水豐水庫

水豐水庫位於中國遼寧省丹東市寬甸滿族自治縣和朝鮮平安北道的鴨綠江上。距下游太平灣水電站29.5km，下游距丹東市區70公里。是東北最大的水庫，鴨綠江國家級風景名勝區的組成部分之一。1937年至1941年建設時為世界第四大水電站。技術概況.水豐水電站為中朝兩國共有，業主為中朝鴨綠江水力發電公司。水豐水電站由砼重力大壩、左岸壩後式廠房、右岸筏道和右岸埡口上的副壩，壩高106.6m，壩頂高程126.4m，防浪牆高4.6m。大壩基礎主要是花崗片麻岩，偉晶花崗和斑岩。主壩上游面在高程85m以上為垂直立面，以下為1:0.05的斜面。主壩下游面是1:0.78的斜面。非溢流壩段頂部高程126.4m，寬8.5m，恢復改建時在迎水面加了厚1.5m、高4.6m的擋水牆兼防浪牆，頂部高程131.0m，按設計可防禦千年一遇設計洪水與萬年一遇校核洪水。大壩的設計洪水標準為千年一遇，設計洪峰流量50200m3/s，設計洪水位127.4m。校核洪水標準為萬年一遇，校核洪峰流量63100m3/s，校核洪水位130.45m。這是根據下游太平灣水電站大壩1996年複核的資料。庫區多年平均年徑流量256億m3。水庫正常蓄水位123.3m，相應庫容121.1億m3。死水位95.0m，死庫容41.8億m3。調節庫容79.3億m3。防洪庫容25.31億m3。總庫容149億m3。具有多年調節效能。歷史.朝鮮總督府早在1929年就規劃開發了支流，後又陸續開發了長津江、虛川江梯級水電站。為滿足滿洲產業開發五年計劃的用電需求，決定建設水豐水電站與豐滿水電站。並規劃在鴨綠江干流修建厚冒 (15.5萬kW)、臨江 (9.5萬kW)、慈城 (10.4萬kW)、輯安 (23.4萬kW)、渭原 (18.4萬kW)、水豊 (70.0萬kW)、義州 (17.3萬kW)等梯級電站。1937年7月28日，滿洲國、朝鮮總督府簽訂《關於鴨綠江及圖們江發電事業備忘錄》，在鴨綠江朝鮮水豐洞側與中國拉古哨側攔江築壩，修建水豐發電廠，總投資5,000萬日元，雙方各半，朝鮮鴨緑江水力電気株式會社、満州鴨緑江水力電気株式會社成立“鴨綠江水力發電株式會社”，社長野口遵，出資方為東洋拓殖株式會社、朝鮮水電、朝鮮送電、滿洲國政府。1937年9月水豊発電所開始建設，建設費1億4000萬日元，由承建左岸堰堤、発電所、鉄道、道路，西松組承建右岸堰堤、鉄道、道路，松本組承建鉄道。滿鐵修建了安仁線，1942年竣工，水豐電廠開始向安東供電，同時安東發電所停止執行。1941年12月水豐電站又將水安線向大連延伸，同年12月8日在安東市舉行隆重的開工儀式，兩城市做了分工，安東方面負責安東至周家溝的線路安裝，大連方面負責周家溝至大連的線路安裝。耗資1300萬日元，1942年12月8日水豐發電站正式向大連供電。1943年大壩建成，設計洪峰流量41000m3/s。到1944年2月，已有六臺發電機投入執行。但由於戰爭影響，西門子負責製造的五號發電機組沒有到貨；已安裝6臺發電機和7臺水輪機。1944年安裝了防空裝置和魚雷防護浮架。 以220千伏雙回線路向鞍山、安東、大連供電；以220千伏三回線路向平壤、漢城、新義州供電；以66千伏四回線路向清水、義州供電。二戰結束後，蘇聯紅軍接管，拆走了三號與四號機組，用於額爾齊斯河上游的一座水電站。由於大壩混凝土未考慮凍融，整個溢流面和上游水位變化區的大壩壩面破損很快。1945年汛期洩流12200m3/s，1947年汛期洩流9800m3/s，溢流面遭到普遍破壞，破壞深度在10cm以上的部位200多處，總破壞面積13 000m2，破壞平均深度達15cm，最大深度達2.5m，沖掉混凝土達2萬m3，消力池結構破壞更加嚴重，最大沖深達4.8m。