新安江水电站
新安江水电站坐落于建德市新安江镇以西6公里的紫金滩,位于钱塘江支流新安江上,距离杭州市市区170千米。是新中国第一座自行设计、自制设备并自行施工的大型水电站,被誉为“三峡大坝的试验田”。该电站主要承担华东电网有限公司的调峰、调频和事故备用任务,同时还具有防洪、灌溉、航运、养殖及旅游等综合效益。
新安江水电站水力枢纽由大坝,电站厂房、开关站及泄洪结构等组成。大坝为混凝土宽缝重力坝,坝体分为26个坝段,长466.5米,每坝段宽20米,最大坝高105米。新安江水电站于1956年8月开始施工准备。1957年4月1日,新安江水电站主体工程正式动工。1960年4月22日,首台发电机组投产发电。新安江水电站于1965年12月全面竣工。淳安县、遂安县两县人民为此做出了巨大牺牲,两县共淹没49个乡镇、1377个自然村,移民累计29.15万人。新安江水电站建成后,年发电量达18.6亿千瓦每小时。截至2020年8月24日12时,新安江水电站累计发电突破1000亿千瓦时。
1978年,新安江水电站获得“全国科学大会奖”。2019年4月12日,新安江水电站入选由中国科学技术协会调宣部主办,中国科协创新战略研究院、中国城市规划学会共同承办的“中国工业遗产保护名录(第二批)”。2020年2月,建德市文化和广电旅游体育局宣布:建德市境内景区恢复营业至2020年12月31日,新安江水电站等九大景区,向中国的医务工作者免费开放。
历史沿革
建设背景
新安江为钱塘江上游的一大支流,发源于安徽省的率山和黄山市,干流全长261.8公里,流域面积11850平方公里,流域内平均年降水量高达1757毫米,平均年径流量约124亿立方米,具有丰富的水能资源。
新中国成立初期,华东地区特别是上海市的工农业发展迅速,生产和人民生活用电需求急剧增长。为了解决这一迫切需求,开发利用钱塘江水能资源被提上了议事日程。1954年,在燃料工业部水力发电建设总局的领导下,开始对钱塘江水能资源的开发利用方式进行技术经济的研究比较,并编制完成了开发钱塘江水能资源的《技术经济报告》。该报告推荐新安江水电站为第一期工程,并获得了主管部门的批准。
建设规划
初步设计
在钱塘江水能资源开发的技术经济报告获得批准后,新安江水电站的建设进入了初步设计阶段。为了这一重要任务,水力发电建设总局决定成立上海水力发电勘测设计院,专门负责新安江水电站的勘测设计工作。1954年冬季,勘测设计院在王醒、刘桂、徐洽时、覃修典等领导的带领下开始组建,调派了各级党和行政领导,并从总局和其他地区吸收了技术干部,进行短期技术指导,确保新从事水电勘测设计的同志能够迅速掌握技术要求和方法。同时,总局还调集了各工种的勘测工人和勘测设备,为初步设计阶段的各项勘测工作顺利开展提供了有力保障。
在初步设计阶段,杨德功同志担任设计总工程师,全面负责技术工作。勘测工作在地勘方面主要包括在铜官坝段内初选坝址,进行地质测绘学、地面勘探、洞深、钻探等选坝勘探工作,并最终选择了现今大坝所在的铜官坝址。为了查明所选坝址的坝基地质条件,勘探同志们克服了设备条件落后的困难,成功开挖了新中国第一条过河地质探洞,为选用铜官坝址和选择坝轴线提供了可靠资料。此外,还进行了水文地质勘探、天然骨料场勘探以及坝基灌浆试验等工作,为初步设计提供了全面而准确的地质和水文资料。
在测量方面,建立了三角平面控制网和精密水准测量,重测了高坝的水库地形图、坝址及施工场地地形图、料场地形图和运输路线地形图。在水文测验方面,进行了历史洪水调查,加强了水文测站,提高了水文分析成果和施工期与运行期的洪水水文预报的可靠度。这些工作都为提高初步设计的质量作出了重要贡献。
