初秋時節(jié)，滔滔松花江水奔涌而下，在廣袤的松遼平原上鋪展開一幅長軸畫卷。流經(jīng)吉林市時，江水被一座巍峨雄偉的大壩攔蓄成湖，奔騰的水流變?yōu)殡娏?，為這片肥沃的黑土地送去了無限動能。這座大壩就屬于全面治理(重建)后的國網(wǎng)新源豐滿水電站。
重建后的豐滿水電站全景。
豐滿水電站始建于1937年，是我國第一座大型水電站，被譽(yù)為中國“水電之母”“水電搖籃”。受歷史條件限制，豐滿水電大壩從誕生就伴隨諸多先天缺陷和安全隱患，經(jīng)過長達(dá)70年的運(yùn)行，大壩老化破損，進(jìn)入使用壽命末期，2007年被評定為“病壩”。國家電網(wǎng)有限公司組織各方專家充分論證，于2012年10月開工建設(shè)豐滿水電站全面治理(重建)工程，歷時近8年時間，于2020年9月全面建成世界水電史上首個“百米級壩高、百億級庫容、百萬級裝機(jī)”大型水電站重建工程，徹底消除了老壩安全隱患，讓水電老廠重獲新生。
重建后的豐滿水電站在保障電力安全供應(yīng)、沿岸防汛抗洪等方面發(fā)揮了重要作用，成為松花江防洪體系的“中流砥柱”和安全基石，積極服務(wù)東北全面振興。
為世界大型水電站病壩治理
提供“中國方案”
豐滿大壩的安全，關(guān)系到整個松花江水系的安全。黨和國家的領(lǐng)導(dǎo)人高度關(guān)心關(guān)注豐滿水電站的運(yùn)行。
公司秉承“徹底解決、不留后患、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”的16字方針，大力推進(jìn)自主創(chuàng)新，開創(chuàng)了超近距離“一址雙壩”建設(shè)的世界先河，打造了一座世界一流的高質(zhì)量大壩和技術(shù)先進(jìn)的水電站。豐滿水電站全面治理(重建)工程榮獲國家優(yōu)質(zhì)工程金獎，為世界大型水電站病壩治理提供了“中國方案”。
重建過程中，建設(shè)者們首次在高寒地區(qū)大壩工程建設(shè)領(lǐng)域提出智慧管控理念，全面運(yùn)用“大云物移”現(xiàn)代技術(shù)，開發(fā)三維可視一體化平臺，形成工程建設(shè)全要素、全過程智能化管理體系;攻克寒冷地區(qū)碾壓混凝土重力壩建設(shè)世界性難題，研發(fā)包含智能碾壓、智能溫控、智能驗評、試驗智能管控、灌漿監(jiān)控、移動安監(jiān)等功能的碾壓混凝土壩全過程施工智慧建造技術(shù)，創(chuàng)新提出嚴(yán)寒與大溫差地區(qū)碾壓混凝土筑壩關(guān)鍵技術(shù)，解決混凝土溫控防裂難題(極端最低氣溫零下42攝氏度、最大溫差79.5攝氏度)，開創(chuàng)了高寒地區(qū)碾壓混凝土重力壩“智慧建造”先河。
2019年9月，壩工領(lǐng)域權(quán)威專家、中國工程院院士馬洪琪在調(diào)研工程現(xiàn)場后說：“1000米長的大壩，國際上的壩基滲漏量標(biāo)準(zhǔn)是三位數(shù)，而豐滿大壩滲漏量卻是個位數(shù)，每秒還不到8升，遠(yuǎn)低于世界現(xiàn)有的同類壩，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。”
豐滿重建工程從機(jī)組設(shè)備制造到安裝調(diào)試全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，設(shè)備廠商、施工單位全心投入，在設(shè)計、制造和安裝的每一個環(huán)節(jié)都精益求精，以創(chuàng)新求突破。工程新安裝6臺單機(jī)容量20萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)，電站總裝機(jī)容量達(dá)到了148萬千瓦，發(fā)電和調(diào)峰調(diào)頻能力較原來提升了50%，新機(jī)組更是實(shí)現(xiàn)了全水頭、全負(fù)荷狀態(tài)下的穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)組16.4米的主軸在滿負(fù)荷工況下，各部分軸承絕對擺度均控制在0.05毫米以內(nèi)，性能指標(biāo)國際領(lǐng)先，從根本上保障了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，彰顯了“中國智造”的實(shí)力。
發(fā)揮防洪關(guān)鍵作用
成功應(yīng)對特大洪水
松遼流域面積廣、支流多，防洪安全對東北地區(qū)至關(guān)重要。豐滿水電站坐落于松花江干流，80余年來，始終承擔(dān)著吉林省吉林市、松原市和黑龍江省哈爾濱市等地區(qū)的防洪任務(wù)。
重建后的豐滿水電站最大泄洪能力提升一倍，裝機(jī)容量提升近50%，防洪能力得到有效提升，從根本上保證了松花江沿岸安全。
