丰满水电站重建工程全面投入运行

泄蓄之间，山水不尽，雾凇依旧！

12月29日，国家电网有限公司在京召开丰满水电站全面治理（重建）工程投产总结表彰大会，标志着该工程全面投入运行,并实现清洁能源、生态环保、防洪减灾、灌溉养殖的多重成果。

冬季的东北，肃杀的寒风无法掩盖丰满水电站盎然生机。横亘在两座大山之间的溢流闸门，将奔涌而来的松花江拦腰截断。上游叠坝成湖，紧依大坝的下游，就是被誉为“中国水电之母”的丰满水电站。

在“十三五”收官之际，丰满水电站全面治理（重建）工程取得了令人瞩目的进展，世界水电史上首个“百米级坝高、百亿级库容、百万级装机”大型水电站重建项目全面投入运行，为服务东北振兴增添了新的力量，有力推动绿色发展与能源低碳转型。

党的十九届五中全会明确了“十四五”规划和2035年远景目标，要求加快推动绿色低碳发展，推动能源清洁低碳安全高效利用，绘就了我国绿色发展新蓝图。习近平总书记在第七十五届联合国大会上，作出了我国力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和的承诺，在不久前的气候雄心峰会上进一步宣布，到2030年我国风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。中央经济工作会议强调，要做好碳达峰、碳中和工作，加快调整能源结构，大力发展新能源。我国能源转型与绿色发展方向更加明晰，步伐更加坚定，举措更加有力。

全面投产后的新丰满水电站为吉林和东北地区的电力供应、防洪减灾、生态环保、灌溉养殖等发挥了更好的作用。丰满重建工程自2006年开展前期工作、2012年取得核准并开工建设以来，始终坚持生态优先，在水电工程建设中生动实践了“绿水青山就是金山银山”理念。工程投运后，清洁能源年均发电量17亿千瓦时，可减少标煤消耗54万吨、减排二氧化碳141万吨，助力东北地区生态环境改善。电站发电出流相比以前更大，调节能力更强，为下游雾凇美景的形成创造了更好的条件。2020年，自11月23日首次出现雾凇以来，共监测到15场雾凇，雾凇出现次数有所增加。电站以丰满重建工程为契机，新增了鱼类增殖站和丰满、永庆两处过鱼设施，采取分层取水的发电引水措施提高下游河道水温，修复了松花江467千米长的鱼类生态环境，打通了中断80年之久的鱼类回游通道，充分改善了松花江上下游水生环境。

我国基于自身处于发展中国家的国情，坚持从辩证统一的角度看待经济发展与环境保护问题，走出了一条发展和保护协同共生的新路径，坚持在发展中保护、在保护中发展。丰满重建工程始终坚持绿色发展，精心采取一系列措施，工程建设不仅没有影响生态，还修复了生态，实现了水电工程与生态工程的融合。工程首次攻克“一址双坝”建设难关，保持了大坝原任务和功能不变，维护了吉林雾凇和松花湖的景观，成功实现了恢复江河流域生态环保问题的新方法，打造了一座世界一流的高质量大坝和技术先进的水电站，为世界水电站病险坝治理提供了“中国方案”。

　　建设绿水青山——保护松花江生态环境

生态兴则文明兴，文明兴则民族兴。党中央把生态文明建设摆在了五位一体的高度，习近平总书记提出了“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念，为加强生态保护治理指明了发展方向。自1937年丰满水电站开始兴建，彻底切断了松花湖内鱼类洄游通道，阻绝了鱼类的基因交流，对松花湖内水生生态环境造成了严重的破坏。国家电网公司高度重视流域生态保护措施，坚决贯彻党中央国务院关于进一步加强生态文明建设的重要指示，始终坚持生态优先理念，积极落实各项鱼类保护措施，在工程设计之初便提出修建丰满新坝过鱼设施、永庆鱼道及鱼类增殖站方案，实施过程中不断优化方案，制定鱼道运行方式、探索相关运行和监控管理模式等。

作为丰满重建工程环保工作的重要组成部分，丰满新坝过鱼设施、永庆鱼道和增殖放流站以保护松花江流域水生生态环境、恢复工程河段连通性，缓解水电工程建设对鱼类的阻隔影响为总体目标。丰满新坝过鱼设施整体布置于枢纽右岸，主要组成部分为：环绕尾水渠鱼道集鱼系统、升鱼机系统、放流系统、观察室和辅助设施。过鱼设施目前基本建成，将于2021年4月末投入使用，在5~8月的鱼类洄游期发挥作用。

