科技賦能強企 構建質量建投
6月24日，全國科技大會、國家科學技術獎勵大會和中國科學院第二十一次院士大會、中國工程院第十七次院士大會在人民大會堂隆重召開。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平出席大會，為國家最高科學技術獎獲得者等頒獎并發表重要講話。他強調，科技興則民族興，科技強則國家強。中國式現代化要靠科技現代化作支撐，實現高質量發展要靠科技創新培育新動能。必須充分認識科技的戰略先導地位和根本支撐作用，錨定2035年建成科技強國的戰略目標，加強頂層設計和統籌謀劃，加快實現高水平科技自立自強。
今年4月，云南省人民政府發布關于2023年度科學技術獎勵的決定。集團“紅石巖堰塞壩水利樞紐工程關鍵技術”榮獲云南省科學技術進步獎特等獎，“高墩大跨徑連續剛構橋關鍵施工技術應用”、“建筑安全性鑒定與抗震鑒定一體化關鍵技術應用”、“隧道施工運營期結構安全監測與智能預警關鍵技應用”榮獲云南省科學技術進步獎三等獎。4項榮譽體現了集團在解決行業關鍵核心技術“卡脖子”難題上的創新能力和技術水平，標志著集團在致力構建“質量建投”，激發創新創造動力、堅持科技賦能強企方面取得又一重大成果。
近年來，集團緊緊圍繞發展創效、管理創新、質量創優、價值創造目標，全鏈條、全方位、全要素系統推進質量管理，致力構建“質量建投”，全面提升經營質量、投資質量、融資質量、工程質量和管理質量，管理效能明顯增強，科技創新與產業升級深度融合，品牌知名度和美譽度顯著提升，為集團內涵式高質量發展注入了強大動力，以質量強企新成效助推全省經濟社會高質量發展。今日，集團微信公眾號為你講述集團首個“云南省科學技術進步獎特等獎”背后的故事。
紅石巖堰塞壩水利樞紐工程關鍵技術
牛欄江堰塞湖整治工程是魯甸6.5級地震災后恢復重建的最大單體項目，目前已安全穩定運行近四載。回望堰塞湖“應急搶險-后續處置-整治利用”的2500多個日夜，集團水投公司秉承高度的政治意識、擔當意識與創新意識，協調參建各方克服一系列世界性技術難題，在堰塞體廢墟上建成一座最大庫容1.85億立方米、裝機容量201兆瓦的大（2）型水利樞紐，成功打造世界首例、全國首個堰塞湖永久性綜合整治利用工程范本，期間探索形成的“紅石巖堰塞壩水利樞紐工程關鍵技術”，成為建投人敢赴險境保民安、治水安瀾惠民生的珍貴結晶。
一、守護3萬余群眾安危
2014年8月3日，昭通市魯甸縣突發6.5級地震，導致牛欄江干流魯甸、巧家兩縣交界段兩岸山體塌方，快速形成約2.6億立方米的堰塞湖，庫容是汶川唐家山堰塞湖的近4倍。
據測定，整個堰塞體方量達1000萬余立方米，級別為極高危險級，潰決損失嚴重性為嚴重。當時，余震及塌方不斷，湖水仍在迅速上漲，堰塞體隨時可能潰決，威脅下游沿岸10個鄉鎮3萬余群眾。
▲紅石巖堰塞湖整治前
當此關頭，牛欄江紅石巖堰塞湖排險處置指揮部按照“從最不利的情況考慮、向最好的方向努力”的原則，以“上攔、中疏、下排、兩岸避險、強化保障”為總體思路，以“科學、安全、迅速”為總要求，果斷采取轉移安置群眾、德澤水庫攔截上游洪水、制定堰塞湖處置技術方案等6項非工程措施，以及開挖泄流槽、拆除原紅石巖電站施工支洞堵頭檢修門、利用引水隧洞調壓井井筒自由泄流、防止電站進水口被漂浮物堵塞、新建泄洪洞放空堰塞湖等5項工程措施。經相關部隊、武警官兵、水電十四局連續奮戰9晝夜，火速打通排水泄洪通道，開辟陸路水路交通，順利完成初期應急搶險處置任務，下游群眾暫告安全。
▲紅石巖堰塞湖整治后
堰塞湖后續處置階段，排險處置指揮部一邊組織編制各類預警方案，一邊盯緊后續處置目標，堅持上下聯動、軍地協同攻堅克難，經過日夜艱苦奮戰，完成泄流槽擴槽深挖和泄洪洞開挖兩項艱巨任務。至2014年10月4日，歷時40天搶通長278米的應急泄洪洞，與原紅石巖電站引水隧洞及堰塞湖庫區連通泄洪，實現分流泄洪，快速降低了堰塞湖水位，進一步解除險情，完成后續處置。
▲紅石巖堰塞湖水利樞紐
過程中，針對當時紅石巖堰塞湖嚴峻復雜的應急救援環境，團隊研發了搶險現場信息數據快速采集與處理、堰塞體外部形態和空間結構識別、堰塞體表觀粒徑快速識別與材料參數確定、高精度潰決洪水計算以及流域災害鏈風險分析與評估技術，構建了空天地一體化的應急監測、基于系統風險的堰塞體風險處置技術體系，開發了堰塞湖災害應急搶險指揮平臺，有效攻克了堰塞體應急搶險快速響應與處置決策的技術難題，為科學高效搶險、守護群眾安危提供了可靠技術支撐。
