堰塞湖變水電站　世界首座堰塞壩綜合水利樞紐工程雲南投產發電

世界首座堰塞壩綜合水利樞紐工程——雲南昭通魯甸紅石巖堰塞壩綜合水利工程首台機組於2020年6月下旬正式投產發電。

該水利樞紐工程由中國電建昆明院設計，中國水電基礎局、水電十四局、水電七局等參建，項目總庫容1.85億立方米，供水8.08萬人，灌溉6.62萬畝，裝機20.1萬千瓦，年發電達8億度。

說起該世界級綜合水利樞紐工程的由來就不可避免地要提到一次地震。

2014年8月3日，雲南昭通魯甸縣發生6.5級地震，強震造成牛欄江右岸高達600米的陡峭山體崩塌，大面積滑落的泥沙石塊由此截斷千年奔騰的牛欄江水，形成了庫容2.6億立方米的紅石巖堰塞湖。彼時江水以每天24米的速度快速上漲，直接威脅着下游沿江10個鄉鎮3萬餘居民的生命安全。

以中國工程設計大師、電建昆明院總工程師張宗亮為代表的大陸工程專家團隊提出了「空天地一體化應急搶險數據採集與集成方法」，創新地採取開挖泄流槽、拆除調壓井施工支洞檢修門等應急搶險成套技術，僅用9天就完成紅石巖應急搶險處置，化解了下游險情。

但應急搶險完成後，堰塞湖仍維持在1,178米左右高水位運行，隱患依然存在。8月13日至10月4日，中國工程人員首次採用隧洞泄洪分流方式，40天開挖出278米長的應急泄洪洞與原紅石巖引水隧洞及堰塞湖庫區連通泄洪，使得水位快速降低，堰塞湖險情得以解除，為後續綜合整治創造了條件。

從地理條件來看，紅石巖堰塞湖位於電站進水口和調壓井之間，具有獨特的泄水通道；而因地震形成的堰塞體以大塊石為主，體量大、堰坡緩，自身穩定性好；且堰塞體所處位置有穩定流量和水頭落差：利用堰塞體改造成擋水壩，在此基礎上新建一座電站，將紅石巖堰塞湖改造成集「防洪、供水、灌溉、發電、旅遊」等功能為一體的大型綜合水利樞紐的創新綜合治理理念在這個背景下產生。

但這種綜合整治在海內外均無先例可循，當時中國現有的技術也難以解決堰塞壩勘察設計施工難題，中國工程專家團隊面臨着多重世界級的挑戰：自然條件資料獲取難、物質結構組成確定難、潰堰洪峰流量預測難、複雜環境搶險處置難、寬級配材料結構分析難、靜動力性態評價難、堰塞壩設計施工難這七大難題都需要一一去攻克。

2019年12月19日，牛欄江紅石巖堰塞湖整治工程順利下閘蓄水，6年過去之後，其首台機組也於近日順利投產發電。堰塞壩經歷了較長高水位和多次餘震考驗，滲流、變形、壩坡穩定，工程運行安全被業界認可。

中國人向來擅長集中力量幹大項目，該工程首創了堰塞壩「應急搶險—後續處置—整治利用」一體化技術體系，建成了世界首座堰塞壩水利樞紐工程，形成了一系列的創新成果，解決了複雜環境下寬級配堰塞壩防滲結構灌漿施工等關鍵技術難題，在國際學術和工程界產生了重要影響，從而也全面提升了中國堰塞壩應急處置與國家自然災害防治技術的能力。

由昆明院依託該工程牽頭完成的《堰塞壩應急處置與綜合整治關鍵技術》收穫了2019年中國大壩工程學會科技進步特等獎的榮譽，項目成果獲發明專利23項，實用新型專利19項，軟件著作權15項，發表論文129篇，其中SCI19篇，EI36篇，出版專著1部。

當年力主長江三峽項目建設的中國前總理李鵬在其晚年的回憶錄《眾志繪宏圖：李鵬三峽日記》中曾寫道，「三峽工程的興建和取得的成績與經驗，應歸功於參加三峽工程設計、施工、監理和管理的全體建設者」，世界首座堰塞壩綜合水利樞紐投產發電為中國帶來的綜合效益尚有待觀察，但對於高速發展的中國而言，在這個項目建設過程中形成了產學研用深度融合的研發團隊，培養了一批創新型工程技術人才，這無疑已是一筆巨大的財富。