红石岩堰塞湖整治工程简介
云南昭通鲁甸县“2014.8.3”地震牛栏江红石岩堰塞湖风险分析及应急处置
２ 堰 塞 湖 对 上 游 的 影 响
２ ＿ １洪 水 调 节计 算
为 分 析 堰 塞 湖 不 同堰 前 水位 情 况下 ， 遭 遇 不 同频 率 洪 水 （Ｐ＝ ２ ０ ％、Ｐ＝ ５ ％） 水 库 水位 上 涨情 况 ， 进 行 了调 洪
计算。 起 调 水 位 分 别 为 １ｌ ７ ０ ． ０ ０ ｍ、 １ １ ８ Ｏ ． ０ ０ １ Ｔ ｔ 、 １ １ ９ ０ ． ０ ０ ｍ、
状 ， 鞍部 高 程 １ ２ ２ ２ ． ０ ０ Ｉ ｎ， 堰 塞体 总 方 量 约 １ ２ ０ ０ 万 ｍ ，
龙头 山镇 、 火德 红镇 和 巧 家县 包 谷 垴 乡 附近 。 此 次地 震 震级高 、 震 源浅 ， 破坏 力大， 地 震 最 高 烈度 为 Ⅸ度 。 据 抗 震救灾指挥部统计 ， 截至８ 月 １ ９日， 地 震 造 成 昭 通 市 和 曲靖 市 １ ０ ８ ． ８ ４万人 受 灾 ， ６ １ ７人死 亡 ， １ １ ２人 失 踪 ， ２ ２ ． ９ ７ 万人 紧 急转 移 安 置 。 鲁甸 “ ２ ０ １ ４ ． ８ ． ３ ” 地 震 震 中地 质 条 件 复 杂 ， 山 高 谷 深， 余震 不断 ， 加之降雨影 响 ， 产 生 了 许 多 地 质 灾 害 并
陡
金 沙
江
７ ４ ． ８ ｋ ｍ ７ ４． ２ ｋ ｍ ５ ５ ． ４ ｋｍ ３ ５ ． ６ ｋｍ ｌ ６ ． ６ ｋ ｍ ０ ｋ ｍ
距金 沙 江距 离
图 １ 红 石 岩 堰 塞 湖 在 牛 栏 江 干 流 中 下 游 河 段 位 置
通 过洪水调节计算 ， 在 堰 塞 湖遭 遇 Ｐ ＝ ２ Ｏ ％的 洪 水
减 灾 技 术
云 南 昭通 鲁 甸 县“ ２ ０ １ ４ ． ８ ． ３ ’ ’ 地震 牛栏 江 红石 岩 堰塞 湖 风 险分析 及应 急 处 置
青川县红石河堰塞湖抢险施工与思考
２ 工程处理原则
根 据 “四 Ｊ 省 堰 塞 湖 排 险 工 作 紧 急 会 议 ” Ｉ Ｉ 精
神 ，本次堰 塞湖实行 “ 边设计 、边施 工 、边 完善”
的设 计 方 针 ，并 要 求 在 ６月 １ ０前 必 须 完 成 排 险
此 次排 险根据 堆积 体 的不 同构 成和 排 险要求 的不 同 ，结合 现场 实 际情况 ，对 ３个 堰塞 湖 分别 采取 了不
同的施工 处理 方法 。红 石河 堰 主要 采用 以机 械 开挖 为
（） １ 人员投人。本堰塞湖排 险共 投人 ５ ６人 ，其 中指挥人员 ５ 人。（ ） ２ 主要设备投人。高峰时期投人
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水利水 电技术
第３ ９卷
２０ ０ ８年第 ８期
青 川 县 红 石 河 堰 塞 湖 抢 险 施 与 思 工 考
李浩浩 ，任 馨 ，杨华斌
（ 中国人 民武装 警察部 队 水 电第三 总 队，四川 成都 ６０３ ） Ｉ １０６
舳 ～ ～一 ．～ｓ 一 一 一 一＿． ＿～ 萋重 ｃｍ ～ ｄ一 一～ ～ 一 ～ ｄ ．一 Ⅲ
李浩浩， 等∥青Ｊ县红石河堰塞湖抢险施工与思考 Ｉ ｝
