经过数年的恢复重建，云南省昭通市鲁甸县龙头山镇已从6.5级地震中重生。在数公里外的牛栏江河谷中，一江碧水被长约1公里的堰塞坝拦腰截住，犹如利刃劈开的山体上已经布满防护网，下游的水轮机静静地转动叶片。截至2020年底，光明水电厂已发电2亿度。

这就是2014年8月3日鲁甸6.5级地震形成的牛栏江红石岩堰塞湖，通过科研工作者、设计团队、施工单位等不懈努力，如今已变为集发电、灌溉等为一体的综合水利枢纽。

短短6年多时间，牛栏江红石岩堰塞湖何以开创了“应急抢险-后续处置-整治利用”一体化利用工程的先例，成为化害为利、转危为机的样本?

奇迹背后的难题

2014年8月3日，鲁甸县火德红镇红石岩村，山体崩塌堵塞牛栏江，形成巨大的堰塞湖，水位快速抬升，成为地震抢险救灾的主要难题之一。

极大——堰塞湖总库容2.6亿立方米，堰塞体总方量约为1000万立方米，属大型堰塞湖;

极险——危险级别为极高级，严重威胁4县区3万余人生命财产、3.3万亩耕地安全;

极难——采取工程措施排险，需要抢通震毁公路，让大型设备进入堰塞体，同时水位还在不断上升。

一场排危抢险决战就此打响。经过解放军、武警和民兵预备役部队1100多名官兵的紧张奋战，红石岩堰塞湖泄流槽于2014年8月12日全面打通，险情基本排除。当年10月3日，红石岩堰塞湖后续处置任务完成，险情进一步缓解。

但在应急排险和后续处置两个阶段后，堰塞湖的情况并不意味着万事大吉，仍是悬在灾区人民头上的一把利剑。

当时，红石岩堰塞湖形成后，水位急剧上涨，上游会泽、鲁甸两县牛栏江沿岸5000多亩土地及居民房屋被淹没，近4000名群众临时安置在堰塞湖附近村庄或公路路边，亟待恢复正常的生产生活。

“抢险处置后，红石岩堰塞湖也仅能满足全年常年洪水标准的度汛要求，标准很低，到次年汛期如遇较大洪水，将对上游部分居民和小岩头电站造成淹没，加剧库区地质灾害的发生。当时，堰塞湖仍威胁着下游沿江两岸的鲁甸、巧家、昭阳三县(区)10个乡镇、3万余人、3万亩耕地、3个水电站的安全。”云南水投牛栏江堰塞湖工程建设有限公司董事长李钊说。

“破”与“立”之间

站在堰塞体上眺望，堰塞湖左岸是鲁甸县火德红镇，右岸是巧家县包谷垴乡，一片片新房掩映在绿树丛中。环顾两侧，壁立千仞。山体崩塌后，堰塞湖两岸形成了负角度的陡峭岩壁，高达600米，犹如一片片巨大的利刃插在山体上。

从地质勘探图上可以看出，堰塞坝的前方、后方、左岸、右岸乃至下游，都存在崩塌体或堆积体。

李钊介绍，地震引起的堰塞湖地质灾害问题严重。堰塞体右岸崩塌形成了高达600米的边坡，危岩体不断坍塌和崩落，“堰塞湖库区发育有12个滑坡、7个崩堆积体、14处不稳定斜坡及4条泥石流沟。这些不良地质体对堰塞体、堰塞湖库周居民安全均存在巨大的威胁，必须尽快整治。”他说。

由于堰塞体方量大，堆积体高约102米，加之周围交通不便，堰塞湖难以通过拆除方式恢复天然河流状态。专家认为，受制于红石岩堰塞湖的地质、地形、地貌等，常规方案不是消除隐患的最优解，但堰塞湖也具备综合利用的条件。

根据测量，堰塞体迎水面宽阔约286米，背水面狭窄，约78米。“这个宽窄比大约为3.7∶1，经过我们计算分析，在堰顶不漫流的情况下，堰塞体基本稳定，一般情况不会被冲刷导致溃堰。同时，应急抢险及后续处置阶段开挖的泄流槽与原红石岩电站引水隧洞可以派上用场，这就为后期永久整治创造了有利施工条件。”红石岩堰塞湖整治工程副总设计师洪振伟介绍。

据洪振伟、李钊介绍，在红石岩堰塞湖整治工程可行性研究的“破”和“立”之间，专家组给出“立”的方案，即将地震造成的红石岩堰塞湖整治成综合水利设施，涉及了由堰塞坝、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、下游供水及灌溉建筑物等组成的整治工程。

此外，永久整治方案可建成一座20.1万千瓦装机容量的光明水电站，还可以通过电站重建融资贷款解决投资资金缺口，建成后通过售电收入维持项目运营。

“逆向建坝”破局

红石岩堰塞湖整治技术难度大，国内外均无类似工程经验。施工团队介绍，通常情况下建设大型水利枢纽工程，都是遵循截流、开挖、筑坝及防渗的顺序。但把红石岩堰塞湖整治成兼具灌溉、发电和防洪等效益的综合水利枢纽工程，意味着“逆向建坝”。

“作为一个非常规项目，工程地处地震频发地区，整治技术难度大，没有先例可以借鉴。”李钊坦言，堰塞体右岸高边坡治理和堰塞体防渗工程是“除害兴利”路上最大的两只“拦路虎”。

为了解决好堰塞湖整治过程中出现的重大技术难题，堰塞湖公司委托水利部水利水电规划设计总院承担全过程的技术咨询，同时依托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高层次专家团队，全面提升咨询服务水平。

为了将堰塞湖整治这张蓝图绘到乌蒙大地上，来自全国五湖四海的“水利人”齐聚于此。李明宇是中国电建集团中国水电基础局有限公司红石岩堰塞湖项目经理