论满洲水电站对松花江下游地区的贡献

论满洲水电站对松花江下游地区的贡献

满洲水库是“亚洲第一个大型节水工程”，是中国第一个大型节水工程。它首先由日本帝国主义策划修建,而随着日本帝国主义的投降,丰满水电站几经易主。新中国建立后,不断进行对其改扩建。丰满水库自蓄水发电以来已运行近70年,是中国水电事业发展的一个缩影,被誉为“中国水电之母”。时至今日,丰满水电站仍在当地的社会经济生活和生态环境中扮演重要角色。对吉林市、长春市乃至哈尔滨市以及沿岸的11个市(县)的防洪、灌溉、航运和供水作用突出,承担重要的社会责任。目前,根据实际情况和国家相关要求,丰满水电站即将重建。年满七旬的丰满水电站将老树新花,迎来第二春。一、丰结机组运行情况1931年日本帝国主义侵占东北后,不断修筑各种军事工程、民用工程以及大型工业项目,这些工程都离不开电力做保障。于是以“创造东北产业之原动力”为名,加速掠夺东北水力资源。1936年11月,伪满洲国政府制定了《产业开发五年规划》,将在松花江干流修建丰满发电站列入开发计划。1937年5月,日伪水电局长、日本水力发电专家本间德雄正式提交了一份《丰满发电所计划书》,标志着丰满发电站的建设进入了实质性阶段。该工程于当年7月正式动工修建,当时号称“东亚第一”大水电站。同时,丰满水库设计时也号称“东亚第一”,当时为仅次于美国鲍尔德和福特佩克水库的世界第三大人工湖。此后,随着日本帝国主义的投降,丰满水电站几经易主,从苏联军队的劫掠到国民党撤退后的险遭破坏,可谓命运多舛。由于复杂的历史原因,电站机组型号十分复杂,机组部件分别来自苏联、日本、美国、瑞士及我国等多个国家,“水电博物馆”之称名不虚传。1943年3月,电站第一机组开始发电。同年5月,4号机组投产发电,用154千伏电压向吉林、长春、哈尔滨送电。1943年3月第一台机组投入发电。1944年6月及12月,第2、7号机组先后投产发电,并以220千伏电压向沈阳、抚顺送电。至此,丰满水电站已安装完成的4台机组装机容量达到28.30万千瓦,电力输送范围基本覆盖了当时东北地区的主要大城市。至1945年日本投降前夕,丰满电厂发电总量累计达到14.97亿千瓦时,而到1949年整个中国的发电量才为43亿千瓦时。由此可见,丰满水电站不仅对当时东北地区的能源供应发挥着巨大作用,同时在中国整个电力能源系统中也占有重要地位。日本投降至解放前夕,尚未完全完工的丰满电站遭到破坏,基本处于瘫痪状态。“一五”时期,丰满水电站未完工程被列入国家重点建设工程。在经过一系列的恢复、改建和扩建后,1959年一期工程的8台机组全部安装完毕,1960年5月最后一台3号60兆瓦机组发电。至此,丰满电厂8台机组总容量达到552.5兆瓦,设计年发电量为20.42亿千瓦时,成为当时新中国最大的水力发电厂。1949年至1977年,丰满电厂累计发电467.28亿千瓦时,分别以154千伏高压输电线向吉林、长春、哈尔滨方向送电,以220千瓦高压输电线向沈阳、抚顺方向送电(国家一五重点工程),对东北地区电力供应以及下游人民的生产生活起到了重要的保障作用。1991年二期扩建工程完成后共安装10台机组,总装机容量72万千瓦。通过这次扩容,年净增发电量0.51亿千瓦时,年利用小时为2850小时。三期扩建工程包括泄洪洞装机工程和永庆反调节水库工程两部分。其中泄洪洞装机工程扩建两台单机容量为14万千瓦的常规水轮发电机组,1998年8月全部投产。年增发电量0.24亿千瓦时,年利用小时为2020小时,至此,丰满电站共有12个机组,总装机容量达100.25万千瓦时,丰满水电站成为上千万千瓦的大型水电站x。