“我的家在东北,松花江上啊……”
在吉林省吉林市境内,国网新源丰满水电站就矗立于松花江上,如今已经87岁高龄了。
丰满水电站是我国第一座大型水电站,被誉为中国“水电之母”“水电摇篮”。电站诞生于日本侵华战争的炮火中,后与中华人民共和国共同成长。新时代的丰满水电人,牢记嘱托、感恩奋进,实现了电站的涅槃重生。
△俯瞰国网新源丰满水电站
“水电之母”
前尘筚路蓝缕
1931年,日本侵略者发动了震惊中外的“九一八”事变,妄图以东北为基地,侵略华北和全中国。发源于长白山天池的松花江,流经东北大地,是养育东北人民的母亲河,丰富的水力资源让日本侵略者垂涎。
为了掠夺东北资源支援战争,日本侵略者诱骗和强掳中国劳工于1937年开始修建丰满水电站。被征用的劳工超过10万人,死伤者不计其数。
直至日本战败投降时,丰满水电站拦江坝混凝土只浇筑了总量的89%,整个坝没有达到设计高度,若干坝段距坝顶还有15米,可以说留下一个“烂摊子”。
△日伪时期丰满水电站建设场景
1948年3月,丰满解放,丰满水电局成立。丰满水电站回到了党和人民的怀抱。丰满水电站建设也被列为我国第一个五年计划的重点项目。在党的领导下,老一辈的建设者齐心协力搞生产。通过一期续建、二期三期扩建,到1998年,丰满水电站总装机容量达到了100.25万千瓦。丰满发电厂正式跨入了百万千瓦级电厂的行列。
病坝治理
提供“中国方案”
丰满大坝由于诞生之初就伴随诸多先天不足,虽然经过多年精心维护,仍无法彻底根除这些缺陷。2007年,丰满大坝被评定为“病坝”。
2012年10月,丰满水电站全面治理(重建)工程正式开工建设。新坝长1068米、高94.5米,工程新建6台20万千瓦机组,保留原有两台14万千瓦机组,总装机容量148万千瓦。
历时近8年时间,这个世界水电史上首座“百米级坝高、百亿级库容、百万级装机”大型水电站重建工程建成投运。这不仅让丰满水电站重获新生,也为世界大型水电站病坝治理提供了“中国方案”。
△国网新源丰满水电站老坝、新坝同框
丰满重建工程大力推进自主创新,在老坝下游120米处新建一座碾压混凝土重力坝,开创了超近距离“一址双坝”建设的世界先河,创造性地解决了新坝爆破开挖影响老坝和三期机组正常运行、老坝爆破拆除影响新坝安全稳定运行等工程难题。
为了攻克寒冷地区碾压混凝土重力坝建设的世界性难题,建设团队创新严寒与大温差地区碾压混凝土筑坝关键技术,解决了混凝土温控防裂问题,打造了高寒地区碾压混凝土重力坝“智慧建造”新样板。
“1000米长的大坝,国际上的坝基渗漏量标准是三位数,而丰满大坝渗漏量却是个位数,每秒还不到8升,远低于世界现有的同类坝,达到了国际先进水平。”2019年9月,坝工领域权威专家、中国工程院院士马洪琪在调研工程现场后说。
丰满重建工程机组从设计到安装全部国产化,工程荣获国家优质工程金奖。新丰满水电站发电和调峰调频能力较原来提升了近50%,2020~2023年平均年发电量22.07亿千瓦时,达到多年平均发电量设计值的129%,安全生产突破8200天,实现长周期安全稳定运行。
科学调度
高筑防汛安全堤
丰满大坝的安全,关系着整个松花江水系的安全。
重建后的丰满水电站彻底消除了丰满老坝的安全隐患,为松花江流域筑起了一道更加坚实的屏障。
今年7月下旬,受第3号台风“格美”等影响,松花江流域遭遇百年一遇大洪水,丰满水库出现1933年有资料记录以来最大洪水。新丰满水电站科学调度,充分发挥松花江流域防洪控制性工程作用,成功应对特大洪水的考验,有力保障了上下游人民群众生命财产安全。
△7月31日,国网新源丰满水电站开启泄洪兼导流洞,出库流量3000立方米每秒
国网新源丰满电厂生产技术部水库调度专责李文龙介绍说,系统科学调度水库,是流域防洪的关键。放水不足,大坝将面临高水位运行风险;泄洪太多,又将严重威胁下游防洪保护区人民群众和基础设施安全。
入汛前,丰满电厂强化预测预报,提前腾出库容,于5月11日加大出库流量,开始大发电。在洪水来临前,丰满、白山两座水库主动预腾库容27.34亿立方米,加上两库汛限水位以上防洪库容35.84亿立方米,此时共有63.18亿立方米防洪预留库容,足以容纳440个西湖,为下游留足防洪“安全余量”。
△国网新源丰满水电站地下厂房
从7月28日洪水形成至7月31日洪峰出现,防洪库容31.34亿立方米的丰满水库拦蓄了28.97亿立方米的洪水。“极限操作”的背后离不开精确的调洪测算和精准的水库调度。用好每一厘米水位、调好每一立方洪水,丰满水库充分发挥了“王牌”水库作用。
“在这次大洪水防洪调度中,丰满电厂大洪水科研成果应用发挥了关键作用。”李文龙介绍,通过水情、气象检测设备实时收集,白山、红石水库的运行数据逐小时汇总至丰满水库调度系统,系统滚动进行洪水还原计算,高效定出洪水频率,助力推演洪水演进趋势,有效支撑精准化决策。
绿色工程
人与自然和谐共生
增绿白山黑水,赋能东北发展。
丰满重建工程践行大环保理念,新机组设计年均发电量17亿千瓦时,投运以后,每年可减少燃烧标准煤54万吨,减排二氧化碳141万吨。
从工程立项之初,建设者们就将保护松花江水生态环境融入了工程设计中。
为了更好地处理工程建设过程中产生的污、废水,建设者修建了污水处理系统。该系统先物理分离废水中的泥沙,再净化残留的悬浮颗粒物。处理过的水主要用于仓面保养冲洗、道路洒水和绿化灌溉,实现循环利用。从系统建成使用至工程结束被拆除,该系统共处理废水92.13万立方米。帷幕灌浆、砂石加工等产生的废水全部实现零排放,保证了松花江下游水质不受影响。
另外,工程采用“鱼道集鱼+升鱼机运鱼+仿生鱼道过鱼”综合性过鱼设施,连续三年向松花江投放7种鱼苗共计460万尾,重新打通了因1942年老坝蓄水而中断了80年的鱼类洄游通道,也让我国四大奇观之一的“吉林雾凇”在下游持续绽放。
△吉林雾凇美景
松花江奔腾的水流,为肥沃的黑土地带来无限动能。
新时代,新征程。历经80余载,如今的丰满电厂将牢记嘱托,更好地发挥水库防洪和电网调峰作用,为服务东北全面振兴作出新的更大贡献。
记者|杨希 赵迪 陈靖漪
拍摄|李孟岩 赵冰
感谢|国网新源丰满电厂
责编|陆旻
执行审核|韩煦
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