初步设计的设计工作主要集中在勘测设计院进行,总局也邀请了苏联专家进行指导。参与新安江水电站初步设计的同志们以能参与中国自建的第一座大型水电站的设计为荣,忘我地努力工作,仅用了一年半时间就完成了初步设计并上报。初步设计中推荐了混凝土实体重力坝和枢纽布置方案,采用了中国国内第一个高达15米的木笼围堰和分期导流方式,并推荐了中国国内第一条水电站施工专用铁路支线。这些设计在后来的施工和运行实践中都被证明是正确和成功的。
技施设计
初步设计获得批准后,迅速列入了国家基建计划,并筹组了施工单位新安江水力发电工程局进行各项施工准备工作。随后进入了技施设计阶段。此阶段先后由邢观酞和潘家铮两位资深专家担任副设计总工程师。
在地质勘测方面,技施阶段的工作重点在于深化对工程地质和水文地质的勘探与分析。团队进行了详尽的现场地质试验,以获取准确的地质参数,并据此进一步论证和修改了左坝头坝轴线的位置。同时,他们提出了各坝段和厂房的建基面高程,对开挖过程中暴露的坝基、其他建筑物地基以及边坡进行了详细的地质测绘学。此外,地质勘测团队还与施工和设计人员紧密合作,共同对地基处理方案进行了鉴定和验收,并研究了运行期需设置的地质观测与监视设施。
水文勘测分析工作同样至关重要。团队复核并修正了初步设计阶段的水文分析成果,致力于提升施工期与运行期的水文预报精度。他们与设计团队携手,深入探讨了千岛湖的调洪运行策略,旨在通过优化调度减少富春江的洪峰流量,实现与下游兰江洪水的相互错峰。
在测量方面,技施设计阶段的工作重点在于在枢纽范围内建立精密的平面与高程控制基准点,为施工放样测量和运行期观测监视提供可靠依据。团队还协同施工单位进行了施工放样测量,并补充了必要的地形与剖面测量数据。
建设历程
1956年5月4日,新安江水电工程局正式成立。6月20日,经国务院批准,将新安江水电站列入第一个五年计划和1956年重点建设计划。全国各地数以万计的建设者云集新安江。1956年11月,时任浙江省委办公厅机要处秘书的项传发接到一纸调令,内容是:“有项大工程要建设,需要人,好好干。”后来,他成长为新安江水电站副厂长。1959年4月9日,周恩来总理来工地视察,离开工地时,周总理留下了苍劲有力的题词:“为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼!1959年12月31日,由哈尔滨电机厂有限责任公司制造的中国国内首台7.25万千瓦水力发电机组安装完成。1960年4月22日,电站第一台7.25万千瓦水轮发电机组投产发电,此时距离电站主体开工仅过去三年时间。1965年整个工程胜利竣工,1977年,最后一台机组投产,电站当时总装机容量为66.25万千瓦,设计年平均发电量达18.6亿千瓦时。
在施工过程中,建设者们对初步设计进行了多次改进和优化。将原计划的混凝土实体重力坝改为混凝土宽缝重力坝,以降低坝基扬压力、节约坝体混凝土工程量;对大坝溢洪坝段的下游坝面进行了改造,以提高其抗冲刷能力;对左坝头坝轴线的走向进行了修改,以避开复杂的地质条件;并加设了航运、木材过坝设施及通向上游库区的铁路支线等。
地理环境
地理位置
