Fengman Hydropower Station
简介
位于中国第二松花江中游,吉林省吉林市境内,以发电为主,兼有防洪、灌溉以及工业和城市供水等综合利用效益。装机容量1003.75 MW。以8回220 kV输电线向吉林、长春、哈尔滨和辽宁省送电。它是东北电力系统的骨干电站,在系统中担负调峰、调频和事故备用任务。大坝为混凝土重力坝,最大坝高90.5 m。(参见彩图插页第12页18图)
电站于日本占领东北时期的1937年动工兴建,1943年第一台机组发电。1945年抗日战争结束时,土建工程完成89%,工程质量低劣。1949年中华人民共和国成立后续建,并对已建部分大坝进行加固处理。1953年基本完成土建工程。1959年完成8台机组的安装,装机容量553.75 MW。1988年开始二期扩建工程,扩机2台,容量170 MW。1995年三期扩机工程经国家计划委员会批准实施,丰满发电厂三期扩建工程包括利用丰满原有左岸泄洪洞装两台机组(11号、12号)总容量2×140 MW,及在电站下游修建反调节池两部分。三期工程第一台机组于1997年12月投产发电。
水文和水库特性 坝址以上流域面积42500km2。多年平均年径流量136.8亿m3。水库总库容107.8亿m3,具有不完全多年调节性能。大坝的设计洪水标准为千年一遇洪水,相应洪峰流量23200 m3/s,相应洪水位266.0 m。按万年一遇洪水校核,相应洪峰流量30200 m3/s,相应洪水位266.5 m。正常蓄水位为261.0 m,相应库容81.2亿m3;死水位为242 m,相应库容27.6亿m3;调节库容58.5亿m3。汛期防洪控制水位261m,防洪库容26.7亿m3。设计水头64.2 m,最大水头71.5 m,最小水头49.6 m。
枢纽布置 枢纽由非溢流坝段、溢流坝段、厂房坝段和厂房,以及左岸泄洪放空隧洞等建筑物组成,见图。
大坝为混凝土重力坝,坝基为玢岩。坝顶长1080m,坝顶高程为266.5 m。坝顶以上设防浪墙,高2.2m。河床左侧坝段为溢流坝,堰顶高程252.5 m,设11个溢流孔,孔高6 m,宽12 m。孔口由平板钢闸门控制,2台门式启闭机启闭。最大泄流能力为9240 m3/s。左岸泄洪放空隧洞,长682.9 m,洞径9.2 m,进水口底坎高程205.0 m,最大泄流能力1186m3/s。其进水口在正常蓄水位下39 m,采用水下岩塞爆破方法施工,爆除量3794 m3。
坝后式地面厂房,长231 m,宽22 m,高38 m。用压力钢管引水。二期工程结束后,厂内安装11台混流式机组:60 MW的1台,65 MW的2台,72.5 MW的5台,85 MW的2台及厂用小机组1台(1.25MW)。3号、5号水轮机转轮直径4350 mm; 7号、8号转轮直径4300 mm; 9号、10号转轮直径4200 mm;1号、2号、4号、6号转轮直径4360 mm。
屋外变电站在厂房和大坝之间,其开关站为高式布置,采用双母线接线。
二期工程结束后,变压器场地安装10台(组)主变压器,其中1号、7号为三相变压器,每台容量为120 MV·A;3号为三相变压器,容量170 MV·A;4号为三相变压器,容量70 MV·A; 2号、5号、6号、8号、9号、10号为单相变压器组,每组容量为90 MV·A。
丰满水电站枢纽布置图 (a) 平面布置;(b) 下游立视
大坝老化及处理 至1988年,丰满大坝已运行45年,在风化、冰冻、溶蚀作用下,老化现象明显,表面严重破损,呈软化、疏松,剥落状。1986年调查,上游面破损约1300m2,下游面破损6100 m2(不含溢流面),破损深度一般为10~40 cm,个别达1 m多。溢流面局部受渗水冻胀作用,坝面凸起龟裂。1986年泄洪时,发生部分溢流面冲坏事故,冲坏面积7500 m2,冲深约2m,冲掉混凝土1000 m3。坝体漏水造成混凝土溶蚀,经水质化验分析,平均每年溶出石灰质约9.02~9.84 t。遂对大坝进行全面加固处理。在上游面225~245 m高程之间挂混凝土预制板,混凝土预制板与坝面之间灌沥青混凝土,形成厚10 cm的防渗层。245 m高程以上坝面外包混凝土。对渗漏较大坝段,进行坝体水泥灌浆处理。
运行效益 水库蓄水以后,入库洪峰大于10000m3/s的洪水出现多次,其中1953年、1957年两次接近百年一遇。1957年8月,入库洪峰16000 m3/s,水位达266.18 m,最大下泄流量5810 m3/s,削减洪峰10190 m3/s,减轻了下游洪水灾害。灌溉用水流量350m3/s,灌溉面积约347万亩。工业与城市供水流量120m3/s。保证航运最大流量400 m3/s。丰满水库又称松花湖,已成为东北有名的旅游风景区之一。
丰满下游反调节池可改变为下游供水采用基荷运行发电方式,使其发挥更大的调峰效益。