现12台机多年平均发电量为20.24亿千瓦时,几十年来发电产生了大量的直接生产效益和为地方财税作出了巨大贡献。丰满电厂是担任东北电网调峰的主力电厂之一,但由于其在不发电时,也必须让设备运转放水,以保证下游城市的工农业和生活用水,这样使得该电厂的负荷增加,设备损耗较大,并影响“电荒”时东北电网调峰的能力,进而可能还威胁整个电网的安全稳定运行。为了提高效率,节约宝贵的水利资源,2002年,东北电力公司在丰满水库下游10.3公里处吉林市丰满区永庆村段的松花江上,拦腰兴建了一个反调节水库——永庆反调节水库y。永庆反调节水库改变了丰满大坝的放流不均,保证了下游水位、水量及流速的稳定。2005年10月12日,丰满发电厂永庆反调节水库工程通过蓄水验收。永庆反调节水库是东北电网为满足东北电网调峰,同时兼顾下游工业及城市供水,并解决能源与供水矛盾及集水土保持与环境美化于一体的重点建设项目,该工程最大泄洪量为7500万立方米,能抵抗千年一遇的洪水。二、支撑了国家重要的重化工原料生产基地丰满水电站的建立是由伪满产业部负责,这注定了电站成为日本掠夺东北经济服务的工具,也表明其在为地区工业发展中举足轻重的作用。解放战争时期,吉林市曾作为后方基地,拥有电站和丰富的水资源,直接支援前方。丰满水电站的存在,这成为国家进行产业战略布局的重要条件。“一五”期间,全国156个重点项目中有7个半建在吉林市,占东北58个重点项目的13%,至此,吉林市成为国家重要的重化工原料生产基地。从“一五”至今,吉林市作为吉林省第二大城市,雄厚的工业基础使之在全国赫赫有名。(一)调峰电力的党组织联络辽宁、吉林、黑龙江三省电网的中枢,也是向华北电网输送调峰电力的主力电厂之一。丰满水电站从修建伊始到后来的改造及增容,一方面利用其供应电能为吉林的经济发展做出巨大贡献,同时丰满水电站的建设对整个东北电力行业的影响不容小觑。1.丰结实际用电系统在第一个五年计划期间,丰满水电站的装机容量,约占东北全系统发电容量的37.6%至50%;在负荷方面,丰满水电站担负了全部系统最高负荷的31%至55%;在年发电量方面,丰满水电站约占系统总发电量的24%至43%,成为当时东北地区重要的动力源泉和最大的水力枢纽。丰满水电站对东北电力系统起了主要的保证作用。但随着东北电网的发展和用电结构的变化,水电在电网中的比重逐年下降。1957年,水电装机容量占系统总容量的44%,1989年下降到17.8%,1997年下降到14.9%。虽然水电所占的比重在下降,但是丰满水电站在工业生产中的重要性却丝毫没有变化,丰满水电站不仅提供大量电量,还起到系统中调峰、调频和事故备用等重要作用,保障了工农业生产的安全和人民生活的安定。至2009年底,吉林地区全社会用电量为118.1亿千瓦时,统调最大供电负荷为1555兆瓦。2010年前三季度丰满发电厂发电量已达到20.4亿千瓦时,完成年计划发电量的137%。从丰满大坝开始发电的1943年到2010年,丰满发电厂共发986.95亿千瓦时,做出了巨大贡献。2.系统故障下,发生有组织的调峰丰满水电站位于东北电力系统南北网中间,供电位置适中,一直是东北电网的主力调峰、调频电站。据统计,丰满发出的电大约50%是调峰电量,此外,还输送了事故电力、电量及无功电力、电量。如1964年8月29日松虎线、松李线因系统频率低发生震荡,经丰满电站迅速压低机组出力,消除了震荡事故。在70年代,因电网处于低频率运行,有一次电压由220千伏降到205千伏,丰满电站启动4台机组参与调相运行,使电压恢复正常。