新安江流域位于浙江省西北部(东经117°40′至119°30′,北纬29°20′至30°20′),是钱塘江上游主干流,发源于皖赣边境的怀玉山主峰六股尖。流向自西向东,经上溪口、屯溪、小梅口、街口、淳安县,于建德县的梅城与兰江汇合流入富春江,流域全长364千米,总集水面积11850平方千米。建库后坝址以上河长323千米,流域面积10442平方千米,占全流域面积的88.1%。
地质地貌
新安江大坝基础位于铜官坝址倒转褶皱反常翼上,岩层走向北东一南西,倾向南东,亦即倾向下游,转轴倾角60~80°。坝址区的地层分布有泥盆纪千里岗砂岩和下石炭纪乌桐石英砂岩,千里岗砂岩分布在河床及左岸坝头,总厚度在300米以上,层次厚且强度高,但岸坡节理裂隙十分发育,剪切裂隙和缓倾角节理常将基岩切割成小块体,右岸为乌桐石英砂岩夹页,砂岩较完整坚硬,强度很高,而页岩层薄、质软,浸水后极易软化崩解。
厚层完整的千里岗砂岩或石英砂岩,极限抗压强度为110MPa,层间夹页岩,无构造破坏的砂岩或石英砂岩,极限抗压强度等于或小于80MPa,夹页岩,并经轻微挤压的砂岩或石英砂岩,极限抗压强度为30至50MPa。岩石摩擦系数也有区别,新鲜千里岗砂岩为0.6至0.65,新鲜砂质页岩为0.32,在坝址的上游和下游都有较大的断层带存在,坝址选在两个大断层间,为一比较稳定的河段,避开了左岸上、下游方区使坝体有可靠的岸坡接头,也避开了上游河中深潭,使坝体混凝土工程量大为减少。
气候条件
千岛湖气候温暖多雨,四季分明,属亚热带季风气候。多年平均温度17.2摄氏度,实测最高温度45摄氏度,最低温度15摄氏度,雨量丰沛,多年平均降水量1737毫米。1950到1992年实测雨量均值为1669.2毫米,坝址多年平均径流量113亿立方米,1950到1992年实测多年平均径流量为101.80亿立方米,径流量在年和年内分配极不均匀,丰水年径流量达222.33亿立方米(1954年),枯水年来水量仅49.94亿立方米(1978年);雨量多集中在3到9月,占全年降水量的76.5%,而来水量可占全年总来水量的90%左右,尤以4到6月水量更为集中,大洪水多发生在5到7月,建库前罗桐埠站实测最大流量为13000立方米每秒(1959年6月18日),最小流量为11.0立方米每秒(1955年10月22日),建库后出现最大入库流量21300立方米每秒(1969年7月5日),径流量相差甚为悬殊。
土壤植被
新安江流域内植被良好,森林覆盖度约占流域面积的30%到40%,特别近岸一带覆盖可达60%到80%,年蒸发量为951.9毫米,年平均湿度为83%。河流含沙量较少,平时水流清澈,洪水时较为混浊,多年平均含沙量为0.33千克每立方米,实测最大断面平均含沙量为2.84千克每立方米,冲淤并不严重,河床尚属稳定。
工程结构
新安江水电站水力枢纽由大坝,电站厂房、开关站及泄洪结构等组成。大坝为混凝土宽缝重力坝,按Ⅰ级建筑物设计,坝体分为26个坝段,长466.5米,一般每坝段宽20米,宽缝占坝段40%,0#~3#、24#~25#坝段为实体重力坝,4#、23#坝段只有一侧留有宽缝,最大坝高105米,最大底宽93.664米,挡水段坝顶宽8.5米。溢流段顶宽38.7米,坝顶高程115米。溢洪道布置在7一16坝段上,在溢流坝段上设有9个溢流孔,每孔净宽13米,总净宽117米,溢流堰顶高程99米,在堰顶上安装平板钢闸门9扇,每扇闸门重76T,闸门尺寸为10.5米×14.5米,门顶高程109.5米,按设计规定:闸门顶不允许过水。9扇闸门全部开启电站最大泄洪能力约14000立方米/s,(其中机组发电流量按800m³/s计)。设计洪水频率下泄洪能力9500m/s,在正常高水位108m时,9孔闸门泄洪能力为6060m/s。