“ 下游 再 上 游 ， 由远 及 近 、先 疏 通 引 流 再 逐 步 开 先 挖 泄 水 道 ” 原 则 ，并 根 据 实 际情 况 适 时 调 整 施 工 的 方案。
４ 主要资源投人及 完成工程 量
４ １ 资 源投入 ．
３ 实施过程
Ｌ ｏ ｈａ ＩＨａ — ｏ，ＲＥＮ ｎ，ＹＡＮＧ ａ ｂ ｎ Ｘｉ Ｈｕ — ｉ
（ ｈ ｏ３Ｇ ｎｒｌ ｅｍ ｏ ｒ ｅ ｏｃ ｙ ｒ ｏ ｅ Ｔｏｐ ， ｈｎｄ ６ ０ ３ ，Ｓｅｕｎ ｈｎ ） Ｔ ｅＮ ． ｅｅａ Ｔ ａ ｆ ｍ ｄＰｌ ｅＨ ｄｏ ｗ ｒ ｒ ｓ Ｃ ｅｇｕ １０ ６ ｉ ａ ，Ｃ ｉａ Ａ ｉ ｐ ｏ ｈ
堰塞湖整治工程浅析
水利水电2017年2期︱185︱堰塞湖整治工程浅析陶广明云南省水利水电投资有限公司，云南 昆明 650000摘要：堰塞湖形成后，水位会不断上升，导致堰塞体存在涌浪或者溃坝的风险，因此，有必要加强对堰塞湖的整治，及时排除险情，保障堰塞湖周边群众生命财产安全。
本文在介绍了常见的堰塞湖治理措施之后，对红石岩堰塞湖治理模式进行了深入探讨，旨在为堰塞湖的整治提供参考。
关键词：堰塞湖；整治工程；红石岩堰塞湖中图分类号：TV85 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）02-0185-011 常见的堰塞湖治理措施 1.1 开挖溢流道 为了有效控制住堰塞湖水位持续上升，或者让漫顶水位降低，及时排除险情。
最直接有效的方法就是在坝体上方进行开挖溢流道或者开挖泄洪槽，缓解洪水压力。
如果坝体体积较小，可直接将整个坝体进行挖除。
比如说台湾草蛉堰塞湖，为了紧急排险，就采取了开挖溢流道的方法。
1999年台湾南投县因发生大地震在云林县古坑乡草岭村附近形成一处大堰塞湖，堰塞湖的形成使得湖水位不断上升。
为了防止堰塞湖溃决，故决定开挖溢流道。
结合震后勘查报告以及航测地形图，并对天然坝体稳定性进行评估的基础上，指挥部决定利用各类工程机械在崩塌土体上方开挖溢流道。
溢流道的线路主要是沿着崩塌土体地势进行，并参照原河道蜿蜒所确定，并充分利用沿线天然洼地效能及滞留池，降低溢流道所受的冲刷。
通过采取开挖溢流道的方式，使得溃决时间大大延长，溃坝风险也得到了有效降低，排除了堰塞湖的紧急险情。
又比如说，2008年汶川地震发生后，地震引起唐家山滑坡将湔江拦腰进行截断，形成了唐家山堰塞湖，整个堰塞体长803.4 m、宽611.8 m、高程约为82.6—124.4 m，总方量约为2 040万立方。
堰塞体表面存在较大起伏，高程约为795 m，总体形势十分危险。
武警水电部队通过对堰塞湖进行考察后，决定采用工程措施开槽进行引流，并结合过流冲刷实行降底扩槽，从而达到降低水位，防止瞬间溃坝。
云南鲁甸红石岩堰塞湖排险处置的思考与探索
力量 、 最 快 的速度 、 最 短 的时 间控制 灾情 或 消除灾 情影
响 的原则 。
４ ． １ ． ３ 反 常 态 与破 程 序
“ 反常态与破程 序” 是在熟 知常 规作 业、 遵 守 规 范、 熟练 掌握 程序 的前 提下 ， 现 场 临机处 置 的一种 较高
下快速 到 达灾 害现 场 的技 术 应 对 ； 二 是 做 好 到 达 现场 后快 速处 置 的技 术 应 对 ； 三 是要 做 好 处 置 过 程 中态势 变化带 来 的技术 应对 。 （ ４ ）从技 术方 案 实现 途 径 看 ， 最 大 的 制 约 有 ３个
