豐滿大壩

豐滿大壩

豐滿大壩位於吉林省吉林市境內松花江上的豐滿峽穀穀口,第二松花江幹流上的豐滿峽谷的谷口,兼具發電、防洪等功能,1937年偽滿時期開工,六年後第一台機組發電。大壩高90多米,當時乃亞洲第一高壩。豐滿水電站庫容百億立方米,裝機容量超過100萬千瓦,兼具發電、防洪等功能。2011年6月初,國家電網力主張耗資百億拆除並重建豐滿大壩。2012年10月18日,國家發展改革委核准了吉林豐滿水電站全面治理(重建)工程。

基本信息

大壩簡介

豐滿大壩豐滿大壩
豐滿大壩位於吉林省吉林市,第二松花江幹流上的豐滿峽谷口,1937年偽滿時期開工,六年後第一台機組發電。大壩高90多米,當時乃亞洲第一高壩。豐滿水電站庫容百億立方米,裝機容量超過100萬千瓦,兼具發電、防洪等功能。

2011年6月初,國家電網力主張耗資百億拆除並重建豐滿大壩。

豐滿大壩全長1080米。左側為溢流壩段,為孔口式溢流堰,堰頂高程252.5米,有11個孔,各寬12米、高6米。設計泄洪量9020米3/秒,校核最大泄量9240米3/秒,用差動式躍水檻消能。發電廠房位於右側,長189米、寬22米、高38米。

豐滿大壩高90.5米,為重力壩,壩體混凝土量194萬米3。日本撤退時大壩尚未完成,有些壩段還沒有按設計斷面澆完,而且壩基斷層未經處理,已澆的混凝土質量很差,廊道里漏水嚴重,壩面凍融剝蝕成蜂窩狀。大壩安全處於危險狀態。

建設歷程

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1937年4月破土動工,1942年11月初具規模,大江截流,水庫開始蓄水,1943年3月1號機開始發電。豐滿大壩從1937年破土動工到1943年春發電,僅僅用了5年多時間,在當時生產力水平低下、機械化程度不高的情況下,建成如此浩大的工程,所需勞工數量之多,勞動強度之大可想而知。

1946年國民黨接收後,原資源委員會曾派全國水力發電工程總處的美國顧問卡登和中國工程師去研究修復計畫。當時曾提出炸低溢流堰,用降低水庫水位來保大壩安全。但因當時條件很困難,東北也快解放,只鑿掉了少量混凝土,沒有繼續進行。

1948年3月8日,國民黨東北剿總副總司令鄭洞國向即將撤退的吉林守軍下達了蔣介石“撤退前必須徹底炸毀小豐滿堤壩和發電廠全部設備”的手諭。當晚,當班運行值長張文彬面對破壞電廠的國民黨軍隊,機智周鏇,確保了發電機組、壓力鋼管完好無損。翌日,飽受磨難的電站回到人民的手中。

1948年東北解放後,即委託蘇聯彼得格勒水電設計院做出豐滿水電站修復和擴建工程的設計(366號設計)。首先為了確保大壩的安全,決定採取積極的加固大壩措施,爭取於1950年汛前突擊澆築57360米3混凝土,以保度汛安全,結果勝利提前完成。接著在壩基和壩體內進行鑽孔灌漿,共72685米;補修壩面27426米2。至1953年土建工程基本完成。並從1953年起陸續安裝由蘇聯供應的機組,其中有1台發電機是哈爾濱電機廠製造的,至1959年共新裝了6台大機組。後來拆掉了一台小機組移作別用。現有機組為1台6萬千瓦,2台6.5萬千瓦,5台7.25萬千瓦以及1台1250千瓦小機組,總計裝機容量55.375萬千瓦。相當於總容量63.9萬千伏安,超過了日本原設計的56.3萬千伏安。通過1回154千伏和5回220千伏高壓輸電線分別向吉林、長春、哈爾濱等地送電,是東北電網中的一座骨幹電站,不僅提供大量電量,還起到系統中調峰、調頻和事故備用等重要作用。

為了保證大壩的安全,後來又在岸邊開挖一條泄洪放空洞,洞徑9.2米,長683米。隧洞進口位於庫區正常高水位以下39米,採用水下岩塞爆破,岩塞實方3794米3,一次爆破成功。

大壩定檢

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在1995年開始的水電站大壩首輪定檢中,國家電監會大壩安全監察中心(下稱大壩中心)將豐滿大壩定為正常壩。第二次定檢在2005年底結束時,專家組初步論證意見是仍然可以定為正常壩。東北電網2006年3月向國家電監會上報的檔案中,也將自評安全等級報為正常壩。

不過,專家組認為,首次定檢發現的一些問題沒有實質性改進,尤其是溢流壩段的滲漏和凍脹開裂問題較為嚴重。為了督促業主整改,國家電監會2007年底發文將豐滿大壩定為病壩。這意味著它在此後三年內可以帶病運行,但必須維修加固,消除“病症”。

在第二次定檢中,大壩中心將豐滿大壩定位病壩,或者說有條件的正常壩。主要條件即為處理溢流壩段的滲漏。為解決這一問題,東北電網委託中國水電顧問集團東北勘測設計研究有限責任公司(下稱東勘院),設計了投資約5200萬元的溢流壩段降低滲水壓力工程,目前施工已經完畢。