又如1984年7月10日,白梅线发生故障,使电网频率降至49.75赫兹,丰满电站在4秒内启动6台机组,使电网频率很快恢复正常z。90年代,东北电网峰谷差越来越大,到1997年峰谷差达到8400兆瓦。但全天最大电力超过18000兆瓦的时间约为3小时,超过19000兆瓦的时间不足1小时,为满足不足一小时的尖峰电力需求,除水电机组顶峰外,还必须安排近1000兆瓦的火电机组顶峰,这1000兆瓦的火电机组每天仅运行1小时,经济效益低下。而通过丰满水电站的作用,就可以大大提高其他火电机组的年利用小时;否则,为了保障电网的频率质量,就要安排火电机组不停顶峰或者拉闸限电,这会给全社会和电网造成巨大的损失和浪费。随着永庆反调节水库的建成,丰满电厂也可由过去的24小时发电、放水,变为间隔一天只发5个小时的电即可。这样,丰满电厂便将成为一座全调峰电站,缓解了它60兆瓦的基础负荷。按照水平年计算,将有3.8亿千瓦时低谷电量变成调峰电量,这将使东北电网调峰能力不足问题得到相当程度的缓解。由于水力发电站的机器设备较简单,火电有机、电、炉三种元件,水电只有机、电两种元件;水电设备在构造上亦不如火电之细巧,转速低得多;也没有高温、高压等问题;所以水电站的事故一般远比火电站为低{。水电站不仅本身不易发生事故,而且在系统发生巨大事故时,由于水电站可在极短时间内将事故备用容量投入,可以使系统很快恢复正常。3.复合电网—发电效益凸显1943年3月25日,丰满水电站第一号机组发电,同年5月13日,4号机组投产发电,用154千伏电压向吉林、长春、哈尔滨送电。1944年6月22日及12月25日,第2、7号机组先后投产发电,并以220千伏电压向沈阳、抚顺送电。已安装完成的4台机组装机容量达28.30万千瓦。由于日本帝国主义投降,施工停止。此后,陆续对丰满水电站进行了改扩建。如下表:丰满电站建成以后,当时是整个东北电网的主力电厂,包括吉林、辽宁和黑龙江主要靠丰满供电,不仅为吉林市,而且为长春、沈阳、抚顺等城市输送了大量电力。在上个世纪70年代以前,吉林省大部分地区的输送电网电源很单一,就是丰满水电站。直到上个世纪90年代以后,各地区电网建设都有了长足的进步,丰满水电站在整个城市供电系统中的作用开始下降,但是其历史贡献不可磨灭。(二)满洲大坝对节水和捕鱼的影响1.引松取水工程吉林市水利资源是全国平均水平的1.8倍,是全国少有的不缺水城市之一。丰满水库自1942年1月下闸蓄水即开始向吉林市供水,年供水量为315万立方米。到1985年,丰满水库向吉林市供水总量达9亿多立方米。新中国成立后,国家利用吉林市优越的供水条件,先后在境内投资修建了三大化工厂、造纸厂、铁合金厂、热电厂等重点工业基地,工业和生活用水越来越大。根据国务院批复的《松花江水资源保护规划(1992年版)》,为满足丰满水电站下游生产、生活及环境所需流量,丰满水库需保证150m3/s的最小下泄流量,后考虑到丰满大坝下游15公里的引松入长工程向长春市引水,引水流量11m3/s,故需要丰满最小下泄161m3/s。2002年开始建设的永庆反调节水库,确定了下泄161m3/s的最小流量,以满足下游城市和环境用水需求。常年来丰满水电站供水保证率达到95.83%,确保了吉林市用水的需求。丰满水库运行历史资料表明,下泄流量短时间内(1~2小时)维持161m3/s之下,不会给下游供水带来严重影响,但是维持此流量数小时就会引起沿江单位用水危机,其可能发生的后果是居民生活用水得不到保障,用水企业多半半停产或停产。