7月的丰满水库,高峡平湖,静谧安详。百米高坝之上,激流俯冲而下,远处,松花江则逶迤北奔。虽年届“古稀”,丰满大坝至今仍在正常运转。
丰满水电站位于吉林省吉林市东南24公里处,是目前东北电网最大的水电站,装机百万千瓦,库容百亿立方米,属国家电网公司(下称国家电网)旗下的东北电网有限公司(下称东北电网)所有。
作为中国第一座大型水电站,丰满电站在中国水电界影响深远,培养了大批水电界专业人士,堪称中国水电界的“黄埔军校”。
但不久以后,丰满电站尚在正常运转的大坝或许将被拆除,取而代之的是一座新建的大坝。
丰满大坝的重建之说源于其自身的安全隐患,这座伪满洲国时期由日本人主持修建的大坝,存在诸多设计和施工缺陷,一直带病运行,且已接近安全使用年限。
丰满大坝重建已由东北电网做出预可行性研究报告,通过专家组审评,并获得国家发改委批复同意开展前期工作,目前重建项目已进入环评预可行性研究阶段。
重建的各项筹备工作正在紧锣密鼓进行,但是否需要重建的争议却始终激烈。其中,坚决反对重建的,正是中国水电大坝安全的最高技术监管机构——国家电力监管委员会大坝安全监察中心(下称大坝中心)。
2010年5月31日,中国能源报发出报道《“中国水电之母”丰满大坝将重建》,称丰满大坝“‘病入膏肓’无奈重建”,“大坝的安全指标已不能满足国家的规范要求,对下游的生产生活安全产生了极大的威胁”。
该报道发出后,随即遭到大坝中心的质疑。6月18日,中国能源报刊出大坝中心撰文《丰满大坝非“病险坝”》,文中认为,丰满大坝主要技术指标基本满足现行规范要求,监测数据表明大坝目前运行稳定,通过维修,尚可运行相当长时间。“病入膏肓”,“大坝的安全指标已不能满足国家的规范要求”,“亟须重建”等说法,夸大了问题,与事实不符。
大坝所有者不惜巨金重建以“保障安全”,专司大坝安全的大坝中心却相反主张经济实用的维修方案,此种怪象,耐人寻味。一面是电力巨擘斥资近百亿元的魄力,一面是大坝安全国家技术监管部门的权威意见,丰满大坝是修是拆,到底计依何方?
而尚处正常运转的丰满大坝重建计划在争议中强势推进,反映出当前水电管理体制上存在的漏洞,亦折射出电力巨擘之强,国家监管之弱。
对于有八万余座各类水坝的中国,丰满大坝重建更可能带来“范例”效应。
大坝之“病”
丰满大坝始建于1937年,1943年3月第一台机组发电。从1946年开始,大坝历经一系列续建、改建,至1953年全部建成,至今运行67年,是目前中国运行时间最长的大型混凝土重力坝。
按照国际标准,大型混凝土重力坝的安全使用年限一般为70年-120年。67岁的丰满大坝,即将成为中国第一座接近安全使用年限的大坝。
丰满大坝虽然即将到龄,但根据国际经验,这样的大坝经过维修加固后,仍可以延长相当的使用年限,是否有必要拆除重建,关键在于其安全性问题能否得到解决。
由于丰满大坝的大部分坝体施工于日伪统治时期,受当时设计、施工以及建设管理水平的限制,其存在诸多先天缺陷,主要有四大问题:一是坝体上游和表面混凝土不满足抗渗、抗冻要求,特别是坝体的渗控缺陷,致使溢流面混凝土冻害日益严重,从而影响泄洪安全性;二是校核洪水工况下大坝防洪能力不足;三是坝体纵缝的存在,造成设计地震工况坝体内部产生拉应力;四是F67断层的存在使34号-36号坝段整体抗滑稳定性安全裕度不足(设计过程中,针对大坝系统的稳定临界点,设计一个超出这一临界点的值,使得大坝系统在更大一个工作范围内都能保持稳定状态,这个设计值超出临界点的部分就是安全裕度)。
因为上述原因,丰满电站多年来,一直对大坝持续修补,其中包括三次大规模的系统改造。通过努力,影响大坝的缺陷虽未得彻底解决,其安全运行状况却是无忧。
比如,丰满大坝建设时期并没有对混凝土提出抗渗和抗冻性要求,因此大坝在蓄水初期,渗漏十分严重,坝体最大渗漏量达每分钟16380升。经过三次补强加固后,坝体渗漏量基本维持在每分钟30升以下。
正因如此,在监管者看来,大坝亦远非病入膏肓。
过去的十余年,大坝中心组织专家对丰满大坝进行过两次例行定期安全检查。根据定检情况分析,大坝中心对丰满大坝的安全状况颇为“乐观”。