2011年5月下旬,豐滿大壩迎來了第三次安全定期檢查(下稱定檢)專家組。定檢結論將在很大程度上影響這座大壩的命運。

相關爭議

平靜的松花湖水面下,圍繞著這座大壩的安全等級評價和重建與否,爭議之聲未絕。國網公司方面正強力推進耗資近百億元的拆除重建計畫,以“徹底解決問題”;反對者認為,對大壩採取維修加固措施即可,拆除重建不僅是一種巨大浪費,還可能導致下游霧凇景觀受威脅等一系列問題。

重建難題

霧凇景觀和壩址選擇的問題,或許都會給國網公司重建計畫帶來一定影響。但最為重要的因素,在於豐滿大壩的病究竟有多重。

為了保護霧凇景觀,技術人員提出的對策之一是“三期機組+新機組”聯合發電,繼續從老壩取水口取水發電來提高下泄水溫。但有人認為,此舉將影響豐滿水電站冬季調峰。

另據知情人士透露,目前重建工程已著手考慮調整老壩拆除方案,加深拆除高度以提高取水水溫。這一方案涉及水下施工,難度增大,施工期間還會對下游水質造成較大影響。

之所以出現上述問題,與新壩壩址的選擇不理想有密切關聯。新壩的壩軸線與老壩的壩軸線相差僅120米,與老壩的壩腳線距離更是只有40米。重建方案如果實施,豐滿峽谷口上將出現“一址兩壩”的奇觀。

重建方案的一位設計總負責人說,這幾乎是在下游建壩惟一的選擇,因為過了三期廠房之後,江面就非常開闊,沒法建壩。他承認,這樣的壩址選擇對爆破安全帶來很大挑戰。

水利水電規劃總院一位退休高工還指出,新壩建設必然破壞老壩的消力池,將導致泄洪時水流攜巨大能量直接衝擊新壩並淘刷老壩壩腳。要避免這一情況,需將老壩的蓄水位在汛前降至較低水平,但這又將影響水庫的整體調蓄功能和對下游的供水。

如此尷尬的壩址,還帶來一個新問題。1991年實施的《水庫大壩安全管理條例》第十三條明文規定,禁止在大壩管理和保護範圍內進行爆破、採石、挖沙等危害大壩安全的活動。而對於豐滿這樣的山丘區大型水庫,工程管理範圍為下游從壩腳線向下應不少於200米,工程保護範圍則在工程管理範圍邊界線外延,主要建築物不少於200米。

國網態度

國網公司的工作目標從維修加固轉向了拆除重建。2010年2月,國家發改委再次發函,同意將重建方案作為豐滿水電站大壩全面治理方案開展前期工作。2011年6月,國家電網力主張耗資百億重建豐滿大壩。

國網公司大概也很清楚,第三次定檢報告是重建計畫能否實施的關鍵之一。為此,國網公司採取了各種對策,希望增加其話語權。定檢專家組原本有16位成員,絕大多數來自國網公司以外的機構,且相當大一部分人對豐滿大壩拆除重建持質疑態度。而國網公司在此次定檢現場會議之前要求:邀請支持重建的林皋作為顧問,同時增加4位成員,其中3人來自國網公司。不僅如此,國網公司自從對重建方案青睞有加,就在想方設法控制局面。

2009年7月30日,由國網公司主導的豐滿水電站大壩全面治理方案論證會在北京舉行。一年前,重建和加固均被確定為重點研究方案,方案設計單位分別是中國水電顧問集團旗下的東勘院和華東院。

大壩中心向與會專家提供了一份加蓋公章的《豐滿大壩安全監管情況說明》,大意是灌漿加固工程可以保證其長治久安。國網公司副總經理欒軍則回應稱,豐滿大壩諸多先天缺陷均是致命問題,這是“日本帝國主義侵略中國,強加給中國人民頭上的一個重大安全隱患”。

最終,會議的結論是:灌漿加固方案技術上可行,具有投資少、工期短、對周邊和下游供水基本無影響等優勢,但不能完全滿足國家發改委“徹底解決、不留後患”的要求,“選擇重建方案是合適的”。

重建方案

2009年其業主單位國家電網公司確定了重建方案,但有不少工程專家仍認為灌漿加固就可以保證大壩安全運行。
2010年11月中水東北勘測設計研究有限責任公司制定的《可行性研究報告》,重建工程總投資約92億人民幣,新建大壩的上網電價需要漲至0.66元/千瓦時以上才能滿足成本費用支出。

2012年10月18日,國家發展改革委在官方網站上公告核准了吉林豐滿水電站全面治理(重建)工程。工程新建6台20萬千瓦混流式水輪發電機組,保留原三期2台14萬千瓦機組,總裝機容量148萬千瓦,年均發電量17.09億千瓦時。

按照重建方案,老壩將部分拆除形成一個豁口,下游新壩的壩軸線與老壩的壩軸線相差僅120米。重建方案如果實施,豐滿峽谷口上將出現“一址兩壩”的奇觀。

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