2014年8月3日，云南鲁甸发生地震，鲁甸、巧家两县交界段两岸山体塌方约1200万立方米，山体滑坡堵塞牛栏江干流，形成约2.6亿立方米的红石岩堰塞湖。上游蓄水不断增加，下游群众生命财产安全受到威胁，同时牛栏江干流上天花板、黄角树等水电站的安全运行也面临风险。红石岩堰塞湖面临“如何安全处置、如何化害为利”的世界性难题。

2026年7月，依托红石岩堰塞坝水利枢纽实践，中国电建昆明院牵头、水电基础局作为主要参研与施工单位参与完成的“堰塞湖应急处置与开发利用关键技术”项目，荣获2025年度国家科技进步二等奖。从应急抢险到综合整治再到长效利用，这项成果探索出一条堰塞湖灾害治理新道路。

一座堰塞湖背后的时代考题

地震9天后，随着多方力量的昼夜奋战，险情得以解除。然而红石岩堰塞湖不是传统意义上的水库，是自然灾害链的特殊“产物”。堰塞体由滑坡、崩塌等自然力量形成，方量巨大、地质复杂，坝体稳定性难以判断，具有突发性强、风险高、治理难度大等特点。

这样的风险，在我国并不陌生。2008年汶川地震诱发山体滑坡崩塌从而形成唐家山堰塞湖，威胁下游130万人生命安全；2018年金沙江白格堰塞湖最大库容达7.7亿立方米，溃决洪水影响下游671公里沿岸居民及基础设施安全。长期以来，堰塞湖分析评价无系统理论可支撑、应急处置无成熟技术可利用、开发利用无工程先例可借鉴，面临洪水预测难、抢险处置难、建设成坝难等挑战。

如何使灾害形成的堰塞体具备工程可控性？能否在确保安全的基础上，将这部分水资源转化为服务地方发展的水利资源？专家团队打破通过工程措施尽快降低风险、恢复河道安全的传统思路，大胆提出利用堰塞体改造成挡水坝，并新建一座电站，将红石岩堰塞湖改造成集除险防洪、供水、灌溉、发电等功能的大型综合水利枢纽的创新综合治理理念。

经过参建各方一次次现场勘查、一轮轮集聚研究论证后，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，工程全面开工。

这不仅是一次灾害应急处置任务，更是一次探索堰塞湖治理新模式的时代考题，让该类工程从临时处置转变为长效治理。

从灾害机理解读到应急科学决策

红石岩堰塞湖整治工程能够落地实施，离不开前端应急处置理论与技术的支撑。

大多数堰塞湖形成之初，首先面对的是突发险情和链式灾害风险。围绕洪峰预测难、抢险处置难等问题，项目团队创建堰塞湖“滑坡—堵江—溃决”灾害链模拟与风险评估理论，系统研究滑坡堵江、堰塞体冲蚀、溃口发展和溃决洪水演进过程，明晰了堰塞体溃口“溯源冲蚀—纵向侵蚀—横向坍塌—溃口稳定”四阶段非线性发展过程。

在此基础上，研发溃口洪水简化预测、双曲线冲蚀快速预测和水土耦合精细预测模型，形成秒级、分钟级、小时级渐进式预测体系。其中，精细预测模型较传统经验方法精度提高40%以上，为险情研判和应急决策提供了科学依据。

针对抢险现场信息获取困难、堰塞料性质难以快速掌握等问题，项目团队构建地形地貌、地震地质、水文气象和堰塞体结构形态等险情信息快速感知技术体系，研发堰塞体粒径智能识别、空间等效粒径探测和材料参数快速确定技术，形成应急监测、泄水除险和应急保障等技术装备谱系。同时，研发泄流槽动态设计施工、柔性防护和双槽交替控溃等快速泄水成套技术，为堰塞湖安全高效除险提供支撑。

也正是在这一理论和技术体系支撑下，通过综合评估，红石岩堰塞体溃决风险较低、具备开发利用条件，为工程由临时排险转向后续治理和综合开发提供科学论证。

从应急处置实践到开发利用创新

将一座由地震崩塌形成的松散堰塞体改造为永久性挡水建筑物，面临的是一系列极端技术难题。

项目团队在红石岩工程实践中形成了堰塞坝勘察设计与性态评价技术体系。针对传统勘察手段难以全面查明堰塞体内部结构的问题，研发改进被动源面波、纳米瞬变电磁等物探技术，并与重型勘探、原位试验相结合，形成综合勘察技术。工程钻设百米深、1.5米大口径勘探竖井，首次查明千万方堰塞体物质组构和物理力学参数。在此基础上，研发堰塞坝幕间成墙技术和后置式墙幕组合防渗新结构，建成主河床段137米深防渗墙与左岸古滑坡体125米深可控灌浆帷幕组合结构；针对右岸800米级强震碎裂高边坡，采用高陡边坡分区分期动态治理技术，保障堰塞坝及两岸边坡整体安全。

