科技赋能强企  构建质量建投

6月24日，全国科技大会、国家科学技术奖励大会和中国科学院第二十一次院士大会、中国工程院第十七次院士大会在人民大会堂隆重召开。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席大会，为国家最高科学技术奖获得者等颁奖并发表重要讲话。他强调，科技兴则民族兴，科技强则国家强。中国式现代化要靠科技现代化作支撑，实现高质量发展要靠科技创新培育新动能。必须充分认识科技的战略先导地位和根本支撑作用，锚定2035年建成科技强国的战略目标，加强顶层设计和统筹谋划，加快实现高水平科技自立自强。

今年4月，云南省人民政府发布关于2023年度科学技术奖励的决定。集团“红石岩堰塞坝水利枢纽工程关键技术”荣获云南省科学技术进步奖特等奖，“高墩大跨径连续刚构桥关键施工技术应用”、“建筑安全性鉴定与抗震鉴定一体化关键技术应用”、“隧道施工运营期结构安全监测与智能预警关键技应用”荣获云南省科学技术进步奖三等奖。4项荣誉体现了集团在解决行业关键核心技术“卡脖子”难题上的创新能力和技术水平，标志着集团在致力构建“质量建投”，激发创新创造动力、坚持科技赋能强企方面取得又一重大成果。

近年来，集团紧紧围绕发展创效、管理创新、质量创优、价值创造目标，全链条、全方位、全要素系统推进质量管理，致力构建“质量建投”，全面提升经营质量、投资质量、融资质量、工程质量和管理质量，管理效能明显增强，科技创新与产业升级深度融合，品牌知名度和美誉度显著提升，为集团内涵式高质量发展注入了强大动力，以质量强企新成效助推全省经济社会高质量发展。今日，集团微信公众号为你讲述集团首个“云南省科学技术进步奖特等奖”背后的故事。

红石岩堰塞坝水利枢纽工程关键技术

牛栏江堰塞湖整治工程是鲁甸6.5级地震灾后恢复重建的最大单体项目，目前已安全稳定运行近四载。回望堰塞湖“应急抢险-后续处置-整治利用”的2500多个日夜，集团水投公司秉承高度的政治意识、担当意识与创新意识，协调参建各方克服一系列世界性技术难题，在堰塞体废墟上建成一座最大库容1.85亿立方米、装机容量201兆瓦的大（2）型水利枢纽，成功打造世界首例、全国首个堰塞湖永久性综合整治利用工程范本，期间探索形成的“红石岩堰塞坝水利枢纽工程关键技术”，成为建投人敢赴险境保民安、治水安澜惠民生的珍贵结晶。

一、守护3万余群众安危

2014年8月3日，昭通市鲁甸县突发6.5级地震，导致牛栏江干流鲁甸、巧家两县交界段两岸山体塌方，快速形成约2.6亿立方米的堰塞湖，库容是汶川唐家山堰塞湖的近4倍。

据测定，整个堰塞体方量达1000万余立方米，级别为极高危险级，溃决损失严重性为严重。当时，余震及塌方不断，湖水仍在迅速上涨，堰塞体随时可能溃决，威胁下游沿岸10个乡镇3万余群众。

▲红石岩堰塞湖整治前

当此关头，牛栏江红石岩堰塞湖排险处置指挥部按照“从最不利的情况考虑、向最好的方向努力”的原则，以“上拦、中疏、下排、两岸避险、强化保障”为总体思路，以“科学、安全、迅速”为总要求，果断采取转移安置群众、德泽水库拦截上游洪水、制定堰塞湖处置技术方案等6项非工程措施，以及开挖泄流槽、拆除原红石岩电站施工支洞堵头检修门、利用引水隧洞调压井井筒自由泄流、防止电站进水口被漂浮物堵塞、新建泄洪洞放空堰塞湖等5项工程措施。经相关部队、武警官兵、水电十四局连续奋战9昼夜，火速打通排水泄洪通道，开辟陆路水路交通，顺利完成初期应急抢险处置任务，下游群众暂告安全。

▲红石岩堰塞湖整治后

堰塞湖后续处置阶段，排险处置指挥部一边组织编制各类预警方案，一边盯紧后续处置目标，坚持上下联动、军地协同攻坚克难，经过日夜艰苦奋战，完成泄流槽扩槽深挖和泄洪洞开挖两项艰巨任务。至2014年10月4日，历时40天抢通长278米的应急泄洪洞，与原红石岩电站引水隧洞及堰塞湖库区连通泄洪，实现分流泄洪，快速降低了堰塞湖水位，进一步解除险情，完成后续处置。

▲红石岩堰塞湖水利枢纽

过程中，针对当时红石岩堰塞湖严峻复杂的应急救援环境，团队研发了抢险现场信息数据快速采集与处理、堰塞体外部形态和空间结构识别、堰塞体表观粒径快速识别与材料参数确定、高精度溃决洪水计算以及流域灾害链风险分析与评估技术，构建了空天地一体化的应急监测、基于系统风险的堰塞体风险处置技术体系，开发了堰塞湖灾害应急抢险指挥平台，有效攻克了堰塞体应急抢险快速响应与处置决策的技术难题，为科学高效抢险、守护群众安危提供了可靠技术支撑。