吉林热电厂供应吉化公司、造纸厂等单位的生产用气,一旦缺水将直接切断吉化公司的生产用气,发生设备爆炸等生产安全事故,造成无法估量的损失。吉林省为解决中部地区城市供水问题,启动“引松供水”工程。这是吉林省“十一五”期间重点建设项目。工程的供水范围共为长春市、四平市、辽源市等11个市、县、区的城区,以及供水线路附近可直接供水的25个镇。引松供水工程的实施,可解决吉林省中部地区水资源短缺状况,工程完工后可满足吉林省1/3以上约990万人口的生活用水,并改善农业用水和生态环境。近半个世纪以来,长春城市人口增加了近3倍,城建面积扩大近一半,而城市用水量却增加了近20倍。从1961~2002年的42年间城市平均每年增加2·38×104立方米的供水量。随着城市和农业灌溉需水量的增加,第二松花江目前已是长春城市用水的最主要水源,在100×104m3/d的城市供水量中,85%~90%的水源来自于“引松入长”工程。2.丰满水库农田灌溉现状日本侵略者在建丰满水库时,曾制定了《第二松花江垦拓计划》,拟在吉林至沐石河口间开拓水田7.2万公顷,丰满水库以下松花江两岸已垦水田2.33万公顷,到1949年,保有水田900公顷。新中国成立后的1950~1985年,自丰满水库至嫩江河口沿江两岸水田已达到4万公顷(其中吉林市内灌溉面积3.51万公顷)295,农田灌溉需水量较大,但丰满水库枯水期天然入库流量远远满足不了灌溉需求,从50年代末由于松花江两岸农业发展较快,大部分在5~7月份以抽水方式灌溉。1992年以后,考虑到吉林市江段每年的5~6月农田灌溉取水对河道水位的要求,丰满水库出库流量达到361m3/s才能满足要求,对下游5、6月份灌溉用水流量361m3/s的实际保证率为47.22%。目前,吉林市耕地面积661851.45公顷(约合992.78万亩),丰满水库可灌溉面积为150万亩,约占可耕地面积的15.12%。现阶段下游的供水要求161m3/s(含引松入长11m3/s),在没有丰满水库调节的情况下,其供水保证率仅为53%。而丰满水库经重建正常运行后日供水保证率达95%以上。随着新水坝的建成,其灌溉作用将更为突出。3.放养鱼类,控制放养量松花湖中水生动植物丰富,是吉林省重要渔业基地。丰满水库可养鱼面积约20万亩,其中拦网内可养鱼面积约为12万亩。新中国成立后,吉林省人民政府成立了松花湖渔场,下设三个分厂,年捕鱼量在20~30万公斤。1960年时,成鱼捕捞量为83.7万公斤,后来由于产量下降,从1968~1971年封湖3年;与此同时,开始向湖区投放鱼种,1968~1971年累计投入鱼苗8816.9万尾760。1970~1979年松花湖共捕捞成鱼782.1万公斤。由于70年代不断引进机械捕鱼,加之私捕现象严重,鱼类资源再次遭到破坏,至1980年末,湖区成鱼产量降至59.7万公斤。吉林市人民政府从1982年起停止机船拖网捕鱼,使成鱼捕捞产量又开始上升,80年代,松花湖水库养鱼业无论从可养水面面积和投放鱼种以及成鱼产量来看,几乎占全市1/2强。1998年,吉林松花湖风景旅游经济开发区成立后,采取联营方式,成立了松花湖渔业发展有限公司,加大了鱼苗引进和苗种投放力度。2009年,根据吉林市水利局水产渔政处的资料,丰满水库可养鱼面积48.5万亩,截止到2009年末丰满水库有拦网养殖业户113家,拦网内可养鱼面积近18万亩,年平均渔产量1500吨。拦网养殖共有从业人员约1500人(其中常年工600人,季节工900人)。松花湖渔业资源的开发为吉林市养鱼业的发展提供了契机,同时,渔业的发展为吉林市的旅游业、餐饮业的发展奠定了基础。