二、敢當堰塞湖整治利用先行者
2014年8月，為貫徹落實中央政治局常務委員會關于切實做好堰塞湖后續處置和整治相關部署要求，專家在現場指導堰塞湖應急搶險過程中提出了后續整治利用意見。10月22日，紅石巖堰塞湖整治工作建設指揮部組建，抓緊統籌推進踏勘論證、勘察設計等項目前期工作。
▲紅石巖堰塞湖水庫
同年11月，“堰塞湖實施堰塞體防滲加固、不穩定邊坡整治、泄洪洞及溢洪洞建設等工程”的總體要求寫入國務院魯甸地震災后恢復重建總體規劃。水投公司匯聚各方力量，直面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等多重考驗，推動研發了堰塞壩離心模型測試、可開發性綜合評價技術，揭示了堰塞壩多體相互作用機理，提出了堰塞壩工作性態分析新方法，構建了堰塞壩開發利用綜合評價指標體系、綜合勘察設計技術體系，研發了堰塞壩防滲墻及古滑坡體帷幕灌漿組合的防滲新結構，開創了堰塞壩工作性態評價與勘察設計的先例，堅決將規劃圖變成設計圖、實景圖。
其中，提出的基于計算接觸力學的多體接觸分析方法，開發的大型非線性接觸三維有限元數值模擬軟件，系首次應用于堰塞體和混凝土防滲墻精細化計算模擬；提出的散粒料的動力Bouc-Wen修正模型，基于實測地震資料的動力參數反演方法，為堰塞壩防震抗震設計提供了技術支撐；研發的堰塞壩三維地質建模平臺，以及現場布置的3個大直徑勘探豎井，論證了堰塞體防滲墻方案可行；提出的620米級強震碎裂高陡邊坡整治關鍵技術，應用的無人機傾斜攝影測量等新技術，實現了高邊坡整治的動態設計和信息化施工。
▲紅石巖堰塞湖整治工程全貌
經參建各方一次次冒著余震與塌方危險現場勘察，一輪輪集聚全國院士、專家等智慧與力量研究論證，2015年1月，《牛欄江紅石巖堰塞湖整治工程可行性研究報告》通過審查。10月，水投堰塞湖公司肩負著堰塞湖全面除害興利“百年大計”的重任應運而生。11月，水利部水規總院完成《牛欄江紅石巖堰塞湖整治工程實施方案報告》評審。2016年2月，《牛欄江紅石巖堰塞湖整治工程實施方案》正式獲得批復。至此，一項前無古人的堰塞湖綜合整治利用工程，得以成功落地實施。
三、攻破世界性技術難題
▲紅石巖堰塞湖整治工程右岸高邊坡全貌
2016年2月26日，通過一系列復雜棘手的項目前期工作與緊張有序的籌備，紅石巖堰塞湖整治工程全面開工。該工程總投資33.07億元，由堰塞體整治、高邊坡治理、右岸溢洪洞、右岸泄洪沖沙放空洞、右岸引水發電建筑物組成。其中，右岸620米高陡邊坡整治、130余米堆積體超深防滲墻施工，縱觀國際國內，均無先例可循，是名副其實世界性工程技術難題。
為沖破前所未見的技術阻礙，水投公司充分協調水利部水規總院、中國電建昆明院、中國水電基礎局等全國一流技術力量，狠抓施工組織、管理與執行，勇闖前人未闖之路。
▲紅石巖堰塞湖整治工程右岸高邊坡治理
針對620米高陡邊坡整治重大課題，黨員干部與技術骨干克服余震多、坡度陡、場地窄、風險高、任務重、除險加固難度大等難題，會同參建單位現場研討、集中攻關，有針對性地采用高邊坡二次預裂及弱拋擲爆破技術，對相應風險等級區域進行單點爆破除險和大面積爆破除險，并采用高空“蜘蛛人鋪設主動防護網+噴射混凝土”表層噴錨技術和深層預應力錨索技術，對高陡邊坡進行加固治理。同時，采取嚴格管制交通、封閉施工、加強安全監測預警和聯防聯動等有力措施，最終成功攻占峰頂。如今，約1千米長、依崖懸空而建的施工棧道被保留下來，仍在見證創業之艱。
▲紅石巖堰塞湖整治工程堰塞體防滲墻施工現場
