雅礱“雙星”耀錦屏

鐘和

深秋的大山顏色豐富了許多，山上植被

或黃或紅或綠，襯以藍天白云，景色宜人。

山依然高險，擠出一條又高又深又窄的峽

谷。谷底依舊是湍急奔騰的雅礱江水。在這

樣的地方，建起一座高壩，就能形成一條狹

長的大容量水庫。

錦屏水電站就是如此。

潘家錚院士曾在錦屏感嘆：“大壩建

此，得天獨厚”。發源于青藏高原東部青海

省巴顏喀拉山南麓，全長1570公里、天然落

差3800米的雅礱江，在向南流淌了1200公里

之后，在四川西南部的涼山彝族自治州環繞

錦屏山形成了一個長度達150公里的大河灣。

錦屏水電站便在河灣處布置了兩級水電站，

分列錦屏山東西兩側，中間以引水隧洞連

接，形成“雙子星”電站。兩級電站的落差

為300多米，是不可多得的水電站選址資源。

錦屏，錦繡屏障之意。逢山開路、遇水

搭橋。錦屏山山勢險峻，進入錦屏水電站的

道路就開鑿在懸崖峭壁之間，或鉆洞或搭

橋，蜿蜒曲折，盤旋而上。從涼山州首府西

昌市到錦屏水電站1號營地需要2個半小時車

程。

雖然道路漫長，但是對于錦屏水電站的

勘測設計由來己久，可以追溯到新中國建國

初期。據成都院錦屏項目經理周鐘介紹，錦

屏一級、二級工程前期勘測設計分別始于上

個世紀50、60年代。1979年完成《雅礱江錦

屏水電站開發方案研究報告》，2003年9月

完成《雅礱江錦屏一級水電站可行性研究報

告》，并通過可研報告審查，為錦屏一級水

電站工程的開工建設，奠定了技術基礎。

錦屏一級電站樞紐建筑中的混凝土雙曲

拱壩壩高305米，為世界第一高拱壩。高處不

勝寒。站在壩頂，大風吹來，通過講解員的

話筒，在擴音器里聲音渾厚了許多。

錦屏一級是雅礱江干流下游開發的龍頭

電站和控制性工程，水庫總庫容78億立方

米，調節庫容49億立方米，屬年調節水庫。

錦屏一級裝機360萬千瓦，多年平均年發電量

166億千瓦時，于2005年開工，2013年8月

30日首批機組投產發電，2014年7月12日全

面建成投產。

錦屏二級水電站將150公里錦屏大河灣

“截彎取直”、引水發電，總裝機容量480萬

千瓦，4條引水隧洞平均長約16.67公里，開

挖洞徑12.4米，為世界最大規模水工隧洞

群。

錦屏二級水電站于2007年1月30日正式

開工，2012年12月30日實現首臺機組發電，

2014年11月26日，8臺60萬千瓦水輪發電機

組全部投入運行。

至此，我國“西電東送”標志性工程、

擁有世界最高拱壩、世界最大規模水工隧洞

群的錦屏水電站14臺60萬千瓦機組全部投

產，四川省水電裝機也由此突破6000萬千

瓦，占總電源裝機容量超過80%，數量和質量

均穩居全國第一。

作為雅礱江流域下游開發的龍頭電站，

錦屏水電站總裝機840萬千瓦，是雅礱江上裝

機規模最大的水電站。錦屏一、二級水電站

就巧妙地分別建在雅礱江錦屏大河灣兩端，

組成了錦屏雙子星座水電站。

用20多分鐘車程，從一級電站穿越近

17公里的交通隧洞，便可來到錦屏二級電站

地下廠房。二級電站8臺機組一字排開，8號

機組就在地下廠房的入口處。地下廠房很

大，像一個長近300米、寬約30米、高約

10層樓的狹長的盒子。記者乘坐的中巴車停

在廠房一角，顯得像一個火柴盒般大小。

“從2015年開始，雅礱江流域每年將有

近700億千瓦時的清潔電能送往川渝和華東。

每年使雅礱江下游梯級電站增加發電量60億

千瓦時，相當于新建了一座裝機120萬千瓦的

水電站；每年使金沙江溪洛渡、向家壩、長

江三峽和葛洲壩水電站增加發電量37.7億千

瓦時。”雅礱江流域水電開發有限公司總經

理陳云華說，“雅礱江將成為我國不可多得

的優質清潔能源基地。”

“三峽最大，錦屏最難。”據錦

屏電站工程技術人員介紹，錦屏水電站具有

“五高一深”的特點，即“世界最高混凝土

拱壩，高山峽谷、高邊坡、高地應力、高壓

大流量地下水、深部卸荷裂隙”，被國內外

水電界公認為建設管理難度最大，施工布置

難度最大，工程技術難度最大，施工環境危

險最大的巨型水電站，是世界電站大壩建設

和引水發電隧洞建設的里程碑。同時，305米

高的世界第一高拱壩工程、大型地下廠房工

程、大型地下洞室群工程、大規模地下基礎

處理工程以及7條長度各約17公里的引水隧

洞和交通隧洞的設計、施工和建成后的管理

都是世界級難題。

“錦屏水電站工程許多科研試驗和研究

成果的運用，大大提升了我國大型水電工程

建筑材料的研發和生產水平。電站高深埋長

隧洞的地質勘探和快速施工關鍵技術的攻

克，使我國隧道及地下工程技術躍升到了一

個新臺階。”陳云華說，“我國有三大河

灣，錦屏大河灣只是其中之一。錦屏水電站

的建成，也為我國金沙江大河灣和雅魯藏布

江大河灣的開發，積累了豐富技術基礎和施

工經驗。”

