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近日，云南昭通魯甸紅石巖堰塞壩綜合水利工程首臺機組正式投產發電，特別之處在于，這是世界首座堰塞壩綜合水利樞紐工程。

時間倒退至6年前，2014年8月3日，云南魯甸6.5級地震，導致魯甸、巧家兩縣交界處發生山體垮塌，崩塌滑落的泥沙石塊阻塞了牛欄江干流河道，形成庫容2.6億立方米的堰塞湖，威脅著下游沿江10個鄉鎮3萬余居民的生命財產安全。中國工程人員迅速行動，僅用9天化解險情。之后變廢為寶，將紅石巖堰塞體改造成擋水壩，興建一座水電站。為了解工程具體情況，觀察者網專訪武漢大學水利水電學院程勇剛副教授。

【采訪、整理/觀察者網 程小康】

觀察者網：云南昭通魯甸紅石巖原先建有水電站，地震后山體垮落，對原有的電站造成什么影響？能介紹下當時的情況嗎？

程勇剛：紅石巖堰塞壩所在的位置原來有一座紅石巖水電站，是金沙江右岸一級支流牛欄江中上游水電開發規劃的第六級電站。該電站為引水式發電站，就是通過建壩，將河流來水蓄起來，水位抬升，然后在旁邊山體中開挖引水隧洞，將水引到下游的電站廠房，利用水輪發電機進行發電。原紅石巖水電站的攔河壩為鋼筋混凝土結構，最大壩高32.77m，壩頂長131.23m。壩身建有泄洪閘。引水系統建在右壩頭，包括進水口、引水隧洞、壓力管道，其中引水隧洞全長2920m，引水流量174立方米/秒。

2014年地震引發山體滑坡之后，滑坡產生的堰塞體，正好位于紅石巖水電站的大壩和發電廠房之間，堰塞體將河道完全堵塞，產生的紅石巖堰塞湖，淹沒了原電站的整個首部樞紐（詳見下圖，圖二淹沒后的照片為堰塞湖除險工作完成后）。原電站已經無法正常運行。不過，后面在進行堰塞湖除險工作的時候，原電站的引水隧洞被用作臨時泄洪建筑物，發揮了重要作用。

被淹沒前的水電站

被淹沒后的水電站

觀察者網：新電站與舊電站相比，有何不同？

程勇剛：新電站與老電站均為引水式電站。但新電站比舊電站在裝機容量、防洪能力、供水灌溉等方面都有了很大的提升。比如原電站裝機規模為8萬kw，水庫總庫容僅69.3萬立方米。新電站為大型工程，總庫容1.85億m³；防洪標準提高至2000年一遇；供水8.08萬人；灌溉6.62萬畝；裝機容量20.1萬kW，年發電量7.96億度。

觀察者網：世界首座堰塞壩綜合水利樞紐工程，“世界首座”怎么理解？

程勇剛：“世界首座”指的是發生滑坡堵塞江河形成堰塞湖后，短時間內完成一體化“搶險—處置—利用”工程，形成新電站，紅石巖當之無愧是世界首座。然而，紅石巖堰塞壩綜合水利樞紐工程，不是世界首座堰塞體整治為水電站的案例。之前堰塞湖形成后，基本都是自然潰壩或者搶險處置之后就完了。但有些堰塞壩經過相當長時間，如數百年之后已經相當穩固，對這樣的堰塞壩，世界上有再利用堰塞體建成電站的，如塔吉克斯坦薩雷茲堰塞湖等。

觀察者網：堰塞湖壩體成分復雜，需要做的防滲設計比重建一座大壩困難的多，紅石巖堰塞壩水利工程如何解決該問題？壩體穩定性如何？

程勇剛：防滲設計確實是堰塞體整治為堰塞壩中最為關鍵的內容。為了搞清楚紅石巖堰塞體的結構，建設單位在堰塞體頂部打了3個大直徑的勘探豎井（1.5m直徑），最深達97m見基巖。紅石巖堰塞壩高103m，工程中采用“主河床段深137m的混凝土防滲墻+左岸古滑坡體125m深的可控帷幕灌漿組合”的防滲結構體系，形成擋水堰塞壩。混凝土防滲墻就是在堰塞體中部橫河向挖一道深槽，然后在槽內灌注混凝土形成一面起防滲作用的墻。岸坡則采用帷幕灌漿，就是往滑坡體和基礎一定深度范圍內的巖土體中注入混凝土漿液，將巖土體顆粒之間的孔隙填充充實，最終形成一面像舞臺幕布一樣的帷幕，同樣起防滲作用。通過設計計算和工程實際檢驗，該防滲結構體系的效果良好。

堰塞壩的穩定性則是另一個重要內容。由于紅石巖堰塞體體積龐大，上下游壩坡非常緩，穩定安全度比較高。在工程設計中，按照現行土石壩設計規范標準，計算復核，壩體穩定性滿足規范要求。