丰满水电站

丰满水电站位于中华人民共和国吉林省吉林市丰满区的第二松花江上,距吉林市区16千米,是中国第一座大型水力发电站,曾是中国乃至亚洲最大的水力发电站,被称为“中国水电之母”

1933年,满洲国产业部组织“满洲河川综合调查处”,对松花江水系进行调查,最终选定小丰满地区,修建丰满水力发电所。1936年12月28日,满洲国第210号敕令决定于次年1月1日起成立由经济部大臣直接领导的水力电气建设局,负责松花江水电开发。该局工务处长本间德雄具体提出建设丰满水电站的有关方案,获得满洲国政府批准。坝体确定为混凝土式重力坝,设计10台水轮发电机组,其中第一期8台(六台6.5万千瓦,两台7万千瓦)、第二期2台(两台1500千瓦自用机组)。大坝全部工程设计由本间德雄指导;发电所厂房设计由日本早稻田大学教授内藤多仲负责。丰满水电站工程在當時被譽為“亚洲第一工程”。

1937年6月18日,满洲国经济部水力电气建设局召开第一次水力电气建设委员会,决定在丰满设置吉林工程处,负责有关施工。施工技术人员主要是从日本电力公司、朝鲜长津江水电公司、国道局招收的日本、朝鲜技术人员500余人;同时亦有从哈尔滨工业大学和沈阳、吉林工业学校分配的中国技术人员50至60人。此外,国际运输、共荣木材、东亚土木、神谷组等日本建筑企业负责专业施工。。

丰满发电所各种设备皆从国外订购。1938年时,丰满发电所向美国西屋电气(当时美国严守中立)、瑞士(瑞士为中立国)、德国福伊特、德国电气总公司(AEG)(德国为日本盟国)及日本日立订购发电设备,共计8套,总容量52.5万千瓦,计划1940年起交货。但自1939年起,第二次世界大战全面爆发,德国、瑞士设备因在海运中途轮船被击沉,仅到货一半;美国与日本作战,推迟供货;日本设备亦因“军备生产第一”而推迟。至1945年初,除3、5两台水轮机组之主机外,其余设备全数到齐。。

丰满水电站是在中国劳工的白骨之上建造起来的。水电站建设期间,共投入劳工103,410人,多是日本侵略者用法西斯手段从占领区各处抓来的老百姓。时任永吉县警务科长野崎茂在战后供认,自1936年至1943年,七年间共有5,110名劳工死亡;仅其在永吉任职的两年就有1,160名劳工死亡。惨死的劳工遗骸被扔进“万人坑”中。丰满万人坑遗址于1983年11月24日被列入第三批吉林省文物保护单位,并于2019年10月7日被列入第八批全国重点文物保护单位。

至1945年日本战败投降时,八台机组有4台安装发电,总装机容量26.5万千万。

续建竣工
1945年9月,苏联进驻丰满水电站,拆除搬走除1、4号机组和2台厂用机组外的几乎全部设备,计有5.5台发电机、5台水轮机、5台主变及高压断路器及施工用机车、水泥输送机、空气压缩机等,当作战利品运至苏联。剩下的两台发电机组总装机容量13万千瓦。这些设备均安装在阿塞拜疆的明盖恰乌尔水电站。据日本技术人员估算,此批设备价值达1千万美元。1950年2月14日签订《中苏友好同盟互助条约》时,苏联外交部长维辛斯基和中国国务院总理兼外交部长周恩来就“苏联政府将苏联经济机关在东北自日本所有者手中所获得之财产无偿地移交中华人民共和国政府的决定”交换了照会,但苏联始终未有归还此批设备。

1946年5月29日,国民政府资源委员会水利发电工程总处美籍工程师约翰·柯登来丰满进行调查,并且给出了续建意见。柯登认为大坝稳定性不足,应当降低溢流坝段底坎增强泄流能力,并在纵缝处凿竖井回填混凝土。此措施仅得到少部分实施,溢流坝底坎被炸低1至1.5米。。后来丰满水电站重建工程开工时,李鹏亦有致信祝贺