集鱼系统环绕厂房尾水渠布置，最高点位于厂房右岸尾水挡墙，鱼道起始端高程193.50m；向下游延伸29.40m后转向上游，直至厂房尾水出口，再向左岸方向横跨厂房尾水至尾水渠左侧，沿消力池右边墙和右导流墙向下游延伸至尾水渠末端结束。鱼道全长404.47m，宽度2.5m。按照尾水水位变幅，鱼道全程共在4个高程设置6个进口，可结合工程实际运行调整开启方式。

升鱼机系统由运鱼箱、轨道运鱼车、坝顶固定门机等组成。完成集鱼后，通过吊运设备将集鱼斗提升，经卸鱼溜槽、漏斗将鱼卸入由运鱼车运载的运鱼箱内。轨道式运鱼车运载运鱼箱，沿专用轨道行驶向新坝#41坝段下游高程222m横向廊道，纵坡坡度为4.82%，长410m，在坝体廊道上方设置竖井直通坝顶，由坝顶固定门机将运鱼箱通过竖井放置于坝前智能轨道车上，智能轨道车沿右坝肩至老坝，沿老坝下游新建轨道梁向左岸到#49坝段，由老坝坝顶的吊运设备将运鱼箱放在运鱼船上。

放流系统由运鱼船、放流地点、放流监控系统等组成。运鱼船将运鱼箱运至放流地点，打开运鱼箱的侧部放鱼阀，鱼通过船上安装的鱼类计数器连接的管道直接滑向水中，完成鱼的放流，整个过程通过船上安装的摄像头和水下摄像头实施全程监控。

永庆鱼道按照“蜿蜒曲折、滩潭相间、主急侧缓、有深有浅”的布置原则，起始于左岸坝址下游侧紧邻左岸坝角，向下游延伸37.5m后折回上游，从左岸非溢流混凝土坝段穿孔而过，分别于坝址上游111.5m和218m处设置两个出口，鱼道总轴线长447.5m。鱼类增殖放流站生产区选址在丰满三期永庆水库坝头左岸，共布置4个室外亲鱼池，北侧布置7个室外苗种池，承担收集鱼类亲本、繁殖培育和人工繁殖后放流的任务，并在繁殖培育到一定规格后通过仿生态鱼道实现洄游。

永庆鱼道和增殖放流站已经投运并于2020年9月24日第一次放流，向松花江中放流了细鳞鲑、怀头鲇、黑龙江茴鱼、江鳕、乌苏拟鲿、长春鳊等种类的110万尾鱼苗。今后，将每年向松花江中放流150万尾鱼苗。从今年开始，将连续3年跟踪鱼苗放流情况并进行环保适应性评价，对鱼苗的种类、数量等能否适应流域生态环境进行评估，维护水生生物多样性，为松花江水生生态及其栖息地保护与修复作出更大努力。

　　保护雾凇景观——人与自然和谐共生

雾凇俗称“树挂”，是冬日里水蒸气凝结在树木和草丛之间形成的独特自然现象。雾凇的形成，要符合以下几个条件——气温在-20℃以下；水温在1.7℃左右，形成充足的水汽，相对湿度大于80%；天气晴朗，云量小；无风或微风，风速≤1m/s。只有这些因素兼备并共同作用，经过复杂的大气物理演化，才能形成雾凇。

丰满水电站发电出流相对高温的水是保证雾凇形成的重要因素之一。每到冬季，尽管松花湖已冰封如镜，但冰层下面几十米深的水里仍能保持4摄氏度左右的水温。每逢丰满水电站机组发电，浩浩荡荡的水流喷涌下泄，温度又有所提升，20多摄氏度温差加上一定的气压、风向、温度等条件的作用下，江面的大量雾气遇冷后形成结晶，以霜的形式凝结在周围粗细不同的树枝上、柳条上，形成大面积的雾凇奇观。

在丰满重建工程立项之初，保护雾凇自然景观和下游水生态环境，促进人与自然和谐共生，就成为建设者在“绿色中国”大背景下的行动自觉。工程还针对雾凇景观形成的机理开展研究，对水电站运行下泄的水温和流量等进行了详细的统计分析，确定了雾凇景观形成的基本边界条件，并据此研究制定保障雾凇景观的电站环保运行调度方案。

2019年9月20日，丰满重建工程首台机组投产发电。一年之后的2020年9月25日，丰满重建工程最后一台机组6号机组投产发电。新机组和原三期机组联合发电，水量大、水温高，保护了雾凇景观形成的条件。根据吉林市气象部门提供的资料，目前共有两个周期的雾凇监测数据，但均不完整。2019年11月21日阿什哈达出现第一场雾凇，到2020年1月24日，共监测到30场雾凇，后由于疫情影响监测中断，相比于2014~2019年同期（24.6天），有所增加。2020年11月23日开始出现雾凇，到2020年12月24日，共监测到15场雾凇，相比于2014~2019年同期（平均7.8天），有所增加。