３ 效 果评 价
在 武警 水 电官 兵 的 共 同 努力 下 ， 红石 岩 堰 塞 湖 排
紧急应 对 。应 急救援 技术 就 是紧 急应对 所采 取 的综合
技 术手 段 和 措 施 ， 它 以常 规 技 术 为 基 础 ， 具 有 快 速 可 行、 安 全合 理 、 时段有 效 、 不惜 代价 等特 点 ， 偶 有 突破强
制 性技 术条 款 ， 与常 规技术 有 着不 同 的特点 和规 律 。
（ １ ）从 常 规 技 术 与 应 急 技 术 的 区 别 看 ， 一 个 是
“ 利水 ” ， 一个 是 “ 治水” ， 这是 根 本 区别 。 常规 技 术 施 工一般 是 建设水 利水 电设 施 ， 主要 是利 用水 资源 ， 是利 水； 而 应急 技术 主要 是 对 水 利水 电设 施 灾 害 的 治理 与
险 处置 按 既定 方案 实施 ， 取得 了显著成 效 ， 如期 完成 了 泄 流槽 的开 挖 任务 ， 达 到 了预期 的抢 险效果 。
堰塞湖变身水利枢纽
·半月水事·
现场
堰塞湖变身水利枢纽
国内首例堰塞湖永久性整治工程——牛栏江红石岩堰塞湖整治工程已进入最后的项目验收阶段。
截
至目前，已完成投资90%以上。
工程自2016年起全面开工，攻克了620多m高陡边坡治理与137m堆积体超
深防渗墙施工两大世界性技术难题，将形成集供水、灌溉、防洪、发电等综合效益为一体的大型水利枢
纽工程。
工程完工后，在确保防洪安全的基础上，可保障农灌3.6万亩、供水6.91万人，电站年发电量约
7.96亿kWh。
图为工程边坡处理施工场景。
文/张辉 黄山 图/云南水投公司提供。
红石大坝泄洪消能工改造工程围堰设计优化及围堰拆除的设计与施工
２ ０ｋ １ ｍ。红石 水 电站共 安 装 ４台机组 ，装 机 容量
２ ０ＭＷ 。１ ８ ０ ９ ５年 １ 第 一 台 机 组 发 电 ，９ ７年 末 ２月 １８
４台机组 全部 投产 。 枢纽 建 筑物 主 要有 ： 流坝 、 溢 左 右岸 挡水 坝 、 床式 电站 厂房 、６ｋ 河 ６ Ｖ和 ２ ０ｋ ２ Ｖ开 关站等。
文 献标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：６ １ ０ ２ ２ ０ ）４ ０ ６ — ４ １ ７ —１９ （ ０ ９ ０ — ０ ７ ０
１ 工程 简介
红 石 水 电 站 位 于 松 花 江 上 游 的 吉 林 省 桦 甸 市 ， 游距 白山水 电站 ３ ｍ， 上 ９ｋ 下游 距 丰满 水 电站
刷 、 泡 后 泥浆 化 ， 被 冲走 。为 此 ， 用 了一 种兼 具 粘 土 心墙 与 斜墙 特 点 的 围堰 形 式 ， 得 了较好 的效 果 。在 围堰 拆除 浸 并 采 取
时 ， 取 尽量 推 迟平 压 充 水 时间 、 理 规划 弃 渣 场等 措 施 ， 证 了 良好 的拆 除 质 量和 进 度 。 采 合 保
张 伟 ， ： 石大坝 泄 洪消 能工 改造 工程 围堰设 计优 化及 围堰 拆除 的设计 与施 工 等 红
石 大 规 斌 洪 绢 能 工 造 工 程