溢流型式和消能方式为厂房顶溢流式挑流消能方式,溢流面的溢流曲线采用克格尔一奥非泽洛夫非真空溢流曲线,溢流面斜直段为1:0.75,下接“椭圆型”曲线反弧段,反弧末端与长20.86米,高程52.25米的厂房顶水平段相接,厂房顶末端设有矩形挑流鼻坎,其高低差1.6米,高低坎宽均为2.5米,射角分别为30°和12°178'',高坎两侧设有Φ20~30cm“L”型补气孔。
在溢流项段内安装有供水轮发电机取水用的直径为5.2米的压力钢管9条,钢管长度在92.4~94.97米之间,取水口中心高程分别为68米,(1#、4#机2条)和73米(2",3#、5#、6#、7、8#,9机7条),设计流量118立方米/s,进口尺寸3.7m×8.2m,采用喇叭口渐变成圆形5.2m的压力输水钢管衔接。
坝内设有基础灌浆廊道,排水廊道及观测廊道,在38、61、75、80米各高程也分别设有廊道以供大坝基础检查加固、检修维护、观测、交通之用。发电厂房位于溢流段项后,全长216米,宽17米,内装有国产水轮发电机组9台,其中1#、2#、7#、8#机容量为75MW,3#、4#、5#、6#、9#机容量为72.5MW,总装机容量为662.5MW。在溢洪时,厂房顶允许过水;主厂房钢筋混凝土构架和坝体分开,用拉板连接,副厂房项板结构为简支板,厂房顶设置厂坝伸缩缝和主付厂房伸缩缝。
厂房内设有2台行车,起重能力为200/30t,坝顶设有门式启闭机2台,起重能力为主钩2×80t,付钩30t,拦污栅起吊设备5t。开关升压站位于河床右岸山坡上,有22万和11万KV输电线路共7条,向杭州市,金华市、淳安县等地区送电。
功能价值
流域防洪
因新安江属于山溪性常年河流,夏季多暴雨,常因山洪暴发泛滥成灾,当地史册多有记载。新安江水电站建成后,具备调节万年一遇洪水的强大能力(2020年7月,开启了9孔泄洪,下泄流量7800立方米/秒),有力守护着钱塘江人民的生命财产安全。
电力能源
新安江水电站隶属国网新源控股有限公司集团有限公司,是华东电网有限公司第一调频厂,长期以来,电力输送浙江省、安徽、江苏省、上海市等省市。作为华东电网的调峰、调频和事故备用电站,新安江水电站还承担着华东电网安全的举足轻重的职责。截至2024年11月8日,水电站已发电1000多亿度,为华东地区经济建设发挥了巨大作用。
生态旅游
因新安江水电站而形成的千岛湖,风光秀丽、景色优美,是优质观光资源,如今已成为著名的5A级景区。而电站下游的建德新安江,因千岛湖深层水的流入,常年保持着14C—17℃的恒定水温,形成了冬暖夏凉的独特气候环境,也成为了国家级优秀旅游城市,每年都吸引数以百万计的游客到此观光旅游。
爱国主义教育
水电站以其独特的历史,吸引了全国各地的参观学习者,接受红色教育。电站现为全国水电科普教育基地、全国工业旅游示范点、列入全国工业遗产名录、浙江省爱国主义教育基地、浙江省科学家精神教育基地、浙江省党史教育基地、杭州市中小学生第二课堂等。
技术创新与示范
新安江水电站是中国水电技术发展的里程碑。它是国内首创的混凝土宽缝重力坝,由潘家铮创造性设计。此外,徐洽时采用了滑雪式厂房顶溢流布置,为中国在峡谷中布置水力枢纽开辟了新途径。电站还大胆采用了拉板式大流量溢流厂房等先进技术,成为当时世界最大的溢流厂房。该水电站的建成反映了中国20世纪50年代水电建设事业发展的水平,被誉为“长江三峡的试验田”和“华东电网有限公司的明珠”。它在科研、设计、施工等方面为中国水电事业的发展积累了宝贵经验,并为后续的大型水利工程提供了关键性数据。