今年3月，考慮到防洪風(fēng)險預(yù)控需要，相關(guān)各方向水利部門備案，確定了豐滿、白山梯級水庫采取7月1日前豐滿水庫水位255米、白山水庫水位405米、梯級整體庫容92.34億立方米預(yù)控的調(diào)度策略。根據(jù)今年松花江流域可能出現(xiàn)較重汛情的預(yù)測，豐滿、白山電廠分別于5月11、19日加大出庫流量啟動大發(fā)電，最大能力預(yù)騰庫容，以便在大洪水到來時能從容應(yīng)對。截至7月24日，兩座水庫在汛限水位以下主動預(yù)騰庫容27.34億立方米，為下游留足防洪安全余量。
7月下旬，受今年第3號臺風(fēng)“格美”等影響，松花江吉林段遭遇超百年一遇洪水，豐滿水庫出現(xiàn)自1933年有資料記錄以來最大洪水。暴雨如注，一場強(qiáng)過一場。短短3天，豐滿水庫入庫流量增加到5倍以上。7月27日8時，豐滿水庫水位持續(xù)快速上漲，松花江吉林段2024年第1號洪水形成。降雨總量大、洪水漲勢迅猛、來水總量大，無不考驗著流域水庫的調(diào)控能力。
面對嚴(yán)峻形勢，豐滿、白山水庫精細(xì)實(shí)施防洪聯(lián)合調(diào)度，累計攔蓄洪水41.2億立方米，相當(dāng)于289個西湖的水量。7月29日，最大入庫流量11300立方米每秒的特大洪水來襲。經(jīng)豐滿水庫調(diào)蓄，洪峰削減至4000立方米每秒，削峰率達(dá)到了64%，使下游干流松花江至扶余江段河道水位降低了1.37～2.18米，最大限度保證了干流堤防的防洪安全。
系統(tǒng)科學(xué)調(diào)度水庫是流域防洪的關(guān)鍵。面對前所未有的特大洪水，重建后的豐滿水電站堅如磐石，保障了水庫的科學(xué)精準(zhǔn)調(diào)度，充分發(fā)揮松花江流域防洪控制性工程作用，有力保障了上下游人民群眾生命財產(chǎn)安全。
綠色工程保供安瀾
助力高質(zhì)量發(fā)展
豐滿重建工程建設(shè)踐行生態(tài)保護(hù)有關(guān)要求，新投運(yùn)機(jī)組設(shè)計年均發(fā)電量17億千瓦時，每年可減少標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒54萬噸，減排二氧化碳141萬噸。
為了更好地處理工程建設(shè)過程中產(chǎn)生的污廢水，建設(shè)者們修建了污水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)先物理分離廢水中的泥沙，再凈化殘留的懸浮顆粒物。處理過的水主要用于倉面保養(yǎng)沖洗、道路灑水和綠化灌溉，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。至工程結(jié)束被拆除，該系統(tǒng)共處理廢水92.13萬立方米。工程施工中帷幕灌漿、砂石加工等產(chǎn)生的廢水全部實(shí)現(xiàn)零排放，保證了松花江下游水質(zhì)不受影響。
工程建設(shè)者們從一開始就定下一個目標(biāo)：重新打通1942年因老壩蓄水而中斷了80年的魚類洄游通道，修復(fù)松花江467千米長的魚類生態(tài)環(huán)境。工程采用“魚道集魚+升魚機(jī)運(yùn)魚+仿生魚道過魚”綜合性過魚設(shè)施，配套建設(shè)目前亞洲嚴(yán)寒地區(qū)最大的魚類增殖站，對江段內(nèi)魚類資源進(jìn)行針對性補(bǔ)充，豐富水生食物鏈的物種構(gòu)成，連續(xù)3年向松花江投放7種魚苗共約460萬尾，促進(jìn)了松花江流域珍稀魚種的基因交流，維護(hù)了水生生物多樣性，對流域水生生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
“一址雙壩”是豐滿水電站的最大特點(diǎn)。建設(shè)者們研究了老壩拆除高程對水庫水溫結(jié)構(gòu)及下泄水溫的影響，并委托中國水利水電科學(xué)研究院開展了大量的試驗、綜合比較分析，優(yōu)化了施工方案，取消常規(guī)疊梁門分層取水方式，在世界上首次利用老壩拆除缺口分層取水。
經(jīng)過規(guī)劃，老壩的拆除高程由237.5米提高到240.2米，拆除寬度由594米擴(kuò)至684米。老壩拆除余留的巖坎形成了前置擋墻，漫過擋墻進(jìn)入兩壩之間的是溫度較高的表層水。新舊兩壩之間形成了一個“溫水收集箱”，6臺機(jī)組就從這個“溫水收集箱”里取水，調(diào)節(jié)了下泄水溫，更利于魚類繁殖和農(nóng)作物灌溉，保護(hù)了下游生態(tài)環(huán)境;在冬季大壩下游沿岸形成江水與大氣的溫差，讓我國四大自然奇觀之一“吉林霧凇”持續(xù)“綻放”。
豐滿大壩攔蓄而形成的松花湖是國家4A級風(fēng)景名勝區(qū)，因適宜夏季避暑、冬季旅游滑雪觀景吸引眾多游客，促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。(記者 張婷 趙迪 通訊員 韓冰)
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