三期工程
1970年,丰满水电站在左岸增设泄水洞。1979年5月28日岩塞爆破成功。泄水洞全长688.5米。1984年9月18日完成验收,开闸放水试验成功。

重建工程
国家电监会于2004年开始组织丰满水电站大坝第二轮定检。2006年2月,国家电网公司向国家发改委报送《关于丰满发电厂水库大坝全面加固工程按基本建设程序开展前期工作的请示》,并在4月得到国家发改委批复,同时确定“彻底解决、不留后患、技术可行、经济合理”的原则。由于1995年首次定检发现的一些问题没有实质性改进,尤其是溢流坝段的渗漏和冻胀开裂问题较为严重,2007年被国家电监会大坝安全监察中心评定为“病坝”,安全换证注册等级定为丙级,限制水位运行使得有效库容降低了13%。2009年7月30日,国家电网公司组织召开丰满水电站大坝全面治理方案论证会,会议成立了以潘家铮院士为组长,四位院士、三位设计大师、有关专家等13名成员组成的专家组。“下游重建”和“灌浆加固”被确定为重点研究方案,方案设计单位分别是中国水电顾问集团旗下的东北勘测设计研究有限责任公司和华东水电勘测设计院,两个方案的设计投资分别为53.7亿和23亿。经深入论证、充分比选,才最终确定采用重建方案。2010年2月,国家发改委发函〔2010〕356号同意“下游重建”方案,全面开展可行性研究阶段前期工作,重建方案投资上升到接近100亿元。2010年2月,吉林省人民政府通过其工作报告宣布将于年内开始大坝移址重建工作,并表示丰满水电站重建期间的电力空缺将由当时即将开始兴建的靖宇核电站填充。2011年12月,可研设计报告通过审查,丰满大坝重建费用最终由中国国际工程咨询公司评估为95.36亿元。

2012年10月11日,丰满水电站全面治理(重建)工程项目获得国家发展改革委核准此次重建工程,是全球首例百亿库容、百万装机、近百米高的大型水电站的重建工程。业主为国网新源控股有限公司丰满大坝重建工程建设局;主要承建单位为中国电建水电十六局和水电六局;辅助承建单位为水电一局、水电二局、水电三局和水电八局;监理单位为中国电建北京勘测设计研究院。

2013年开始筹建期工程项目施工;2014年开始主体工程项目施工;2014年10月18日,丰满水电站全面治理(重建)工程围堰顺利实现合龙。2015年4月24日,新大坝首仓混凝土浇筑,新坝进入主体施工阶段。2015年7月,丰满水电站新右岸电厂封顶。2018年10月完成大坝主体混凝土浇筑施工。旧丰满水电站大坝于2018年12月12日开始爆破拆除。

2019年7月13日至16日,新大坝1号水力发电机组进行并顺利完成72小时试运转。2019年9月20日,丰满水电站首台机组—1号机组正式投产发电,国家电网在丰满水电站举行了正式的投产发电大会,宣告丰满水电站新大坝1号水力发电机组正式投产。11月16日,新大坝2号水力发电机组投产。

技术
旧坝
根据本间德雄的初步设计,大坝为混凝土重力坝;坝顶高程为266.5米,坝高91米,底宽61米,坝顶长1080米,由60个18米长的坝段组成。满水位266米,总库容125亿立方米,是当时仅次于美国鲍尔德和福特佩克水库的世界第三大人工湖。设计控制面积4.25万平方公里,设计多年平均来水量163亿立方米,平均流量520立方米每秒,洪峰流量1.5万立方米每秒。

2010年前后,丰满水电站旧坝最终状态下参数为:坝长1080米,最大坝高91.7米,坝顶高程267.7米,坝宽9至13.5米,相应库容88.49亿立方米,死库容26.85亿立方米,调节库容61.64亿立方米;左岸设置泄水洞,安装有2台机组,容量28万千瓦时;10台机组、11孔溢流门及泄水洞的总泄流量为12258m3/s。

自1942年开始,在旧坝上游形成水库,又称松花湖。

根据2012年的重建计划,旧坝左岸起第6至43坝段(左边距离左岸90米,长684米)将会拆出一个高27.5米的豁口,左岸90米、右岸306米的坝体将整体作为遗址保留。

2018年10月16日,国家能源局注销丰满水电站旧坝的安全注册登记证;同年12月12日旧坝开始拆除;新坝枢纽泄洪能力提高至22767m3/s。

新坝安装有6台水力发电机组,均为哈尔滨电机厂生产,单台容量为20万千瓦。每台水力发电机组分为转子、定子、转轮、主轴等部分,转子主要由中心体、扇形支臂、磁轭、磁极和附件组成,现场拼装,设计半径6.66米,重量约565吨;定子机座分成6瓣,同样现场拼装,外径18.1米,高度1.92米,起吊重量363吨;转轮直径6.99米,高4.1米,重量178.5吨,转轮与水轮机主轴联轴后总重240吨,一次吊装。

影响
人文
的5角券]]

丰满水电站在1949年新中国成立时,是中国内地以至亚洲最大的水力发电站,被印在第二套人民币的5角券上,至2018年时为国家4A级旅游景区。

供电
丰满水电站曾是东北电网的骨干发电厂。满洲国时期丰满水电站联网发电两年又五个月,发电12.35亿千瓦时;1951年至1960年发电量166亿千瓦时。1961年起,由于吉林热电厂等电厂投产,丰满水电站的任务逐渐转为向辽宁、黑龙江输电以及东北电网电能调节、调相、调峰、调频等则无能为力。在2010年7月、8月的松花江超百年一遇的大洪水中,丰满大坝的最大下泄流量控制在每秒4500立方米,有效缓解了下游防洪压力。

移民和上游淹没
在丰满水电站建造期间,上游居民8000户5.2万余人被迫迁移。

参考文献

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