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第二节 小水电站建设

  黑龙江省的小水电站建设,经历了“星星之火”到“一哄而上”和站多装机容量少到站 数减少装机容量增多的曲折发展过程。电站建设形式由单一的引水式,发展到河床和坝后式 。由于河流、水库封冻期长,季节性发电的多,常年发电的少。
    一、建设历程
    黑龙江省小水电站建设是从1950年开始的。第一座小水电站是宁安县新安乡西安村修建 的西安电站(现划归海林县),装机容量仅3千瓦。这座最早的小水电站是新安乡西安村朝鲜 族农民李敏顺兴建的。
    李敏顺在从事水稻生产中,感到每年搞水稻脱粒,用工多、时间长,稻米加工又缺乏动 力,困难较多。为解决这个问题,他在1949年利用灌溉渠道的落差,搞成一个小型水动力。 这种水动力是用木制冲击式水轮机作原动机,通过平皮带水平传动,带动打稻机和稻米加工 机械进行水稻脱粒和稻米加工,省人省力,受到当地农民的欢迎,很快地在新安乡推广应用 。1950年,李敏顺为解决农村照明问题,又想出办法把小型水动力配带上1台3千瓦的卧式发 电机发电。这个设计水头只有3米,平均流量仅0.9立方米/秒的小水电站,为西安村70户农 民的照明供了电,使偏僻的农村第一次有了电灯。1952年西安电站的装机改为10千瓦,又增 加了30户农民的照明供电。1955年又把木制水轮机换成25马力的铁制双击式水轮机,装机改 为12千瓦,以后又改为24千瓦,使这个小水电站为250户农民的生活照明供了电。1958年,省 人民委员会授予李敏顺省劳动模范,办电积极分子称号。
    继西安电站之后,五常县双兴乡1956年建成1处装机50千瓦(后改为84千瓦)的小水电站 ,命名为双兴电站,是黑龙江省的第二座小水电站。1957年全省先后建成了延寿县加信(45 千瓦)、木兰县五站(50千瓦)、汤原县亲善(20千瓦)、尚志县开道(15千瓦)、方正县 宝兴(10千瓦)、东宁县星光(10千瓦)、宁安县密江(7千瓦)、宁安县共济(7.5千瓦) 等9座小水电站,全省共有小水电站11座,装机容量达到241.5千瓦。这些小水电站是本着“ 因地制宜,因陋就简,就地取材,民办公助”和“先动力,后电力”的方针,利用灌溉渠道 落差和在拦河坝旁引水,先建水动力,后配发电机的低水头小水电站。在当时农村没有电的 情况下,解决一些生活照明和粮米加工的困难,对提高生产力起到了积极作用。
    1958—1960年“大跃进”时期,由于盲目强调大搞小型水电站,实现农村电气化,各地 一哄而起,三年时间全省共建成小水电站359处,装机容量11746.5千瓦,使黑龙江省的小水 电站由11处猛增到370处,装机容量达到12000千瓦。这些小水电站大多数是利用渠道落差修 建的,流量小、水头低,装机容量多为1224千瓦,最多的仅45千瓦;水工建筑是浆砌石和木 结构的;水轮机多数是当地制造的,型号复杂,不配套,质量差,利用率低,发电量少。
    1961年国民经济实行“调整、巩固、充实、提高”的方针,黑龙江省的小水电站建设停 下来,已建成的电站由于质量差、效益小,陆续报废,由大起走向大落。1961年底只剩下15 0处,装机容量4000千瓦;1962年继续减少,只有112处,装机容量3002千瓦;1963年减少到 61处,装机容量只有2035千瓦,与最高峰的1960年相比,减少了83%。从此,黑龙江省小水电 站建设处于停滞状态。   
    1965年,黑龙江省水利厅为解决提水灌溉和发展小水电问题,先后两次组织省、地、县 水利部门的技术干部到辽宁、湖南和广东学习建设水轮泵站的技术和经验,在海林、林口、 五常等县搞试点。1966、1967两年在五常县向阳公社和林口县建堂公社召开全省小水轮泵灌 溉现场会议,推广水轮泵站建设,使过去在渠道上修建的小水电站有的又重新修复,安装上 水轮泵和发电机,进行灌溉和发电。1969年以后,全省小水电装机容量开始回升,1970年达 到5089千瓦。