数次泄洪
试泄洪
1966年的试泄洪,水位是103.04米,当时选择这个水位泄洪,主要是试验泄洪对大坝顶的影响。
第一次泄洪
1983年6月,千岛湖上游普降大雨,水位急剧上涨。到了6月28日,水位已经突破107米,为水库建成以来最高水位,国务院决定开闸泄洪。这是新安江水电站建成以来第一次开闸泄洪。由于大坝建成24年来从未泄过洪,下游两岸几乎没有泄洪防洪意识,码头、厂房、库房、民房等设施设备根本来不及搬迁。最后,直到17时38分才开闸泄洪。首次泄洪,首开的是最中间的5号闸门。从当年6月28日17时38分电站开闸泄洪,到7月3日5时停泄,7月5日19时59分再次开闸泄洪,7月15日16时28分停泄,两次泄洪历时339.3小时,泄洪总量26.73亿立方米。
第二次泄洪
1994年6月,由于连续降雨,千岛湖水位持续上涨。6月15日12时,新安江水库水位升至106.958米。12时47分,电站开闸泄洪。泄洪历时123小时42分,总泄洪量11.54亿立方米,最大出库流量为4792立方米/秒。
第三次泄洪
1995年6月,同样由于降雨导致水位上涨,6月25日15时,新安江水库水位升至107.54米。15时12分,电站开闸泄洪,历时135小时06分,总泄洪量16.56亿立方米,最大出库流量为4210立方米/秒。其间最高水位为107.89米。
第四次泄洪
1996年7月3日,新安江水库坝前水位升至106.54米。16时,电站开闸泄洪。泄洪历时48小时30分,泄洪量3.07亿立方米,最大出库流量为2750立方米/秒。7月11日,水库水位回升至107.50米,13时,电站再次开闸泄洪,历时139小时36分,泄洪量10.31亿立方米,最大出库流量4140立方米/秒。7月12日16时,水库坝前水位最高达107.85米。
第五次泄洪
1999年,6月的降雨量突破700毫米,新安江上游库区遭百年一遇的巨大来水量。6月19日至29日的短短10天,水库的水位从103米升高至107.23米,泄洪开启七孔,在6月30日,水位达108.11米,在原先七孔的基础上再增开至八孔,接近九孔鲍螺泄洪的泄洪极限,本次泄洪历时163小时30分钟。
第六次泄洪
2011年6月,由于浙江省遭遇四轮强降雨,导致钱塘江发生1955年以来最大洪水,千岛湖再次开闸泄洪。9时35分,位于大坝正中的5号闸门开闸;9时52分,大坝3号和7号闸门相继打开。三孔流水一同喷涌而出,以每秒3000立方米左右的泄洪流量向下流动。经过32小时的三孔泄洪后,水库水位从107.6米回落至106.75米。
第七次泄洪
2020年7月,受连日强降雨影响,浙江省多地江河水库的水位持续上涨,其中新安江流域水位急剧上涨,新安江水库水位超历史水位,水库最高水位108.39米。从7月7日开始,仅仅23小时,千岛湖泄洪就从最初的三孔增加到五孔、七孔,最终实施水库建成61年以来首次九孔鲍螺全开泄洪,最大出库流量约为7700立方米/秒。从7日开闸至14日关闸,总开闸泄洪历时173小时,总下泄水量约31亿立方米。
第八次泄洪
2024年6月,由于浙江省正处在梅雨期,6月18日以来梅雨带北抬,新安江流域上游浙西北及安徽交界降雨持续集中,新安江水库水位持续上涨。6月23日14时,国网新源控股有限公司新安江水力发电厂5号泄洪闸缓缓打开,进行预防性泄洪。开1孔后,水库泄洪流量278立方米/秒。21时左右,千岛湖加大至3孔泄洪闸泄洪,上游水库水位104.67米,泄洪流量924.9立方米/秒。