由於副壩部分是在冬季澆築的，受凍質量很差。1946年汛期放水僅為2787m3/2，溢流面和反弧段遭到很大破壞，不能繼續使用。1947年5月，安東市解放，水豐水電站恢復向安東的供電。朝鮮戰爭時，。1952年6月23日，美軍發動了對水豐、豐山、及長津四地的水力梯級發電廠共13座電站的毀滅性轟炸。從菲律賓海號、普林斯頓號、拳擊手號和好人理查德號航空母艦起飛的戰機從1500米馬養島上空附近侵入北朝鮮以避免雷達識別。在水豐以東約80公里處爬升到3000米高度並高速接近目標。遠東空軍派出84架F-86佩刀戰鬥機到鴨綠江邊境的米格走廊掩護制空。海軍的35架F9F美洲獅攻擊機在16:00攻擊大壩周圍的高炮陣地，35架A-1天襲者攻擊機在約2分鐘內俯衝轟炸向水電站大壩投下81噸炸彈。17:00，從大邱起飛的遠東空軍79架和45架F-80戰鬥機投下了145噸炸彈。同時，遠東空軍第18戰鬥轟炸機大隊的52架P-51野馬戰鬥機與南非空軍的第2中隊攻擊第3、第4電站；陸戰隊的40架A-1、F4U攻擊了長津4號電站，38架F9F攻擊了長津3號水電站。海軍的102架F4U、18架F9F、18架A-1襲擊了赴戰2號、3號水電站。19:00，兩架RF-80偵察機在6架F-86的護航下拍照，評估電廠受損情況。第二天早晨，遠東空軍的F-84戰鬥機和普林斯頓號及好人理查德號航母起飛的A-1天襲者攻擊機再一次襲擊水豐並摧毀了大部分發電裝置；而拳師號與菲律賓海號航母派機攻擊豐山；下午普林斯頓號航母派機隊攻擊豐山，而拳師號及另外兩艘航空母艦則攻擊江原道各地的發電廠。兩日對水庫攻擊共摧毀11座電站，重創兩座，全部電站均因此無法運作，使朝鮮損失了90%電力供應，並停電兩星期；而中國東北損失約23%電力供應。在確認水豐水電站部分恢復發電後，1952年9月12日至13日美國戰略空軍轟炸水豐。 29架B-29包括4架裝有干擾裝置的B-29轟炸機，於9月12日19:00從嘉手納空軍基地起飛，23:55抵達水豐並投下炸彈。由於結冰墜毀和被擊落，這次轟炸作戰損失了2架B-29。左岸擋水壩段彈坑28個，坑深0.5至3.0m，最大彈坑被炸掉混凝土達7m3，受影響的混凝土量達9200m3。1953年2月15日、5月10日和6月7日的小規模襲擊後，從發電機組尾水的流量推測，第一、第二號機組仍在發電。1955年4月17日中朝兩國政府簽定《關於鴨綠江水豐水力發電廠的協議》，5月7日簽訂《關於中朝鴨綠江水豐水力發電公司議定書》，共同經營水豐發電廠，雙方共同投資維修和改建，電量各半分配。理事會兩國各派一名理事長，三名理事：施工中，對大壩修復加固，對帷幕補強灌漿並作排水設施。大壩上游面高程100m開始澆築了一層厚1.5m的抗凍保護層，下游面在溫度伸縮縫處設排水槽。對溢流面補修新混凝土厚1.5m，並鋪設鋼筋網。1956年三號、四號機組恢復發電。1957年7月，七號機組恢復發電。1958年8月30日五號機組恢復發電，水豐恢復改建工程基本竣工，實際總投資144 159 562元；除大壩質量稍差外，其餘一般都合乎設計要求。全部7臺機組投產執行。1958年9月舉辦竣工典禮。水豐水電站對中國東北供電量相當於豐滿水電站、鏡泊湖水電站的總和。1966年以前，水豐水電站對中國供電量相當於東北水電站總髮電量的45.38%。雲峰水電站投產後，鴨綠江水電供電量佔東北水電發電量的49.04%。白山、紅石水電站發電後，鴨綠江水電供電量仍佔36.01%。1965年12月中朝鴨綠江水利發電公司理事會四屆三次會議作出決議：“同意朝方提出的水豐發電廠水庫正常高水位從122.5m抬高到123.3m。”