首次检查始于1995年5月,历时三年半,由14位国内权威专家参与,丰满大坝被定为“正常坝”。
2003年9月,丰满大坝的第二次定检开始,于2005年年底结束。经过十多家单位的13位专家论证分析,最终达成共识:丰满大坝在建基条件、坝体抗滑稳定、结构应力、近坝库岸稳定、设计洪水标准下的防洪能力方面都满足现行规范的要求。
但此次定检后的2007年,丰满大坝还是被评为“病坝”。大坝中心相关负责人解释,主要原因是在首次定检中,大坝中心对丰满大坝渗漏问题提出的处理要求没有得到业主的落实,尤其是溢流面混凝土冻胀开裂,溢流坝面破损程度比首次定检时加剧,渗漏冻胀引起下游坝面渗水面积扩大,可能影响泄洪安全,达到了评为“病坝”的标准。
按照大坝安全等级规定,大坝根据隐患严重程度不同,被分为“险坝”“病坝”“正常坝”三类。其中,“险坝”为有危险类型的坝,安全隐患最严重。“病坝”为带病运行的坝,需要维修加固。“正常坝”也可能有缺陷,只是这些缺陷近期对安全的影响轻微。同时,大坝安全等级具有时效性,“正常坝”只代表在今后的五年内可以安全运行;“病坝”代表在今后的三年内可以带病运行,但必须维修加固消除“病症”;“险坝”则必须限期除险,以确保大坝安全,然后实施永久除险加固措施恢复正常。
大坝中心认为,被评为“病坝”并不意味着丰满大坝状况十分危险。目前,丰满大坝在静载情况下,大坝的应力和抗滑稳定性基本能满足现行规范的要求,水库可以不降低正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位运行。按照标准,丰满大坝尚不到险坝需要应急处置的程度,更未到需要推倒重建的程度。
第二次定检被评为“病坝”后,大坝业主东北电网对整个溢流坝段渗漏进行维修,2008年汛前维修工程完成,形成了较好的坝体防渗帷幕。因此,丰满大坝被评为“病坝”的主因已经消除。
据东北电网内部人士透露,从维修后的状况来看,丰满水库事实上已经是运行良好的“正常坝”。
因为大坝安全定检为五年一次,在重建方案紧锣密鼓推进的同时,2010年5月,大坝中心启动丰满大坝第三次大坝安全定期检查。
参加对丰满大坝第三次定检的中国工程院院士谭靖夷告诉《财经》记者,从对大坝资料的分析和现状来看,它的运行状况是较好的。2007年-2008年,受东北电网委托,中国水电顾问集团华东勘测设计研究院对丰满大坝钻孔取混凝土样2700余米检测,结论显示,除局部混凝土质量较差外,大坝整体安全性较好。
谭靖夷认为,丰满大坝虽然存在一些先天性问题,但并没有达到必须拆除重建的地步,只要加强维护,还可以正常运转相当长时间。
事实上,业主对丰满大坝存在安全隐患的态度起初也颇为乐观。东北电网在2006年3月1日第二次定检期间曾发“东电电源[2006]96号”文,向大坝中心上报,丰满大坝第二次定检自评确定的安全等级为“正常坝”。同时通过种种途径希望能评为“正常坝”。
先入为主的论证会?
就在大坝中心组织专家对丰满大坝进行论证,出具维修加固意见时,大坝的所有者也正在设法为大坝“治病”。不同的是,他们最终选择的“治病”方法更为彻底:拆除旧坝,重建新坝。
早在2006年2月,国家电网便向国家发改委报送了《关于丰满发电厂水库大坝全面加固工程按基本建设程序开展前期工作的请示》(国家电网发展[2006]65号)。
2006年4月,国家发改委办公厅复函(发改办能源[2006]683号),同意对丰满大坝展开全面加固工程的前期准备,并确定了“彻底解决、不留后患、技术可行、经济合理”的原则。同时,复函还要求对大坝加固及重建等各种技术方案进行深入研究和充分论证,科学选择全面治理方案。
在丰满大坝被评为“病坝”以后,国家电网加强了对丰满大坝的全面治理,并委托水利部水利水电规划设计总院负责丰满大坝全面治理工程的预可行性研究设计。此后,由水利水电规划设计总院牵头,制定了五个丰满大坝全面治理方案,通过筛选,最终选择了“灌浆加固”和“下游重建”两个方案。
业主单位对“下游重建”方案情有独钟。按此方案,现有的丰满大坝将被拆除,另在原坝址下游约120米处新建一座碾压混凝土重力坝,并新建引水发电系统,建设总工期约为62个月。