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、第二期2台。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。[4]:140-141
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。[4]:141
1937年10月25日,右岸拦江围堰开工;11月5日,水力电气建设局举行拦江坝开工典礼,时任满洲国总理张景惠参加。11月6日,丰满发电所全面破土动工;至1938年4月,右岸完成截流。6月,开始掘凿河床基础,拦江坝混凝土浇灌工程开工。10月3日,举行大坝定础仪式;所谓“定础”,即决定大坝基础位置。1938年10月末,开始左岸截流工程;至1940年4月,左岸截流完成,大坝开始全面施工。1940年10月3日,举行大坝上梁仪式,同时,左、右岸坝段混凝土对进浇灌连成整体。[4]:141-143
1942年,1号水轮发电机组开始安装;7月至8月,4号水轮发电机组和所内用2台水轮发电机组也相继安装。同年10月17日,临时排水路关闭,开始截流蓄水。11月7日,完成截流。1943年1月,水库蓄水达到发电水位。[4]:143截至1942年底,丰满发电所本体混凝土浇筑进度达59%。[4]:147
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)、瑞士埃舍尔维斯(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。[4]:147-148
1943年2月15、20日,2台1250千瓦发电所用机组投入运行;3月25日,1号发电机组开始发电;4月1日,以154千伏向新京(长春)送电。5月13日,4号机组投产;15日,在新京和丰满两地同时举行仪式,庆祝丰满发电所发电。此后,又建成至哈尔滨、抚顺的高压输电网。1944年6月22日、12月25日,又先后建成2、7号发电机组。1945年日本战败投降时,8号机组几乎完成,3号机组正在安装,土建工程完成87%。[4]:148
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[4]:144-146。1963年,丰满发电厂在“万人坑”上设置展室;1964年由吉林市总工会接管,向全市开放;1997年定名为吉林市劳工纪念馆。
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续建竣工[编辑]
1945年9月,苏联进驻丰满水电站,拆除搬走除1、4号机组和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。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。[6]:46
1948年3月8日,国民党军队撤离吉林,此前,曾计划破坏丰满发电厂,但在当班值长张文斌的周旋下,使得国民党工兵将次要部位当作主要部位,炸毁配电盘,使得丰满发电厂停止发电,但大坝和全部水轮机组保存了下来。[4]:243次日,吉林市解放。此后至1950年9月30日,共完成混凝土浇筑15.97万立方米。[6]:43
1950年2月,苏联电站部(后来的苏联动力和电气化部,现为俄罗斯联邦能源部)水电设计院派出以爱金别尔克为组长的设计专家小组到丰满发电厂,进行四个月的勘测、调查。至1951年,由苏联设计院莫斯科分院编制全套的设计书,编号为366,后称《366号设计书》,经政务院批准为丰满水电站续建的技术设计。[4]:149
续建使用的水轮机组和发电机多由苏联制造;苏联并于1953年派遣水轮发电机安装支援小组来到丰满。1953年4月27日,装机容量7.25万千瓦的7号机组投产。这是中国第一台自行安装的大型水轮发电机组。燃料工业部部长陈郁在竣工典礼上剪彩。1953年7月、1954年9月、1955年3月、1956年8月,又有4台装机容量为7.25万千瓦的发电机组投产。[4]:149
3号机组发电机利用现场遗留的德国制转子、主轴,由哈尔滨电机厂配制定子,其他设备由苏联制造,装机容量为6万千瓦。1959年3月开始安装,1960年8月并网。至此丰满水电站一期工程全部竣工投入使用。[6]:46
至1960年,丰满水电站的机组配置为:1号机组为瑞士产,容量6.5万千瓦;4号机组为德国产,容量6.5万千瓦;3号机组为组装件,容量6万千瓦;2、5至8号机组为苏联产,容量7.25万千瓦;厂用机组1台,容量0.125万千瓦,合共55.375万千瓦,为当时中国第一大水电站。[4]:149-150
1969年10月至1980年10月,因丰满水电站早期建设遗留的5条154千伏高压供电线路全数升压为220千伏。[4]:159-1651975年至1981年,丰满水电站技术人员对5台苏联制发电机进行增容改造,单台机组容量提升至8.5万千瓦,总装机容量曾提升至61.5万千瓦(在二期工程投产后恢复为7.25万千瓦额定容量)。[6]:184-186
重建工程[编辑]
国家电监会于2004年开始组织丰满水电站大坝第二轮定检,2007年评定丰满大坝为“病坝”,安全换证注册等级定为丙级。2009年,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,经深入论证、充分比选,才最终确定采用重建方案[11]。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[12]。
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[11]。2012年10月29日,丰满水电站重建工程开工仪式在吉林市举行。时任省委书记孙政才,省委副书记、省长王儒林,国家电网公司总经理刘振亚出席仪式。该工程总投资90.79亿元,在原大坝下游120米处新建一座大坝,恢复原电站功能和任务,不改变水库特征水位。电站新建6台单机20万千瓦混流式水轮发电机组,保留原三期工程2台14万千瓦机组,总装机容量达到148万千瓦,届时年均发电量17.09亿千瓦时,以500千伏电压接入吉林电网。电站枢纽由拦河坝、泄洪消能、引水发电、过鱼设施等建筑物和保留的三期电站组成。新建大坝为碾压混凝土重力坝,坝长1068米,最大坝高94.5米。水库正常蓄水位263.5米,死水位242米,总库容103.77亿立方米,调节库容56.72亿立方米,具有多年调节能力。当时计划工程总工期78个月(至2019年5月),首台机组发电63个月(至2018年2月)。[8][13]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[1]。业主为国网新源控股有限公司丰满大坝重建工程建设局[14];承建单位为中国电建水电十六局[15]。
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[16]。2015年7月,丰满水电站新右岸电厂封顶。旧丰满水电站大坝于2018年12月12日开始爆破拆除[11],至2019年5月20日,拆除至旧坝后水位241.1米处,松花湖水通过拆除的缺口流过旧坝,新建的大坝至此开始承担蓄水作用[1]。至当年6月5日,旧坝两侧的水平面达到齐平[17]。新大坝首台水力发电机组预计于2019年7月31日投产
旧坝[编辑]
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。[18]:285
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[9]:184;正常蓄水位263.5米,死水位242.0米,最大库容109.88亿立方米[19],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[10];坝体总装机10台,容量72.25万千瓦时;多年平均来水量143亿立方米;坝址控制流域面积4.25万平方公里,多年平均入库流量429m3/s;汛期限制水位在2008年降低至257.9米;防洪库容24.57亿立方米;大坝按防御500年一遇洪水标准设计,防御10000年一遇洪水标准校核[20];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[21]。
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[23]。
新坝[编辑]
新的丰满水电站大坝位于旧坝下游120米处。新坝为碾压混凝土重力坝,设计全长1068米,高94.5米;水库正常蓄水位263.5米,死水位242米,总库容103.77亿立方米,调节库容56.72亿立方米;附有过鱼设施,以保护松花江水系生态[8];坝顶高程269.50米;全坝分56个坝段;混凝土总量为276万立方米,其中碾压及变态混凝土约184.41万立方米[24];新坝枢纽泄洪能力提高至22767m3/s[11]。