    1970年以后,由于渠道上的水轮泵站受灌溉季节和来水量的限制,出力小、利用率低, 满足不了生产和生活用电的需要,逐渐地被淘汰。从此黑龙江省的小水电站建设由渠道落差 转向河流和水库,电站数量减少,装机容量反而增加。1978年全省有小水电站61处,比1971 年的93处减少32处,装机容量却由8792千瓦,增长到14850千瓦,增加59%。这个时期,小水 电站每年有增有减,减少的处数多于增加的处数,但新增电站的装机容量普遍大于淘汰电站 的装机容量。与此同时,小水电站也从自发自供的季节性供电,转向与国家大电网联网供电。
    中共十一届三中全会以后,黑龙江省贯彻执行小水电站自建、自管、自用的方针和小水 电站所得利润不纳入地方财政,用于发展小水电,以电养电的政策,并从联网、电价、税收 以及贷款等方面给予支持,使小水电建设进入新的发展时期。1979年全省有小水电站80处, 装机容量21390千瓦,比1978增加19处,装机容量增多6542千瓦;1980年有小水电站91处,装 机容量31398千瓦,比1979年又纯增11处,装机容量增加10606千瓦。
    1981—1985年随着国家电网向农村的延伸,黑龙江省的小水电站大部分和国家电网联网 运行,装机容量小的水电站,由于保证出力小,被淘汰。陆续在河流上修建了宁安石头(70 00千瓦)、依兰晨光(5000千瓦)、宁安阿堡(500千瓦)、逊克库尔滨(4800千瓦)等装机 容量比较大的小水电站,出现了明显的电站处数逐年减少,装机容量逐年增多的趋势。5年时 间,全省小水电站总数减少39处,装机容量却增加19182千瓦,平均每年增加3836千瓦。
    1950—1985年用于小水电建设的资金累计达1.98亿元。其中国家投资0.79亿元,占39 .9%;省财政拨款0.72亿元,占36.9%;地方自筹0.15万元,占7.5%;银行贷款0.31万 元,占16%。
    二、开发方式
    黑龙江省小水电站的开发方式有三种:
    (一)引水式
    最初的引水式小水电站是从1950年建成的第一座西安电站,到1960年形成小水电站建设 高潮时期,在渠道上利用落差修建的设计水头低、流量小,装机容量在50千瓦以下的电站。 1961年以后逐渐被淘汰。此后是在河流上开渠引水形成水头而修建的引水式电站。这种引水 式电站,设计水头引水流量和装机容量,都大于最初形式的引水式电站。设计水头最高的是 尚志县驿马河电站,为21米;引水流量最大、装机容量最多的是依兰县晨光电站,流量253立 方米/秒,装机容量12500千瓦(1985年安装机组为5000千瓦)。全省共有引水式电站36处, 占小水电站总数的69%;装机容量26710千瓦,占全省小水电站装机容量的53%。
    (二)河床式
    直接在河道上拦河筑坝抬高水位形成水头,并构成一定容积的蓄水用来发电的小水电站 。这种形式的小水电站,发电厂房与拦河坝建在一条线上。第一座河床式小水电站是宁安县 渤海镇1970年在牡丹江上游修建的东方红水轮泵发电站,1980年改称阿堡水电站。现有河床 式水电站中,最大的是宁安县石头电站,装机容量7000千瓦。由于河床式水电站构造要求坚 固,施工比较复杂,全省仅有5处,占小水电站总数的10%,装机容量9850千瓦,占全省小水 电装机容量的19%。
    (三)坝后式
    这种形式的小水电站是结合水库工程修建的,利用水库蓄水的水头发电。电厂设在水库 大坝后面,称坝后式电站,也叫水库电站。坝后式电站每年5—9月结合灌溉用水进行发电, 库内水量充足时,可延长到11—12月份。黑龙江省第一座坝后式小水电站是1963年在爱辉县 宋集屯水库建成的宋集屯水电站。1985年全省共有坝后式电站11处,占小水电站总数的21%; 装机容量14620千瓦,占全省小水电站装机容量的28%。