錦屏水電站全面建成投產后，雅礱江公

司總裝機達到1410萬千瓦，成為四川省最大

的水電企業。隨著錦屏水電站的全面建成，

作為全國第三大水電基地的雅礱江， “西電

東送”骨干作用和流域梯級補償效益凸顯。

從2015年開始，雅礱江錦屏水電站每年將有

近700億千瓦時的清潔電能送往川渝和華東。

使四川電網枯水期平均出力增加22.596，優化

川渝電網電源結構；每年使雅礱江下游梯級

電站增加發電量60億千瓦時，相當于新建了

一座裝機120萬千瓦的水電站；每年使金沙江

溪洛渡、向家壩、長江三峽和葛洲壩水電站

增加發電量37.7億千瓦時。

錦屏水電站的全面投產意味著雅礱江開

發的重點己由下游正式轉移到中上游。以

后，雅礱江中游龍頭兩河口水電站經國家核

準已開工建設，主體工程建設正全力推進，

中游楊房溝水電站前期項目的準備工作正抓

緊開展，中游牙根一級、牙根二級、楞古、

孟底溝、卡拉5個電站的前期勘測設計工作

有序推進；流域上游10個電站的規劃等前期

工作也己啟動。

錦屏二級水電站利用雅礱江大河彎的天

然落差，截彎取直開挖隧洞引水發電。其中

4條引水隧洞和2條輔助洞及1條施工排水洞

組成7條平行的大型深埋隧洞群，總長達到

120公里，具有埋藏深、洞線長、洞徑大、地

應力水平高、巖溶水文地質條件復雜、施工

布置困難等特點，是目前世界上己建、在建

總體規模最大、綜合難度最大的水工隧洞群

工程。

雅礱江錦屏大河彎的規劃和勘測設計工

作始于上世紀60年代。在錦屏大河彎上截彎

取直，開鑿隧洞穿過錦屏山引水發電的構想

美妙得令人神往，但是其中所遭遇的困難、

險阻也令構想它的人們嘔心瀝血，夜不能

寐。

已故兩院院士，水電“泰斗”潘家錚曾

說：錦屏二級引水隧洞一定能成立，但是會

遇到很多困難；有害氣體不可怕，最可怕的

是巖爆和突涌水。

如何解決高地應力強巖爆和高壓大流量

突涌水是制約工程建設的關鍵瓶頸。

上世紀90年代，為了獲得隧洞沿線工程

區的地質信息，華東院提出在引水洞線上平

行開挖兩條5公里長的地質勘探平硐，以進

一步探明錦屏水電站的工程地質和水文地質

條件，這在我國水電勘測史上是前所未有

的。然而，當1號探洞掘進至3948m處時發生

巨大噴水，歷時1312天的勘探試驗洞被迫

“暫停掘進”。

此后，為查明地下水補給、徑流和富集

條件，華東院技術人員從長探硐的開挖、地

下水封堵所揭露的水文地質現場分析入手，

繞著150公里的大河彎，開展了世界規模最

大、分析方法領先的大型巖溶水文示蹤試

驗。

調查人員多次翻越海拔4488米的錦屏

山，踏遍了雅礱江兩岸的山山水水，調查面

積超過1680平方公里，掌握了大量第一手資

料，重新編制完成《錦屏二級水電站巖溶水

文地質專題報告》。該報告是我國第一部全

面、系統、深入分析錦屏山地區巖溶水文地

質的研究成果，為解決錦屏二級水電站建設

的重大問題提供了科學依據，為高山峽谷區

巖溶區的工程建設提供經驗，并豐富了巖溶

研究的理論與實踐，對整個地區的公路、鐵

路、隧道等基礎設施的建設起到了重大促進

作用。

成果經鑒定，達到了國際領先水平。

2000年后，緊跟國家西部大開發的堅定

步伐，華東院人再次踏上這片“魂縈夢繞半

世紀、艱苦奮斗三代人”的土地。為了解決

工程對外交通問題，為四條世界級的引水隧

洞作超前勘探，華東院創新提出了提前建設

錦屏輔助洞，即現在的錦屏交通洞的設想。

八年里，為了解決輔助洞涌水問題，華

東院技術專家和設計人員搬到潮濕寒冷的隧

洞里與施工人員同吃同住數月有余；

為了掌握第一手信息，他們每人一瓶

水、幾個包子，靠一根繩索進入突涌水點現

場觀察，泡在冰冷的涌水中，一待就是一整

天；

為了保證現場施工的合理和安全，地質

人員常常冒著隨時都有可能發生巖爆的風

險，每天對新開挖的洞室進行現場巡視和地

質素描；

他們離家別子、潛心鉆研、攻營拔寨、

勇克難關，與大山為伴，與大河同行，黑發

變成了白發，白發夾帶著黑發，與雅礱江流

域水電開發有限公司共同書寫了錦屏建設史