破解堰塞壩堆積體超深防滲技術方面，水投公司充分依托水利部水規總院作為工程建設全過程技術咨詢單位，組建了以馬洪琪院士為組長，陳祖煜院士、鈕新強院士為主要成員的兩個高層次專家團隊，并積極發揮設計和施工單位技術力量，組建攻關班組、優選施工設備、研發新型材料，并創新使用預爆預灌、復合泥漿護壁、“鉆劈法”造孔、循環置換清孔、“接頭管法”連槽等方法，有效破解了堰塞體主河床段超深防滲墻施工難題。通過研發硅溶膠納米級環保型灌漿材料、水泥膏漿新材料，研制全液壓低凈空大功率工程鉆機、集控自動一體式制漿系統、全液壓灌漿泵、膏漿灌漿一體機等裝備，有效解決了復雜環境下寬級配堰塞壩灌漿材料填充技術難題。同時，還通過強化施工過程管控，全力抓進度、控質量、保安全，成功筑起堅固的“地下長城”，最終建成的防滲墻最深達到138米，超過國家技術規范。溢洪洞工程也按照“百年一遇”的防洪標準建成，為大壩永固、百年安瀾筑就了“鋼筋鐵骨”。
▲防洪度汛期間溢洪洞出口閘室段泄流
經過1400余天跨險灘、越激流，攻難關、抓建設，2019年12月19日，牛欄江堰塞湖整治工程正式下閘蓄水，曾經危如累卵的牛欄江干流紅石巖段，一朝高峽出平湖！
緊接著，2020年6月22日，首臺機組并網發電；2021年10月30日，3臺機組全部并網發電；2023年6月30日，工程通過水利部專家組竣工驗收技術鑒定……
▲紅石巖堰塞湖整治工程全貌
項目“除害興利、變廢為寶”整體目標全面實現，一座凝聚水利工作者戰天斗地、不屈不撓精神的大型水利樞紐巍然屹立在世人眼前。
四、推動安全高質量發展
安全生產重于泰山。面對堰塞湖自身的極端危險性、不穩定性，以及工程建設環境和現場生產條件的特殊性、挑戰性，擔穩壓實“促一方發展、保一方平安”的政治責任，確保牛欄江堰塞湖整治工程從施工到運營的全生命周期安全穩定運行，是水投公司與參建單位貫穿始終、不容松懈的重大使命。
▲紅石巖堰塞湖整治工程光明水電廠
水投公司多次組織召開專題會議研究工程安全施工難題，竭力保障工程建設安全有序推進。針對高陡邊坡高差大、面積大、崩塌面約85度極陡坡度，除險加固邊坡時，常遇滾石墜落、局部坍塌和余震頻發的危險，以及傳統監測手段難以獲取相關信息等難題。面對挑戰，水投公司與參建各方探索采用應力監測法+表層3D掃描監測法+位移監測及無人機輔助監測法+物探法集成綜合評價，建立巖體穩定性評價指標，劃分巖體裂縫風險等級，實現高陡邊坡安全性評價。同時，在坡面設置“兩道防護溝+被動防護網”實施雙重防護，有效攔截自然崩塌、施工爆破產生的滾石，有力保障了高邊坡與堰塞體之間的交叉施工安全。
▲紅石巖堰塞湖水庫庫尾
工程建設期間，水投公司嚴格強化安全施工管理，通過狠抓“領導帶班制、監測預警制、定期檢查制、隱患整改銷號制”四制落實，成功組織處置邊坡垮塌4次、泥石流10余次、洪災4次，清理新塌方17.3萬多立方米，排除隱患數百次，連續保持高危隱患整治與水利工程建設“零傷亡”紀錄，并得到各級政府和行業高度評價，2019年，水投堰塞湖公司被省水利廳評定為“水利安全生產標準化二級單位”。
▲紅石巖堰塞湖整治工程光明水電廠
工程下閘蓄水后，堰塞壩經歷較長時期高水位考驗，滲流、變形、壩坡保持穩定，工程運行安全。自首臺機組投運以來，堰塞湖整治工程水電廠已安全穩定運行1400多天，累計發電15.8億千瓦時，并成功經受多次洪峰、地震等考驗。2024年4月6日，昭通魯甸發生的4.9級地震，震中距大壩樞紐直線距離僅3.33千米。
▲紅石巖堰塞湖整治工程堰塞體綠化
為創新踐行綜合防災減災與流域安全綠色發展新理念，持久保障安全可測可控，過程中還研發了堰塞壩新型監測設備及其智能安全預警平臺，構建了堰塞壩全生命期安全運行評價與預警模型，以及堰塞壩-基礎-高邊坡一體化安全監測體系。目前，相關技術體系一直在項目生產安全監測防范、重大課題科學研究等方面發揮著重要作用。下步工作中，水投公司將以習近平總書記在科技大會重要講話精神為指引，繼續依托紅石巖堰塞湖整治工程為載體，總結提煉科技創新成果，為后續申報國家科學技術獎項奠定堅實基礎。
創新鑄盾，安瀾利民。紅石巖堰塞湖整治工程既是一項應急除險保民安的工程，也是一項地質災害綜合整治利用工程，為全球堰塞湖災害治理樹立了新典范。
治水興水，惠澤千秋。紅石巖堰塞湖整治工程在防災減災、社會經濟等方面的效益日趨顯現。目前，工程榮獲省政府、中國大壩工程學會嘉獎，列入水利部“人民治水·百年功績”治水工程項目名單，已成為一方技術高地、一座行業豐碑、一筆精神財富。
【記者：蔡承延 王頂元 責任編輯：蘇粲 張燕】
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