二、敢当堰塞湖整治利用先行者

2014年8月，为贯彻落实中央政治局常务委员会关于切实做好堰塞湖后续处置和整治相关部署要求，专家在现场指导堰塞湖应急抢险过程中提出了后续整治利用意见。10月22日，红石岩堰塞湖整治工作建设指挥部组建，抓紧统筹推进踏勘论证、勘察设计等项目前期工作。

▲红石岩堰塞湖水库

同年11月，“堰塞湖实施堰塞体防渗加固、不稳定边坡整治、泄洪洞及溢洪洞建设等工程”的总体要求写入国务院鲁甸地震灾后恢复重建总体规划。水投公司汇聚各方力量，直面自然条件资料获取难、物质结构组成确定难、溃堰洪峰流量预测难等多重考验，推动研发了堰塞坝离心模型测试、可开发性综合评价技术，揭示了堰塞坝多体相互作用机理，提出了堰塞坝工作性态分析新方法，构建了堰塞坝开发利用综合评价指标体系、综合勘察设计技术体系，研发了堰塞坝防渗墙及古滑坡体帷幕灌浆组合的防渗新结构，开创了堰塞坝工作性态评价与勘察设计的先例，坚决将规划图变成设计图、实景图。

其中，提出的基于计算接触力学的多体接触分析方法，开发的大型非线性接触三维有限元数值模拟软件，系首次应用于堰塞体和混凝土防渗墙精细化计算模拟；提出的散粒料的动力Bouc-Wen修正模型，基于实测地震资料的动力参数反演方法，为堰塞坝防震抗震设计提供了技术支撑；研发的堰塞坝三维地质建模平台，以及现场布置的3个大直径勘探竖井，论证了堰塞体防渗墙方案可行；提出的620米级强震碎裂高陡边坡整治关键技术，应用的无人机倾斜摄影测量等新技术，实现了高边坡整治的动态设计和信息化施工。

▲红石岩堰塞湖整治工程全貌

经参建各方一次次冒着余震与塌方危险现场勘察，一轮轮集聚全国院士、专家等智慧与力量研究论证，2015年1月，《牛栏江红石岩堰塞湖整治工程可行性研究报告》通过审查。10月，水投堰塞湖公司肩负着堰塞湖全面除害兴利“百年大计”的重任应运而生。11月，水利部水规总院完成《牛栏江红石岩堰塞湖整治工程实施方案报告》评审。2016年2月，《牛栏江红石岩堰塞湖整治工程实施方案》正式获得批复。至此，一项前无古人的堰塞湖综合整治利用工程，得以成功落地实施。

三、攻破世界性技术难题

▲红石岩堰塞湖整治工程右岸高边坡全貌

2016年2月26日，通过一系列复杂棘手的项目前期工作与紧张有序的筹备，红石岩堰塞湖整治工程全面开工。该工程总投资33.07亿元，由堰塞体整治、高边坡治理、右岸溢洪洞、右岸泄洪冲沙放空洞、右岸引水发电建筑物组成。其中，右岸620米高陡边坡整治、130余米堆积体超深防渗墙施工，纵观国际国内，均无先例可循，是名副其实世界性工程技术难题。

为冲破前所未见的技术阻碍，水投公司充分协调水利部水规总院、中国电建昆明院、中国水电基础局等全国一流技术力量，狠抓施工组织、管理与执行，勇闯前人未闯之路。

▲红石岩堰塞湖整治工程右岸高边坡治理

针对620米高陡边坡整治重大课题，党员干部与技术骨干克服余震多、坡度陡、场地窄、风险高、任务重、除险加固难度大等难题，会同参建单位现场研讨、集中攻关，有针对性地采用高边坡二次预裂及弱抛掷爆破技术，对相应风险等级区域进行单点爆破除险和大面积爆破除险，并采用高空“蜘蛛人铺设主动防护网+喷射混凝土”表层喷锚技术和深层预应力锚索技术，对高陡边坡进行加固治理。同时，采取严格管制交通、封闭施工、加强安全监测预警和联防联动等有力措施，最终成功攻占峰顶。如今，约1千米长、依崖悬空而建的施工栈道被保留下来，仍在见证创业之艰。