    黑龙江省小水电站的建设条件是水头低、流量大。已建成的52处小水电站中,装机容量 500千瓦以上的29处,除尚志县驿马河电站设计水头21米,居全省之首外,设计水头超过10米 的并不多见,一般都在3—10米之间。设计引用流量多在5立方米/秒以上,最多的达到250立 方米/秒以上。
    黑龙江省小水电站建设,由于施工季节短,加上有防冻害问题,建设周期长。据1979年 调查统计,装机100千瓦以上的小水电站建设周期一般都在2年以上。工程造价,水工建筑物 和土建工程的比重占50%以上,机电设备占35—40%,输变电分占10—15%。
    三、常年发电电站
    黑龙江省气温低,封冻期长,小水电站季节性发电的多,常年发电的少。季节性发电一 般是4月中旬到11月下旬,结合灌溉用水发电的小水电站,只能在灌溉期发电3—4个月。常年 发电的小水电站是建设在有一定调节能力的河流和水库上,一年四季都有充沛的水量供电站 引用。全省现有52处小水电站中,能常年运转发电的9处。其中:7处建在牡丹江上,有镜泊 湖的调节;1处建在水量充沛有调节能力的水库上,1处是为发电蓄水的水库电站。
    (一)石头水电站
    石头水电站位于宁安县中部石岩乡境内牡丹江上,为河床式小水电站。坝址控制流域面 积1.4万平方公里。1968年9月由宁安县平安公社(现为乡)自筹资金兴修水轮泵站(称平安 泵站),因资金和人力不足而停工,1974年由县举办,改建成水电站。设计水头5米,流量7 25立方米/秒,装机13台,每台200千瓦,总装机容量2600千瓦,1976年年底建成投产发电。 1977年又经当时主管部门省电力工业局批准,搞了电站的第二期工程建设,设计水头6.2米 ,流量107立方米/秒,增装2台2500千瓦的立式水轮发电机组,1980年年底建成投产,实行 大机(后增的)小机联网运行。电站由拦江坝、泄洪闸、进水闸、厂房等建筑物组成。拦江 坝为浆砌石溢流坝,长123米,高10.6米;坝上交通桥宽4.64米、长162米。发电厂房与拦 江坝并列在一条直线上,厂房面积1184平方米。小机机组因质量差,运行中事故多,再加上 边缘机组尾水堵塞,效率低,1982年进行了更新,将3台200千瓦的水轮机组报废。1985年装 机12台,总容量7000千瓦,设计多年平均发电量3858万千瓦小时。电站建设总投资1233万元。
    (二)阿堡水电站
    阿堡水电站在宁安县渤海镇境内牡丹江上,控制流域面积1.23万平方公里,1970年在原 东方红水轮泵站的基础上改建而成,是黑龙江省第一个河床式小水电站。设计水头3.5米, 流量40立方米/秒,装机容量750千瓦。当时安装10台渤海镇机电厂试制的75千瓦立式发电机 ,用10台水轮泵,通过三角皮带带动发电机发电。后因机组设备质量差,出现事故较多,19 78年将2台水轮泵更换为水轮机,配带2台125千瓦立式发电机,用齿轮传动,经过两年运行, 发现噪音大、效率低,以后停止使用。从1983年开始将其余8台水轮泵逐步更换为水轮机,同 时配上125千瓦的发电机,到1985年年底全部更换。更新改造后,装机8台,容量1000千瓦( 1985年投产装机容量为500千瓦)。电站建筑物拦江坝为浆砌石溢流坝,长210米,高4米,与 青年水电站共用。还有钢筋混凝土结构泄洪闸、进水闸各1座。
    (三)青年水电站
    青年水电站位于宁安县渤海镇境内牡丹江上,与阿堡水电站共用一个拦江坝,设计水头 3.5米,流量24立方米/秒。这座小水电站是由牡丹江地区水利局青年农场下乡知识青年出 工修建的。命名为青年水电站。1975年11月开工,1977年12月竣工。修建钢筋混凝土结构泄 洪闸和进水闸各1座,厂房530平方米,装有6台125千瓦立式水轮机,总容量750千瓦。
    (四)渤海水电站