4.丰满水库的调度作用丰满电站原是以发电为主的水电工程,随着下游经济的发展和防洪要求的不断提高,丰满水电站的任务已逐渐发展为发电、防洪并重。自从有了丰满水库后,1953~1997年,第二松花江共发生洪水21次,但丰满水库的调节作用明显显现,丰满水库对1953、1957、1960等年相当于100年一遇的洪水,及较小的1951、1964、1975、1986等年的洪水进行人工控制后,能削减洪峰流量47.2%~81%,平均在60%以上。2010年,吉林地区发生大洪水,丰满水库消减洪峰流量达80%。上游的白山水库建成后,使丰满水库入流量趋于均匀,可提高洪水期的调节流量,在大洪水年可减少丰满水库的汛期泄量,充分发挥丰满水库本身及松花江下游的防洪效益和发电效益。目前,白山水库、红石水库、丰满水库三库联合调度,实现了梯级联合调度。(三)满洲大坝对旅游业的影响1.旅游市场活跃丰满电站大坝建成后,形成驰名中外的松花湖。松花湖是我国东北地区最大的人工湖泊,总面积550平方公里,是东北重要的旅游资源。松花湖现有2处主码头、11处小型码头和388艘游船,日最高接待游客人数近万人。2009年松花湖被国家环保部评定为国家级自然保护区。1997年,松花湖风景区完成收费1116.5万元。2002年6月29日~10月7日,历时三个月的松花湖之夏旅游节期间,共接待游客240万人次,实现旅游收入13.3亿人民币。2007年,中国松花湖休闲度假旅游节期间共接待旅游者100万人次,实现旅游收入5亿元。2009年,第四届中国吉林松花湖开江鱼美食节期间,吉林市共接待旅游者82.56万人次,同比增长22.46%;实现旅游收入3.89亿元,同比增长24.63%。2010年,第五届中国吉林松花湖开江鱼美食节期间,吉林市共接待游客102.51万人次,同比增长24.2%;实现旅游收入4.94亿元,同比增长26.9%。2010年,吉林市依托丰富的旅游资源,突出地域文化内涵,打造特色旅游品牌,旅游市场呈现旺势。据吉林市统计局统计,清明、五一小长假,松花湖和北山等风景区接待游客人数创历史新高,达到17.6万人次,同比增长56%;丰满景区山庄、阿拉底满族风俗村、二道朝鲜族风俗村等农家乐景区共接待游客44.96万人次,同比增长64.5%。2.旅游经济效益吉林雾凇号称中国四大自然景观之一。吉林雾凇最有价值的区域是丰满水电站坝址以下至哈达湾的沿江两岸,长度约30公里。自1991年至今,每年冬季举办一次“雾凇冰雪节”,这一节庆活动已经被国家旅游局列为地方大型旅游节庆活动之一。2002年雾凇冰雪旅游节共接待游客160万人次,实现旅游收入8.2亿元,比上年分别增长12.3%和12.4%。2007年雾凇冰雪节政府投入资金1000万元,200余位中外企业家单价松洽会,签约资金近66亿元。2009年第十五届中国吉林国际雾凇冰雪节期间,吉林市共接待旅游者453.7万人次,实现旅游收入48.66亿元人民币。永庆水库的建成使丰满大坝下游又出现一个与松花湖遥相呼应的人工湖,一大一小有如“日月潭”一样镶嵌在美丽的松花江上,特别是冬季更加有利于雾凇美景形成,将成为吉林市又一旅游景点。3.打造游客队伍2005年初,丰满发电厂以综合评分全省第一的优势被国家旅游局批准为全国首批工业旅游示范点。项目推出5年来,已成功接待游客10万余人次。2007年10月,丰满水电博物馆落成并开馆,这是目前我国第一座以丰满水电为背景,全面系统地展示中国水电历史的主题博物馆,共由14个展厅组成,向游客们全面集中的展示了以丰满发电厂为