這一篇原本要寫水文的，徑流啊，洪水啊，流域面積啊，來水頻率啊這些東西。這些東西是水利專業(yè)的體系基石，本科水利專業(yè)中水文相關(guān)課程也占據(jù)了所有課程的相當(dāng)比例。對(duì)水文不了解是無法理解水利專業(yè)體系的，所以水文問題的科普非常重要。

不過考慮到，第一水文專業(yè)是規(guī)劃專業(yè)下設(shè)的一個(gè)更專業(yè)的分支，我這幾年從事的工作卻主要是規(guī)劃專業(yè)的另一個(gè)專業(yè)分支—?jiǎng)幽芙?jīng)濟(jì)，雖然跟水文關(guān)系密切，畢竟不算本專業(yè)，我還是需要謹(jǐn)慎對(duì)待，需要更多時(shí)間去打磨文字；第二水電站和水庫(kù)分類是我動(dòng)能經(jīng)濟(jì)專業(yè)的常識(shí)，這個(gè)科普起來駕輕就熟，而且這個(gè)也是水利專業(yè)的體系基石之一，所以就先科普這個(gè)，這部分內(nèi)容太多，分兩次發(fā)完，然后下一篇談水文。

說到水利工程，大家第一反應(yīng)是水庫(kù)水電站，這是沒錯(cuò)，本來水庫(kù)和水電站就是水利工程中最重要的組成部分。但是除了水庫(kù)之外呢，還是有很多其他水利工程的，即使是水庫(kù)本身也分很多種類的。像渠道啊、泵站啊、堤防啊這種水利工程一目了然，很容易區(qū)分。但是水電站和水庫(kù)就比較難區(qū)分了，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候水庫(kù)是帶水電站的，水庫(kù)和水電站是密不可分的，一般來說發(fā)電是最容易看得見的效益，所以很多新聞報(bào)道或者科普文章為了避免麻煩也籠統(tǒng)的把水庫(kù)和水電站合在一起論述。本篇從源頭講起，試圖為對(duì)水利完全不了解的人梳理清楚脈絡(luò)，真正的把水庫(kù)和水電站區(qū)分開來。

“興水利、除水害是治國(guó)安邦的大事”，這是我研究生期間實(shí)驗(yàn)室掛出的字牌。水利本身作為一個(gè)相對(duì)弱勢(shì)的行業(yè)，不出大事（比如大洪水、決堤了，堰塞湖了）很少受人關(guān)注，也不起眼，只有我們干水利的自己把自己看得很重要，哈哈。不過呢，這段字牌其實(shí)也說出了水利專業(yè)的初衷和目的“興利除害”。如果通過修建一種較為簡(jiǎn)單的工程就可以達(dá)到興利除害的目的，那干嘛還要把工程修的那么復(fù)雜那么高大上呢？由此，水庫(kù)和水電站的分類產(chǎn)生了：

（1）水庫(kù)和水電站是兩種建設(shè)目的不同的工程。

1）水庫(kù)

水庫(kù)的建設(shè)一般是為了滿足防洪、灌溉、生態(tài)保護(hù)、供水、航運(yùn)等要求，在滿足上述要求的前提下可以結(jié)合水頭和下泄水量發(fā)電，這種水庫(kù)工程我們一般稱之為水利樞紐。當(dāng)然也有些水庫(kù)完全就是為了發(fā)電而建設(shè)的，這種水庫(kù)我們一般就稱之為水電站（水庫(kù)式電站，調(diào)蓄式電站），這種電站在南方比較多見，主要原因是南方水資源相對(duì)豐富，河流基本上不承擔(dān)灌溉、供水任務(wù)，而河流水量（流量）相對(duì)較大，可以采用修庫(kù)集中水頭的方式利用河流的大流量來專職發(fā)電（水電站發(fā)電是流量和水頭的雙重作用，要么大流量，要么高水頭。南方一般是大流量，北方尤其是西北一般是高水頭，這個(gè)等講到水電站再細(xì)說）；而北方的河流一般要承擔(dān)較為繁重的灌溉、供水任務(wù)，所以很少有專職的水庫(kù)電站，各大水庫(kù)都是在滿足灌溉、供水的前提下，利用灌溉或者供水時(shí)下泄的水量順便發(fā)電。