水电基础局承担地下防渗体系施工，并深度参与技术研发和现场攻关。“我们在这样的条件下垂直建造防渗墙，在国内和世界均为首例，整治难度极大。”时任红石岩的项目经理直言。

面对超百米深墙施工、大孤块石堆积体成槽和防渗墙质量控制等难题，公司与云南省水利厅、昆明院合作开展科研课题，研发堰塞坝防渗施工成套技术与装备。围绕造孔成槽、预灌成幕和浇筑成墙等关键工序，研制低净空、大功率液压履带式跟管钻机，以及一体式制浆系统、全液压灌浆泵、膏浆灌浆一体机和全自动智能拔管机，解决狭小空间快速钻孔、宽级配大架空堰塞体预灌成幕、幕间成墙和接头施工等难题。

针对小孔隙细颗粒区域和大孔隙区域并存的特点，项目研发纳米级环保型硅溶胶和水泥膏浆新材料；针对大孤块石堆积体成槽难题，形成多点延时连续预爆破、改进钻劈和预灌浓浆一体化造孔成槽技术，并研发百米级堰塞堆积体靶向灌浆和智能拔管浇筑成墙技术，使灌浆效率提升30%以上，最终建成“主河床段防渗墙+左岸古滑坡体可控灌浆帷幕”组合防渗新结构，为红石岩堰塞坝水利枢纽长期安全运行提供了坚实保障。

红石岩堰塞坝水利枢纽“变危为安”

堰塞湖灾害链模拟分析与风险评估理论、堰塞湖应急抢险与后续处置技术、堰塞坝勘察设计与性态评价技术、堰塞坝防渗施工技术与装备等系列创新成果环环相扣，共同支撑红石岩堰塞湖实现从灾害风险体到水利枢纽工程的转变，也推动我国堰塞湖治理从应急抢险迈向综合利用。

2019年12月，牛栏江红石岩堰塞湖整治工程正式下闸蓄水；2021年10月，3台机组全部并网发电；2023年6月，工程通过水利部专家组竣工验收技术鉴定。

过去，堰塞湖处置更多强调“消除隐患”。而红石岩的实践表明，在科学评估、技术支撑和工程保障条件具备的前提下，部分堰塞湖可以通过系统治理转化为水利资源，实现防灾减灾与兴利开发协同推进。项目成果已成功应用于唐家山、白格、尼泊尔逊柯西等数十座国内外堰塞湖应急处置，并在红石岩工程中实现开发利用从0到1的突破。

如今的红石岩堰塞坝水利枢纽，总库容1.85亿立方米，装机201兆瓦，年发电量达8亿度。工程运行以来，坝后量水堰未见渗水，堰塞坝实测最大沉降量仅80.8毫米，变形稳定，两岸高边坡整体稳定，工程运行安全，综合效益显著。

工程供水8万余人，灌溉6.6万亩，每年直接经济效益超4亿元，节约燃煤31万吨，入选水利部“人民治水·百年功绩”工程名单。同时，工程库区回水线长达25公里，形成效益凸显的绿色环库经济带，并带动了地方旅游业发展和产业结构调整。

红石岩堰塞坝背后的科技攻坚，体现着我国水利科技工作者和工程建设者面向国家重大需求开展系统创新的能力，也展现了央企服务国家战略、保障人民安全、推动行业进步的责任担当。

当昔日的灾难遗迹，蜕变为如今的获奖荣光，红石岩堰塞坝水利枢纽走出一条“减灾兴利、变废为宝”的新路径。这座矗立在牛栏江峡谷间的水利枢纽，不仅为下游3万余名群众筑起安全屏障，更以世界首座应急抢险-后续处置-开发利用一体化的堰塞坝水利枢纽实践，为全球堰塞湖灾害治理提供了可复制、可推广的“中国方案”。碧波万顷的生态水利景观下，是20余年来，众多科研设计与施工人员为此成果付诸的日日夜夜。

【责编：梁晶晶】