国堰没 对仳 仙 艮 国堰 诉 除 的没 对 与施 工
张 伟， 张正 平 （ 东北 电 网有 限公 司 白 山发 电 厂 ， 吉林 桦 甸 １ ２ ０ ） ３ ４ ０
Ｋｅ ｏ ￣ ：ｒ ｃ ｎ ｔｕｃｉｎ ｏ ｎｅ ｇ ｓ ｉ ｔｏ ｔｕｃｕ ｅ ；ｉｌｎ ｆｃ ｆｅ ｄａ ； ｅ ｖ ｌ ｙｗ ｒ ｅ ｏ ｓｒ ｔｏ ｆ ｅ ｒ ｙｄｉｓｐａｉｎ ｓｒ ｔ ｒ ｓ ｆｌｉｇ ｏ ｏｆｒ ｍ ｒ ｍｏ ａ
红石湖项目计划简介
一、地理位置松花江红石湖影壁峰综合接待区位于吉林省桦甸市红石砬子镇批洲屯，属于红石湖旅游区的核心区接待区。
现由吉林省旅游投资开发公司、桦甸市政府与红石湖国家丛林公园三家一路成立红石湖旅游区进展综合开发成立。
红石湖旅游区位于吉林省东南部山区，长白山麓，地处松花江上游桦甸市红石砬子镇区域。
该镇位于东经127°06′，北纬42°57′，距桦甸市区40千米，幅员面积787.1平方千米，共辖11个行政村，46个自然屯，总人口51600人。
红石湖旅游区位于吉林省桦甸市的东部的红石国家级丛林公园内，松花江上游，隶属吉林省桦甸市和靖宇县行政区，距离桦甸市区35千米，距省会长春和吉林市别离为260千米和140千米，距长白山景区280千米，目前主要靠公路与外界相连。
整个公园面积，水域面积2269公顷，丛林覆盖率84.6%，松花江横穿公园腹地，由于白山电站和红石电站的截流，形成了红石湖和白山湖两大湖泊，园内山水相映，风光旖旎。
红石湖是红石湖国家丛林公园的重要组成局部，是一个峡谷型带状湖泊，水质清幽，四季风光迷人。
尤其以秋季的红叶参观和冬季的雾凇为特色而著名。
批洲屯位于红石湖旅游区南部，距白山大坝约10千米。
二、交通条件红石林业局距吉林市缺乏150千米,距长春市250千米,局址距红石湖6千米, 距快乐湖15千米,距白山湖45千米,全数为混凝土路,交通便利。
国家拟投资成立的吉林省长春至长白山〔东西方向〕的一级公路从园区穿过；江源至榆树〔南北方向〕的省二级公路也从园区通过。
水路可以从饱满松花湖搭船抵达红石湖坝下,从红石湖搭船可抵达白山湖坝下，而且红石湖、白山湖仍是吉林省重点开发的水上游长白山的必经的地方。
从白山湖南下，至两江口向西，沿松江河可达长白山西坡；向东，可过露珠河丛林公园达长白山北坡，水陆交通优势明显。
铁路从红石林业局至白山水电站，在园区内通过,为原修建白山水电站时所建,从红石镇至白山水电站区间段已停顿运行，但路基完好，可以开发为丛林公园利用。
堰塞湖评优创新点
创建了堰塞堆积体风险分析与应急抢险关键技术，攻克了堰塞体应急处置不确定性极为突出的技术难题针对震后堰塞堆积体地质和结构的不确定性，研发了基于连续-离散耦合分析的堰塞体形成全过程数值模拟方法，揭示了滑坡碎屑流高速远程滑动的动力机制及其对堆积特性的影响机制，为堰塞体形成后的内部堆积特性分析及后续的堰塞体除险加固处理提供了技术支撑。
在极端恶劣情况下，首次运用乏信息勘察手段，结合水文洪水分析，建立了堰塞体溃决风险分析模型，综合研判提出了开挖应急泄流槽方案，并充分利用原红石岩水电站引水发电隧洞改造为应急泄洪洞。
确保了堰塞体安全稳定，保护了下游3县10余乡镇、3万余人、3.3万亩耕地及天花板、黄角树等水电站的生命财产安全，为堰塞湖应急抢险处置提供重要借鉴意义。