那么水庫(kù)是如何分類的呢？一般可按照水庫(kù)任務(wù)分類，分為綜合利用水利樞紐和單一任務(wù)水庫(kù)；按照運(yùn)行方式分為調(diào)節(jié)水庫(kù)和反調(diào)節(jié)水庫(kù)；按照擋水建筑物的形式不同來分（比如重力壩、土壩之類）等。這些分法分別涉及到水庫(kù)的任務(wù)作用和水工建筑物類型等，我在后面幾期發(fā)的文字里會(huì)詳細(xì)的解釋。在這一期講水庫(kù)的基本概念的時(shí)候呢就不這么分了，而是按照水庫(kù)庫(kù)容與來水量的比例分—專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫水庫(kù)的調(diào)節(jié)能力（那個(gè)比例叫庫(kù)容系數(shù)）。按照調(diào)節(jié)能力（調(diào)節(jié)周期）水庫(kù)可以分為：日調(diào)節(jié)水庫(kù)、周調(diào)節(jié)水庫(kù)、季調(diào)節(jié)水庫(kù)、年調(diào)節(jié)水庫(kù)和多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

所謂的日調(diào)節(jié)水庫(kù)就是水庫(kù)很小，只能把一天中的來水按照用水要求重新分配。一般來說，河流一天中的來水量是比較均勻的，24小時(shí)的差異不大。但是用水戶用水要求在全天是不同的，比如工業(yè)用水可能在白天是高峰期，這個(gè)時(shí)候需要大量用水，卻沒有那么多的水可用；到了晚上企業(yè)維持低負(fù)荷運(yùn)行，不需要很多水了，但是河流來水還是那么大，只能讓晚上來的水白白流走——浪費(fèi)了。而有了一個(gè)小型的日調(diào)節(jié)水庫(kù)，就可以把晚上的水存起來，白天下泄給下游使用，這樣就解決了問題。

周調(diào)節(jié)水庫(kù)相對(duì)來說也不大，只能將一周的來水按照用水要求重新分配。

季調(diào)節(jié)水庫(kù)相對(duì)就大一些了，北方地區(qū)這種水庫(kù)一般來說首要任務(wù)是農(nóng)業(yè)灌溉，可以將夏天汛期的水存儲(chǔ)一部分，用于秋季和第二年的春季灌溉用水，解決農(nóng)業(yè)春旱問題。季調(diào)節(jié)水庫(kù)一般來說庫(kù)容系數(shù)是不到0.1的，解釋起來就是：這個(gè)水庫(kù)多年平均來了100個(gè)水，它自己只能存儲(chǔ)不到10個(gè)，其他90個(gè)它是不能存儲(chǔ)的。這么一看大家應(yīng)該明白了，其實(shí)季調(diào)節(jié)水庫(kù)的調(diào)節(jié)能力也很有限，僅僅是能將汛期的水存一小部分而已，這種水庫(kù)是根本不足以影響河流水量分配的。提前說句話，三峽庫(kù)容是390億左右（包括死庫(kù)容），三峽來水是3900億左右，三峽就是個(gè)季調(diào)節(jié)水庫(kù)，所以網(wǎng)上好多危言聳聽，三峽影響了這個(gè)，改變了那個(gè)，完全都是夸大其詞。多說一句，長(zhǎng)江入海口來水大約是1萬億，也就是說長(zhǎng)江還有6100個(gè)億的水量是來自于三峽下游，三峽根本不足以影響長(zhǎng)江來水。

年調(diào)節(jié)水庫(kù)是調(diào)節(jié)能力比季調(diào)節(jié)水庫(kù)（季調(diào)節(jié)水庫(kù)也叫不完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)）更強(qiáng)的水庫(kù)，基本上可以將正常年份汛期多余水量全部蓄存，然后按照下游用水要求幾乎隨心所欲的下泄（僅年內(nèi)）。年調(diào)節(jié)水庫(kù)庫(kù)容系數(shù)一般在0.1到0.3之間。

