56.6立方米/s。抽水蓄能机组分别设有一直径为4.3m的进水管（在高程363.71m处）和一直径为3.7m的泄水管，每台机组的额定功率约为5万kW，总功率30万kW。机组利用大古力水电站所发电力从大古力水库内取水，抽水扬程为85~110m，总抽水能力611.6m³/s，提水灌溉哥伦比亚河左岸干旱高地44.3万hm²土地。利用岸上调节水库调蓄，抽水蓄能机组可提供调峰容量31.4万kW。
主要工程
大古力水电站分期建设的时间跨度较大。初期工程，开挖土方1570万立方米，石方160万m³，混凝土浇筑量809万m³。扩建工程，挖除79.2m长的原坝体混凝土23657m³，开挖土方1379万m³，石方380万m³，浇筑混凝土109万m³。
施工时采用分期导流，导流流量按15600m³/s设计，上游围堰高程304.88m，下游围堰高程301.8m。先实施左岸围堰。左右岸围堰共使用大约2.16万m³木材，91.6万m³填土，2200t钢板桩。出渣用皮带机系统。大坝浇筑初期采用双悬臂门机，每台浇筑能力为64立方米/h。混凝土浇筑的最高日强度达1.7万m³，最高月强度41万m³，最高年强度270万m³。
大古力水电站采用60万和70万千瓦大型水轮机，转轮直径分别为9.78米和9.90米。因尺寸过大，故采用分瓣制造、现场焊接的技术。发电机转子重达1760吨，安装时，专门设计制造了起重能力达2000吨的厂内起重架。
工程参数
大古力水库兼有防洪和发电双重功能，其有效库容64.5亿立方米，水量丰富，泥沙很少，水库无移民问题。电站大坝为混凝土重力坝，坝高168米，坝轴线为直线，长1272米。中间为溢流坝段，长503米，溢洪道11孔，每孔净宽41米，设计泄水能力28300立方米/秒。坝体本身未设通航设施，坝址以上集水面积19.2万平方千米，占哥伦比亚河全流域面积的28.7%。坝址平均年径流量963亿立方米。
参考资料
功能与价值
大古力水电站的用途中，水力发电占79.7%，其余为灌溉和防洪。
水力发电
作为联邦哥伦比亚河电力系统的核心，其电力通过3座开关站接入区域电网，总装机容量6809兆瓦，年均发电量约2300兆瓦，可满足两个西雅图规模城市的持续用电需求。第二次世界大战期间，为汉福德核设施、区域飞机及铝业提供电力，虽当时宣传中其作用被高估，但客观上减少了对民用电力的挤占。
灌溉
通过约翰・W・基斯抽水发电站将水抽至班克斯湖，为哥伦比亚盆地的干旱、半干旱地区提供稳定水源，使大片土地变为良田，显著提升农业生产力，支撑当地农业发展及粮食安全。
防洪
调节哥伦比亚河流量，有效降低下游洪水风险，保护沿岸生命财产、基础设施及生态环境。
相关意义
建设期间，水电站创造了大量就业岗位，刺激了经济；长期来看，推动了水库周边旅游业、航运等产业发展，带来综合经济社会效益。其水电收入可偿还项目成本，符合罗斯福新政中“公共救济项目应助力复苏且产出可自偿”的原则。
大古力水电站是人类工程与技术进步的象征，体现了对自然资源的开发利用能力。1942年，鲁弗斯・伍兹在大古力高中毕业典礼上评价其为“理念与组织的纪念碑、合作与抗争的纪念碑、工程师智慧的纪念碑”，认为其将成为后人铭记“伟大民族”的标志。
参考资料
Grand Coulee Dam: History and purpose.Grand Coulee Dam: History and purpose.2025-07-23