▲红石岩堰塞湖整治工程堰塞体防渗墙施工现场

破解堰塞坝堆积体超深防渗技术方面，水投公司充分依托水利部水规总院作为工程建设全过程技术咨询单位，组建了以马洪琪院士为组长，陈祖煜院士、钮新强院士为主要成员的两个高层次专家团队，并积极发挥设计和施工单位技术力量，组建攻关班组、优选施工设备、研发新型材料，并创新使用预爆预灌、复合泥浆护壁、“钻劈法”造孔、循环置换清孔、“接头管法”连槽等方法，有效破解了堰塞体主河床段超深防渗墙施工难题。通过研发硅溶胶纳米级环保型灌浆材料、水泥膏浆新材料，研制全液压低净空大功率工程钻机、集控自动一体式制浆系统、全液压灌浆泵、膏浆灌浆一体机等装备，有效解决了复杂环境下宽级配堰塞坝灌浆材料填充技术难题。同时，还通过强化施工过程管控，全力抓进度、控质量、保安全，成功筑起坚固的“地下长城”，最终建成的防渗墙最深达到138米，超过国家技术规范。溢洪洞工程也按照“百年一遇”的防洪标准建成，为大坝永固、百年安澜筑就了“钢筋铁骨”。

▲防洪度汛期间溢洪洞出口闸室段泄流

经过1400余天跨险滩、越激流，攻难关、抓建设，2019年12月19日，牛栏江堰塞湖整治工程正式下闸蓄水，曾经危如累卵的牛栏江干流红石岩段，一朝高峡出平湖！

紧接着，2020年6月22日，首台机组并网发电；2021年10月30日，3台机组全部并网发电；2023年6月30日，工程通过水利部专家组竣工验收技术鉴定……

▲红石岩堰塞湖整治工程全貌

项目“除害兴利、变废为宝”整体目标全面实现，一座凝聚水利工作者战天斗地、不屈不挠精神的大型水利枢纽巍然屹立在世人眼前。

四、推动安全高质量发展

安全生产重于泰山。面对堰塞湖自身的极端危险性、不稳定性，以及工程建设环境和现场生产条件的特殊性、挑战性，担稳压实“促一方发展、保一方平安”的政治责任，确保牛栏江堰塞湖整治工程从施工到运营的全生命周期安全稳定运行，是水投公司与参建单位贯穿始终、不容松懈的重大使命。

▲红石岩堰塞湖整治工程光明水电厂

水投公司多次组织召开专题会议研究工程安全施工难题，竭力保障工程建设安全有序推进。针对高陡边坡高差大、面积大、崩塌面约85度极陡坡度，除险加固边坡时，常遇滚石坠落、局部坍塌和余震频发的危险，以及传统监测手段难以获取相关信息等难题。面对挑战，水投公司与参建各方探索采用应力监测法+表层3D扫描监测法+位移监测及无人机辅助监测法+物探法集成综合评价，建立岩体稳定性评价指标，划分岩体裂缝风险等级，实现高陡边坡安全性评价。同时，在坡面设置“两道防护沟+被动防护网”实施双重防护，有效拦截自然崩塌、施工爆破产生的滚石，有力保障了高边坡与堰塞体之间的交叉施工安全。

▲红石岩堰塞湖水库库尾

工程建设期间，水投公司严格强化安全施工管理，通过狠抓“领导带班制、监测预警制、定期检查制、隐患整改销号制”四制落实，成功组织处置边坡垮塌4次、泥石流10余次、洪灾4次，清理新塌方17.3万多立方米，排除隐患数百次，连续保持高危隐患整治与水利工程建设“零伤亡”纪录，并得到各级政府和行业高度评价，2019年，水投堰塞湖公司被省水利厅评定为“水利安全生产标准化二级单位”。

▲红石岩堰塞湖整治工程光明水电厂

工程下闸蓄水后，堰塞坝经历较长时期高水位考验，渗流、变形、坝坡保持稳定，工程运行安全。自首台机组投运以来，堰塞湖整治工程水电厂已安全稳定运行1400多天，累计发电15.8亿千瓦时，并成功经受多次洪峰、地震等考验。2024年4月6日，昭通鲁甸发生的4.9级地震，震中距大坝枢纽直线距离仅3.33千米。

▲红石岩堰塞湖整治工程堰塞体绿化

为创新践行综合防灾减灾与流域安全绿色发展新理念，持久保障安全可测可控，过程中还研发了堰塞坝新型监测设备及其智能安全预警平台，构建了堰塞坝全生命期安全运行评价与预警模型，以及堰塞坝-基础-高边坡一体化安全监测体系。目前，相关技术体系一直在项目生产安全监测防范、重大课题科学研究等方面发挥着重要作用。下步工作中，水投公司将以习近平总书记在科技大会重要讲话精神为指引，继续依托红石岩堰塞湖整治工程为载体，总结提炼科技创新成果，为后续申报国家科学技术奖项奠定坚实基础。

创新铸盾，安澜利民。红石岩堰塞湖整治工程既是一项应急除险保民安的工程，也是一项地质灾害综合整治利用工程，为全球堰塞湖灾害治理树立了新典范。

治水兴水，惠泽千秋。红石岩堰塞湖整治工程在防灾减灾、社会经济等方面的效益日趋显现。目前，工程荣获省政府、中国大坝工程学会嘉奖，列入水利部“人民治水·百年功绩”治水工程项目名单，已成为一方技术高地、一座行业丰碑、一笔精神财富。

【记者：蔡承延 王顶元    责任编辑：苏粲 张燕】