移民安置
新安江移民始于1956年11月,结束于1970年,先后历经15年,共移民289951人(不包括回水区 2万多人的新移民)。其中移往外县的207407人,分别安置在江西省的26个县(市)、安徽省的9个(市)、浙江省的20个县(市),另有1200多人分散安置在大江南北长城内外的青海省、新疆、宁夏回族自治区、山西省、黑龙江省、北京、上海、四川、福建等省、市、自治区。淳安县内就地后靠移民82544人。
由于时间跨度长,加上文革时期特殊的环境条件和自发迁移,造成了一系列遗留问题。大部分移民分散居住在偏远贫困山区,生产、生活均存在很多困难。1998年以来,新安江水库浙江省自迁移民的遗留问题引起党和国家和省、市、县各级政府的重视,随着移民遗留问题处理工作的顺利开展,尤其是国发[2006]17号文件颁布以后,多渠道筹集的资金陆续投入,移民安置区的基础设施困难有所缓解,移民的生产、生活水平逐步提高。
获得荣誉
参考资料
新安江水电站——一湖碧水 千亿能量(新中国的“第一” ·70年).新华报业网.2024-11-12
新安江水电站.遥感与地球科学研究院.2024-11-12
筚路蓝缕铸辉煌——寻访时代传奇新安江水电站.百家号.2024-11-12
在新中国史册上有特殊位置的大型水电站:新安江.中央纪委国家监委.2024-11-12
新安江水电站——一湖碧水 千亿能量(新中国的“第一” ·70年).新华报业网.2024-11-13
中国工业遗产保护名录(第二批)发布.中国城市规划网.2024-04-03
新安江水电站—— 一湖碧水 千亿能量(新中国的“第一” ·70年).中国日报.2024-11-12
红色记忆|共和国自行设计、自制设备的第一座大型水力发电站. 浙电e家.2024-11-13
华丽转身!从“发电坝”变“生态坝”,新安江水电站做到了!.澎湃新闻.2024-11-12
中国共产党百年瞬间丨新安江水电站破土动工.澎湃新闻.2024-11-13
新安江水电站百米高坝筑起万顷碧波.杭州网.2024-11-12
新安江水电站累计发电量突破1000亿千瓦时.中国政府网.2024-11-12
浙江建德九大景区敞开大门,对全国的医务工作者免费开放!.百家号.2024-04-03
【走读杭州百家爱国主义教育基地(70)】新安江水电站:我国第一座大型“三自”水电站.杭州市第二课堂.2024-11-12
“中国水电梦”的开始——新安江水电站.建筑时报.2024-11-13
新安江水库9年前那次泄掉了22到25个西湖!泄洪水流为何要抛到百米外?.腾讯网.2024-11-12
时隔4年再泄洪!昨晚,新安江水库,1孔→3孔|大坝|泄洪量|洪峰水位.网易.2024-11-12
我为新安江水库首次泄洪做报道.今日建德.2024-11-12
浙江新安江水库开闸泄洪.百家号.2024-11-12
5孔泄洪开启!新安江水库泄洪,为什么要盯牢107米水位?.网易.2024-11-13
三孔泄洪!23日晚,现场直击新安江水库增开溢洪门.浙江新闻频道.2024-11-13
难忘新安江大移民(上).杭州党史方志.2024-11-12
经典水电工程:新安江水电站.北极星电力新闻网.2024-11-13
水利部关于公布“人民治水·百年功绩” 治水工程项目名单的通知.中华人民共和国水利部.2024-11-13