首次提出“除害兴利、变废为宝”综合整治理念，成功建成世界第一堰塞坝结合堰塞体内部堆积结构特性分析，建立了堰塞体安全评价方法。
通过堰塞体拆除方案与改良加固方案比选，综合对比安全、经济、环保和社会等方面效益指标，最终确定了堰塞体永久性整治方案。
该项目是世界首座堰塞体刚形成就进行改造利用的工程，方案包括坝体防渗加固、坝肩高边坡处理等，无需拆除堰塞体。
通过项目建设，较堰塞体拆除方案解决了6.1亿元资金缺口问题，减少开挖渣料总量约991万m3，少设置3个渣场、少占地185亩，减少工程投资约6.10亿元，社会、经济及生态效益显著。
首次于新形成堰塞坝上设计百米级超深防渗墙，为实现综合效益提供保障堰塞坝是天然滑坡形成，堆积厚度达103m，物质结构空间变异性大，级配宽而不良，且堰塞坝与原河谷间存在结合弱面，物理力学参数离散性大等特点。
加之堰塞坝刚形成不久，坝体沉降尚未完成，不均匀沉降较大。
做好坝体防渗是将堰塞坝“变废为宝”的关键。
设计提出采用低弹模高塑性的C35混凝土防渗墙，成功解决了防渗墙适应变形和抗裂性能无法兼顾的问题。
现有方案防渗墙顶部长度约273m，厚度1.2m，主河床段采用深度137m的超深防渗墙。
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牛栏江红石岩堰塞湖整治工程简介
红石岩堰塞湖整治工程位于牛栏江下游河段，左岸地处云南省昭通市巧家县境内，右岸地处昭通市鲁甸县境内，坝址距上游小岩头水电站厂房约23km，距下游天花板水电站取水坝约17km。
2014年8月3日16时30分，云南省昭通市鲁甸县发生6.5级地震，在鲁甸县火德红乡李家山村和巧家县包谷垴乡红石岩村交界的牛栏江干流上，因地震造成两岸山体塌方形成堰塞湖，堰塞体位于原红石岩水电站取水坝下游1900m处。
右岸崩塌沿河流方向山体崩塌的长度约890m，后缘岩壁高约600m，最大坡顶高程约1843.7m，属特大型崩塌。
堰塞湖综合治理迫在眉睫。
2014年10月3日应急泄洪洞与原引水隧洞连通，至10月4日晚，堰塞湖已基本放空。
目前水流基本从应急泄洪洞泄流，该洞断面为7.5m×7.5m城门洞型，仅作为震后应急泄洪通道，且泄洪能力仅能满足2年一遇洪水。
为了确保2015年汛期安全，要求尽快完成红石岩堰塞湖整治工程，减少2015年及2016年堰塞体度汛的风险。
现阶段整治工程主要内容是在右岸新建一条溢洪洞。
溢洪洞断面为（14m×21m）的城门洞形，隧洞全长1186.042m，校核水位1205.61m时溢洪洞最大泄量达3729m3/s。
2015年汛前，溢洪洞施工防洪标准为11月~翌年5月、10年重现期洪水，Q=487m3/s。
下游溢洪洞出口原始状态天然河道水位为1086.4m，上游溢洪洞进口水库涌高水位为1171.00m。
2015年5月31日前溢洪洞上层须开挖完成，开挖洞径为16×9m（宽×高），上层底板高程为1078.00m，方可满足2015年汛期溢洪洞参与度汛泄流的要求。
若2015年5月31日溢洪洞上层未开挖贯通，无法参与2015年汛期泄流，则堰塞体上游水位最高极有可能将达到1171.00m，淹没范围广，重现“8.03”震后堰塞湖情景，造成堰塞体上游更多的土地淹没及人民财产损失，危险性极大。