多年調(diào)節(jié)水庫(kù)是調(diào)節(jié)能力最強(qiáng)的水庫(kù)，堪稱水庫(kù)中的巨無霸，幾乎是無所不能的。多年調(diào)節(jié)水庫(kù)字面意思就是可以把許多年的來水都存下來，其實(shí)不是這樣。多年調(diào)節(jié)水庫(kù)的意思是可以把連續(xù)幾個(gè)豐水年多余的水量存起來，供給可能的連續(xù)幾個(gè)枯水年使用。比如，某條河連續(xù)來了五個(gè)豐水年，每年除了正常用水外，還多5億水到10億水。對(duì)于年調(diào)節(jié)水庫(kù)來說，它可能可以把第一年多出來5億水存起來，但是由于庫(kù)容限制，第二年又多出來5億它就存不了了，只能白白流走。而多年調(diào)節(jié)水庫(kù)就不怕這個(gè)，可以把這五年多出來的幾十億水全部存起來。五個(gè)豐水年過后接著是連續(xù)五個(gè)枯水年，每年來水都不足以滿足用水要求，每年都缺5億水，這個(gè)時(shí)候如果是個(gè)年調(diào)節(jié)水庫(kù)，它第一年可以把缺的5億水補(bǔ)上，但是第二年、第三年……就不行了，因?yàn)樗鼪]有那么大庫(kù)容，不能連續(xù)補(bǔ)幾年的水。多年調(diào)節(jié)水庫(kù)這個(gè)時(shí)候就可以大顯神威了，每年都可以從自己之前存儲(chǔ)的水量里分出來5億供下游使用，連續(xù)供應(yīng)五年直到下一個(gè)豐水期到來。這是多年調(diào)節(jié)水庫(kù)的恐怖之處，厲害之處。典型的多年調(diào)節(jié)水庫(kù)比如丹江口，每年來水不到400億，庫(kù)容就有290億，庫(kù)容系數(shù)接近0.75，幾乎可以對(duì)來水進(jìn)行隨心所欲的調(diào)節(jié)，所以丹江口作為南水北調(diào)中線工程水源工程當(dāng)之無愧。黃河上的龍羊峽水利樞紐，水庫(kù)庫(kù)容240億，來水量只有205億，庫(kù)容系數(shù)接近1.2，這個(gè)恐怖的數(shù)字意味著龍羊峽可以把一整年的來水全部裝進(jìn)水庫(kù)而不下泄一滴水。再多說一句，三峽如果想達(dá)到龍羊峽的調(diào)節(jié)能力，庫(kù)容需要4500億，但是從來沒有人指責(zé)龍羊峽水庫(kù)給黃河帶來了災(zāi)難。黃河上的所有水庫(kù)庫(kù)容幾乎是黃河來水量的2倍以上，只要愿意，所有水庫(kù)把閘門關(guān)閉，可以保證黃河里沒有一滴水，但是也從來沒人質(zhì)疑過黃河。只有質(zhì)疑三峽的如過江之鯽，而且絕大部分是不懂水利的，哈哈。原因無他：1、水利是專業(yè)性很強(qiáng)的科學(xué)，很多水庫(kù)網(wǎng)上沒有公開資料，不好抄襲，自己沒本事不敢質(zhì)疑，2、三峽樹大招風(fēng)，網(wǎng)上對(duì)的錯(cuò)的文章多，隨便抄一點(diǎn)兒東西，加上一些似是而非聳人聽聞的結(jié)論就可以蠱惑人心。質(zhì)疑很容易，釋疑很難，我在這一系列科普中最大的感受。

跑了一下題，由上述文字可以看出，單從調(diào)節(jié)能力看，在河流上修建多年調(diào)節(jié)水庫(kù)是最好的，但是考慮到資金、技術(shù)、移民、環(huán)保等現(xiàn)實(shí)需求（比如不可能在三峽那里修建一座庫(kù)容4500億的水庫(kù)，哈哈），就出現(xiàn)了不同調(diào)節(jié)能力的水庫(kù)，僅僅從有利于利用水資源角度看，有水庫(kù)的河流是優(yōu)于沒有水庫(kù)的河流的。

（一點(diǎn)兒題外話：在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，如果某個(gè)人說他自己對(duì)某個(gè)大專業(yè)的所有分支都十分了解，99%可以斷定他在吹牛，剩下的1%是天才和通才。鄙人自認(rèn)對(duì)水利相關(guān)專業(yè)都非常了解，也只敢張口就說水利動(dòng)能；對(duì)水文和綜合規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)專業(yè)都要謹(jǐn)慎應(yīng)對(duì)；對(duì)水工地質(zhì)、水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水輪機(jī)，水利機(jī)械等其他稍遠(yuǎn)的專業(yè)更是需要請(qǐng)教其他工程師后才敢作出相對(duì)精確的回復(fù)。）