    渤海水电站在宁安县渤海镇江西大队南部牡丹江畔,居于阿堡水电站下游,石头水电站 上游,为引水式电站,控制流域面积1.37万平方公里。拦江坝为浆砌石溢洪坝,长320米, 进水闸为钢筋混凝土结构,与溢流坝并列在一条线上。发电厂房距拦江坝和进水闸1200米, 主厂房418平方米,副厂房104平方米。电站设计水头7.5米(最大水头8米,最小水头6米) ,设计流量56立方米/秒。装机4台,总容量3200千瓦。渤海水电站1974年由宁安县渤海镇江 西大队自行设计和施工,装机容量1200千瓦。1975年7月,省委书记杨易辰来工地视察,提出 “要充分利用水力资源的问题”,渤海镇党委决定扩大渤海电站的规模,加大装机容量。19 76年,由省水利勘测设计院和省水利学校设计,装机容量增加到3200千瓦。渤海镇党委动员 全镇力量参加施工,1979年9月竣工。当年有2台机组运转发电,1980年3月,4台机组全部运 转发电。总投资640万元,其中:国家补助260万元,贷款293万元,群众自筹(劳动投资)8 7万元。渤海小水电站是黑龙江省经济效益比较好的集体所有制电站。投产以后每年发电量都 在1690千瓦小时以上,最高年(1981年)达2346万千瓦小时;年利用小时5000以上,最高年 (1981)达7331小时。
    (五)红卫水电站
    红卫水电站在宁安县渤海镇境内镜泊湖瀑布下游1公里处,为引水式小水电站。设计水头 9米,流量6立方米/秒,装机容量600千瓦,利用镜泊湖瀑布溢流和渗漏的水量进行发电。建 筑物有挡水坝,长170米,最大坝高5米,浆砌石结构;溢流堰长150米;厂房320平方米,安 装3台200千瓦立式水轮发电机组。红卫水电站因由渤海镇红卫大队修建而命名。发电除供本 大队自用外,直接与镜泊湖电厂厂用电线路联接供电,后改为与红农电站联网供电。
    (六)红农水电站
    红农水电站在镜泊湖瀑布下游1.5公里处(红卫电站下游),是利用红卫水电站尾水发 电的小水电站。设计水头9米,流量6立方米/秒,装机容量500千瓦。挡水坝为浆砌石坝,最 大坝高6.74米,长414.5米,厂房102平方米,安装2台250千瓦立式水轮发电机组。红农水 电站是宁安县农业科投资兴建,1976年4月动工,后因资金不足而停建,1979年由渤海镇组织 人力进行续建,于1982年9月完成。红农电站与红卫电站联接向杏山变电塔间电网供电。
    (七)团结水电站
    团结水电站位于穆棱县共和乡境内穆棱河上的团结水库坝后,为坝后式水电站。设计水 头19.4米,单机引用流量1.6立方米/秒。电站在水库放水洞一侧,由压力管道、厂房和尾 水渠构成。厂房面积380平方米,装机3台,为250千瓦卧式水轮发电机,总容量750千瓦。团 结水电站是修建团结水库的同时修建的。1974年9月动工,1980年12月建成。供水库管理处和 共和乡的生产和生活用电。水库蓄水量充足,除特别干旱年份外,一年四季都能运行发电, 多年平均发电量294万千瓦小时。
    (八)晨光水电站
    晨光水电站位于依兰县城西南红星乡晨光村境内牡丹江畔,距依兰县城9公里。为引牡丹 江水的引水式水电站,坝址控制流域面积3.67万平方公里。拦江坝长581米,为过水混凝土 护面土石坝;副坝为土坝,长1010米。进水闸与冲沙闸为钢筋混凝土结构,连接堤坝长142米 。引水渠3000米为混凝土块衬砌。主厂房992平方米,副厂房394平方米。晨光电站设计水头 6.2米,引用流量253立方米/秒,装机5台,总容量12500千瓦。1977年4月动工,历时7年零 8个月,于1984年12月安装上2台2500千瓦立式水轮发电机组联网发电。
    (九)库尔滨水电站
    库尔滨水电站位于逊克县境内库尔滨河上,为坝后式水库电站。水库控制流域面积2044 平方公里,设计坝高23米,坝长413米,主坝为渣油混凝土心墙堆石坝,长158米,副坝为土 坝长165米。总库容3.9亿立方米,发电库容1.61亿立方米。电站工程有钢筋混凝土结构泄 洪闸一座,厂房560平方米。厂房和压力管道位于主坝和泄洪闸之间。设计水头13.5米,单 机引用流量15.5立方米/秒,装机3台,总容量4800千瓦,多年平均发电量1300千瓦小时。 1977年7月动工,1985年12月建成运转发电,共投资1940万元。