響應多蓄水2.9億m3，增加發電量0.78億千瓦時，增加保證出力10MW。後來朝方在大壩閘門頂部焊接了0.6m高的鋼板，實際上把正常高水位抬高到123.9m執行。1970年出現歷史最低水位78.45m。由於水豐水電站的裝機利用小時數高達平均每年6240小時，1971年3月17日中朝鴨綠江水力發電公司理事會監事會第四屆第六次會議決定中朝雙方各自在自己一側擴建一座150MW地下電站，同時兼有調峰、備用、戰備、汛期棄水期發電任務。水豐水電站的總裝機容量將達90萬千瓦。 中國建設的長甸水電站，由東北水電勘測設計研究院1973年開始勘測設計，1980年12月完成初設，引水隧道長1499m，縱坡為0.52%，直徑8.2m；調壓井下室內徑20m，上室內徑32m，井高67.9m；地面廠房、地面變電站。1982年至1985年上半年為電站施工準備階段，1985年9月25日主體工程開工，廠房及變電站開始明挖，1986年4月開挖工作全部完成，開始澆築砼，1989年10月9日機組正式併網執行，1996年竣工驗收。電站安裝兩臺HL200-LJ-380混流式水輪發電機組，單臺7.5萬千瓦，共15萬千瓦。 朝方於六十年代末開始建設100號地下電站，裝機3臺50MW機組，第一臺機組1997年11月安裝完畢。1973年發電56.57億千瓦時，利用小時8979，發電用水278.0億m3.1988年2月23日至1989年7月24日長達518天在死水位以下執行。1995年7月25日至8月24日一個月，丹東地區出現了8次暴雨過程。7月25日至8月8日半個月時間，出現了5次大暴雨，全市56座水庫全部溢洪，各江河水位急劇上漲。 8月8日鴨綠江干流上的水豐電站水庫，最大入庫流量25750立方米每秒，嚴重超蓄，主壩26孔閘門、副壩4孔閘門全部開啟洩洪，最大洩量18700立方米每秒，加上區間暴雨形成的徑流，鴨綠江下游荒溝水文站、丹東潮位站最大洪峰流量分別為28500、33200立方米每秒，為有記載以來的歷史上第三位和第一位大洪水。為了確保丹東市城區安全，遼寧省防汛指揮部、東北電業管理局關閉桓仁水庫、雲峰水庫洩洪閘門，減少3000立方米每秒洩量。丹東市組織沿江地區6萬多軍民護堤搶險。8月9日出現有史以來最高水位125.63m。洩洪造成左岸的擋牆和進廠公路全部破壞，右岸長甸電廠的擋牆和進廠公路被破壞。副壩是1995年改建後第一次洩洪，開4孔洩流量2000m3/s，沖毀下游123戶房屋1000畝耕地。經過70年執行，水豐水電站大壩與副壩存在的主要問題：2009年8月15日，中朝水力發電公司在遼寧省丹東市舉行水豐水電站防洪設施改造工程開工儀式。中朝水力發電公司中方理事長、國家電網公司副總經理舒印彪，朝方理事長、朝鮮電力工業省副相金萬壽在開工儀式致辭中回顧了中朝兩國電力部門長期友好合作事業，並對順利做好水豐大壩防洪設施改造工程提出了要求和希望。本次改造工程由東北電網公司負責，其工程的施工組織管理委託太平灣發電廠負責。2010年汛期水位連續79天超過洩流堰頂高程116m，洪水順溢流堰面自流192億m3，其中副壩提閘3孔洩流0.34億m3。2010年12月28日，施工人員對水豐水電站副壩的12孔工作橋進行爆破拆除，更換洩洪閘門新裝置，在高程132m平臺安裝2臺2×630kN單向門機並配自動抓梁，更換18扇工作閘門。主壩的工作閘門與埋件、啟閉裝置與軌道、金屬結構裝置重新佈置。2011年6月28日，中朝水力發電公司水豐水電站防洪設施移交使用慶典儀式在遼寧丹東舉行。水豐水電站防洪設施改造工程在歷經682天施工後，金屬結構部分現已滿足既定目標，主壩、副壩閘門操作權順利移交朝鮮使用2018年1月27日，入選中國工業遺產保護名錄名單。