坚持创新引领——打造精品工程

丰满水电站始建于1937年，当时号称亚洲第一大水电工程。建设期间因战乱几度停工，直至新中国成立后丰满水电站复建，大坝最大坝高91.7米，总库容109.88亿立方米；后历经二期和三期扩建，总装机容量达到100.25万千瓦。丰满水电站是东北地区最重要的枢纽工程，电站以发电为主，兼顾防洪、航运、灌溉、养殖及工农业用水等重要任务，并为我国水电事业发展培育了众多人才，先后向刘家峡、新安江、葛洲坝等水电工程输出了2000余名专业管理人员，被誉为中国“水电之母”“水电摇篮”。

受历史条件限制，丰满大坝的诞生就伴随着诸多先天缺陷。国家电网公司经过几十年补强加固和精心维护，让这座老坝在推动东北经济发展过程中发挥了不可替代的作用，但其先天缺陷始终无法根除。2007年被原国家电监会大坝安全监察中心评定为“病坝”，限制水位运行使得有效库容降低了13%。

丰满大坝的安全，就是整个松花江水系的安全。它直接关系到下游吉黑两省千百万人民生命财产安全，其安全责任、政治意义和社会责任重于泰山。国家电网公司站在对历史、对人民、对社会经济可持续发展负责的高度，全面落实国家发改委“彻底解决、不留后患、技术可行、经济合理”十六字方针，经多轮比选和科学论证，最终确定重建方案作为丰满大坝的全面治理方案。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改委正式核准。丰满重建工程首次攻克“一址双坝”建设难关，在原丰满水电站大坝下游120米处新建一座碾压混凝土重力坝。新建大坝坝长1068米，最大坝高94.5米。新建6台单机20万千瓦混流式水轮发电机，保留原三期工程两台14万千瓦的机组，电站总装机容量148万千瓦。

工程于2018年12月12日完成首次爆破拆除，拆除过程中发现老坝混凝土存在骨料堆积，层间结合较差和渗水等质量问题，再次证明了决定重建的正确性和及时性。2019年5月20日，通过拆除挡水岩坎缺口，新老坝间开始充水，6月15日水库开始回蓄，并成功实现了百亿库容，当年回蓄当年蓄满的奇迹。新坝最大泄洪能力达到每秒22767立方米，比原大坝提高了一倍，在连续两年水库蓄水超过正常高水位的情况下，大坝各项监测指标均在设计范围内，千米长的大坝，坝基渗水量低于8升每秒，远低于世界现有的同类坝，堪称国际领先。

工程建设中，健全了工程建设组织保障、制度管控、技术支撑和廉政安全等“四大体系”，将“大云物移”等现代科技与基建管理高度融合，以精细化管控不断提升工程建设管理能力和实体质量。工程研发、应用的“智慧丰满”基建管控系统、“全天候”基建值班巡检、移动安监智能管理平台、管路工厂化预制自动焊接、机组安装三维模拟设计、电缆敷设三维设计施工等先进技术工艺，为我国水电建设管理水平的不断提升作出了积极的探索，成为了电力建设全过程质量控制的示范工程。

在新丰满水电站厂房内，六台从制造到安装调试全部实现国产化的机组整齐排列，六台机组满负荷工况下最大绝对摆度值均在0.1毫米以内，其中疫情期间安装投运的四号机组达到0.04毫米以内，较国际同类最优指标提高70%，得到质量监督总站专家高度赞扬。发电厂房清水混凝土外光内实，环氧磨石彩砂地面精雕细琢，荧光安全标线整齐划一，自主发明的侧开式天窗等细节之处均展现出发电厂房整体良好的观感。重建让“中国水电之母”再次闪耀着大国重器的工业之美，这是以“匠心精神”打造出的精品工程。

工程积极探索创新创效，核心技术成果丰硕。截至目前，已出版《智慧管控技术探索与实践》《智能水电厂研究与实践》等专著7部，“高寒区碾压混凝土坝智慧建造关键技术”等成果获得省部级科技进步奖9项，省部级QC成果奖27项，工法证书8项，获得国家专利授权88项，累计发表论文120篇，在《水利水电技术》杂志出版丰满重建工程专刊2期。技术研发、新技术应用等创新实践，为我国水电建设管理水平的不断提升做出了积极的探索，打造水电建设新标杆。

新丰满水电站，是一座机组“高质量、高精度”，以“智能一体化管控平台”为核心的智能水电厂，它将更好的承担电网的调峰、调频和事故备用的任务，为东北电网的安全稳定运行提供有力保障。国家电网公司将继续发挥电网铁军精神，扛起“大国重器”和“顶梁柱”的责任担当，全力打造精品工程，奋力开启具有中国特色国际领先的能源互联网企业新征程，为服务地方经济发展，助力松花江流域环境保护，振兴东北老工业基地作出更大贡献。