上壯美的華章，刷新了多項全國紀錄、乃至

世界紀錄。

2008年8月8日，第一條成功橫穿錦屏山

的隧道一一錦屏輔助洞B洞率先貫通。建設

者們用汗水、鮮血甚至生命第一次洞穿錦屏

山，也將我國長隧道技建設技術推向新的高

峰。他們總結形成了《高壓大流量穩定地下

涌水封堵處理方法》、 《超高壓突發性地下

噴涌水的分流減壓處理方法》，并取得國家

發明專利，有效指導了應對突涌水的施工作

業，為解決突涌水問題提供了重要的技術支

撐，為四條世界難度最高的引水隧洞建設奠

定了堅實的基礎。

輔助洞的成功貫通大大鼓舞了所有參建

人員的士氣。隨著輔助洞的順利貫通，錦屏

二級工程前進的腳步越來越快。

隨后不到三年時間，錦屏4條引水隧洞和

1條施工排水洞相繼貫通，成功實現“一年五

通”！世界最大規模水工隧洞群在這里誕

生！

“這是一個人間奇跡！”時任雅礱江流

域開發有限公司董事長王會生這樣評價。

項目實施過程中，華東院地質、施工、

引水、廠房等15個專業近400人長年在一線

從事錦屏工程設計、勘測、科研等各方面的

工作。即使這樣，設計人員幾乎每天都在加

班加點來和時間賽跑。

錦屏二級水電站設計項目經理張春生，

現任華東院院長，既是前方“指揮”，又是

后方“保障”。每次遇到問題，他總是第一

時間趕到現場。一到工地就直接往隧洞里

鉆。尤其在處理涌水問題那段時間，他經常

穿著雨衣、水褲和雨靴，拄著竹竿，拿著探

照燈，與其他設計人員手牽手在齊腰深的污

水中摸索著前行，邊查勘、邊商量施工措

施。

“既然我們承擔了工程設計工作，就要

對每一環節負責到底。”張春生說。十多年

來，張春生牽頭建立了能夠準確描述超高應

力開挖卸荷下大理巖力學模型與分析方法，

發明了超高壓地下突水分流減壓治理技術，

建立了以抑制圍巖時效破裂擴展為核心的隧

洞成洞設計方法，構建了超深埋、超高外水

壓力條件下水工隧洞防滲承載復合結構體

系，研發了水力瞬變流計算數值仿真系統和

多井集成、雙拱隔墻、多孔阻抗、分流減跨

的差動式調壓室型式等，為國家超深埋特大

隧洞技術進步發揮了重要作用。

歷經數十載的攻堅克難，依托錦屏二級

水電站建設，雅礱江公司、華東院聯合多家

科研單位，緊密圍繞國家能源科技“十二

五”規劃中對于深埋、高地應力、高外水壓

力長隧洞關鍵技術需求，以國家自然科學基

金、雅礱江聯合研究基金為支撐，以“產學

研用”模式開展聯合科技攻關，成功攻克了

超埋深超高地應力、超高壓大流量巖溶地下

水、超深埋隧洞成洞、復雜水力瞬變流等世

界性技術難題。創建了超深埋特大隧洞強烈

巖爆風險預測與防控集成技術體系，提出了

超高壓大流量巖溶突涌水災害預測預警與防

治成套技術，建立了超深埋特大隧洞成洞設

計方法，創新了長大引水發電系統機電一體

化水力設計方法和調控方法等。

利用本項目成果建成了中國首個世界最

深的地下實驗室一中國錦屏地下實驗室，對

于推動重大基礎前沿課題研究意義重大。研

究成果獲省部級科技進步特等獎2項、一等

獎4項、二等獎2項；授權發明專利37項，軟

件著作權6項；出版專著7部，SCI、EI收錄

論文118篇，納入6部國家（行業）規范、

2部行業手冊，極大推進了本領域的科技進

步，并作為技術攻關成功范例寫入《電力發

展“十三五”規劃》。

山還是那座山，江還是那條江，但錦屏

電站卻像一顆光彩奪目的明珠，在歲月的浸

潤下愈加熠熠生輝。

2018年1月8日上午，中共中央、國務院

在北京隆重舉行國家科學技術獎勵大會，由

中國電力建設集團有限公司（簡稱中國電

建）華東院作為牽頭研發單位與雅礱江流域

水電開發有限公司等單位共同完成的“錦屏

二級超深埋特大引水隧洞發電工程關鍵技

術”榮獲了2017年度國家科技進步二等獎。

該技術成果作為技術攻關成功范例寫入《電

力發展“十三五”規劃》，對此后我國深埋

地下工程建設起到引領和示范作用。未來，

電建人將繼續沿著十九大指明的方向，將這

些成果全面應用到新時代美麗中國建設的新

征程中，繼續為國家經濟社會發展和人民美

好生活作出新的更大的貢獻。

（責任編輯：何萬敏）