雅砻“双星”耀锦屏

钟和

深秋的大山颜色丰富了许多，山上植被

或黄或红或绿，衬以蓝天白云，景色宜人。

山依然高险，挤出一条又高又深又窄的峡

谷。谷底依旧是湍急奔腾的雅砻江水。在这

样的地方，建起一座高坝，就能形成一条狭

长的大容量水库。

锦屏水电站就是如此。

潘家铮院士曾在锦屏感叹：“大坝建

此，得天独厚”。发源于青藏高原东部青海

省巴颜喀拉山南麓，全长1570公里、天然落

差3800米的雅砻江，在向南流淌了1200公里

之后，在四川西南部的凉山彝族自治州环绕

锦屏山形成了一个长度达150公里的大河湾。

锦屏水电站便在河湾处布置了两级水电站，

分列锦屏山东西两侧，中间以引水隧洞连

接，形成“双子星”电站。两级电站的落差

为300多米，是不可多得的水电站选址资源。

锦屏，锦绣屏障之意。逢山开路、遇水

搭桥。锦屏山山势险峻，进入锦屏水电站的

道路就开凿在悬崖峭壁之间，或钻洞或搭

桥，蜿蜒曲折，盘旋而上。从凉山州首府西

昌市到锦屏水电站1号营地需要2个半小时车

程。

虽然道路漫长，但是对于锦屏水电站的

勘测设计由来己久，可以追溯到新中国建国

初期。据成都院锦屏项目经理周钟介绍，锦

屏一级、二级工程前期勘测设计分别始于上

个世纪50、60年代。1979年完成《雅砻江锦

屏水电站开发方案研究报告》，2003年9月

完成《雅砻江锦屏一级水电站可行性研究报

告》，并通过可研报告审查，为锦屏一级水

电站工程的开工建设，奠定了技术基础。

锦屏一级电站枢纽建筑中的混凝土双曲

拱坝坝高305米，为世界第一高拱坝。高处不

胜寒。站在坝顶，大风吹来，通过讲解员的

话筒，在扩音器里声音浑厚了许多。

锦屏一级是雅砻江干流下游开发的龙头

电站和控制性工程，水库总库容78亿立方

米，调节库容49亿立方米，属年调节水库。

锦屏一级装机360万千瓦，多年平均年发电量

166亿千瓦时，于2005年开工，2013年8月

30日首批机组投产发电，2014年7月12日全

面建成投产。

锦屏二级水电站将150公里锦屏大河湾

“截弯取直”、引水发电，总装机容量480万

千瓦，4条引水隧洞平均长约16.67公里，开

挖洞径12.4米，为世界最大规模水工隧洞

群。

锦屏二级水电站于2007年1月30日正式

开工，2012年12月30日实现首台机组发电，

2014年11月26日，8台60万千瓦水轮发电机

组全部投入运行。

至此，我国“西电东送”标志性工程、

拥有世界最高拱坝、世界最大规模水工隧洞

群的锦屏水电站14台60万千瓦机组全部投

产，四川省水电装机也由此突破6000万千

瓦，占总电源装机容量超过80%，数量和质量

均稳居全国第一。

作为雅砻江流域下游开发的龙头电站，

锦屏水电站总装机840万千瓦，是雅砻江上装

机规模最大的水电站。锦屏一、二级水电站

就巧妙地分别建在雅砻江锦屏大河湾两端，

组成了锦屏双子星座水电站。

用20多分钟车程，从一级电站穿越近

17公里的交通隧洞，便可来到锦屏二级电站

地下厂房。二级电站8台机组一字排开，8号

机组就在地下厂房的入口处。地下厂房很

大，像一个长近300米、宽约30米、高约

10层楼的狭长的盒子。记者乘坐的中巴车停

在厂房一角，显得像一个火柴盒般大小。

“从2015年开始，雅砻江流域每年将有

近700亿千瓦时的清洁电能送往川渝和华东。

每年使雅砻江下游梯级电站增加发电量60亿

千瓦时，相当于新建了一座装机120万千瓦的

水电站；每年使金沙江溪洛渡、向家坝、长

江三峡和葛洲坝水电站增加发电量37.7亿千

瓦时。”雅砻江流域水电开发有限公司总经

理陈云华说，“雅砻江将成为我国不可多得

的优质清洁能源基地。”

“三峡最大，锦屏最难。”据锦

屏电站工程技术人员介绍，锦屏水电站具有

“五高一深”的特点，即“世界最高混凝土

拱坝，高山峡谷、高边坡、高地应力、高压

大流量地下水、深部卸荷裂隙”，被国内外

水电界公认为建设管理难度最大，施工布置

难度最大，工程技术难度最大，施工环境危

险最大的巨型水电站，是世界电站大坝建设

和引水发电隧洞建设的里程碑。同时，305米

高的世界第一高拱壩工程、大型地下厂房工

程、大型地下洞室群工程、大规模地下基础

处理工程以及7条长度各约17公里的引水隧

洞和交通隧洞的设计、施工和建成后的管理

都是世界级难题。

“锦屏水电站工程许多科研试验和研究

成果的运用，大大提升了我国大型水电工程

建筑材料的研发和生产水平。电站高深埋长

隧洞的地质勘探和快速施工关键技术的攻

克，使我国隧道及地下工程技术跃升到了一

个新台阶。”陈云华说，“我国有三大河

湾，锦屏大河湾只是其中之一。锦屏水电站

的建成，也为我国金沙江大河湾和雅鲁藏布

江大河湾的开发，积累了丰富技术基础和施

工经验。”

锦屏水电站全面建成投产后，雅砻江公

司总装机达到1410万千瓦，成为四川省最大

的水电企业。随着锦屏水电站的全面建成，

作为全国第三大水電基地的雅砻江， “西电

东送”骨干作用和流域梯级补偿效益凸显。

从2015年开始，雅砻江锦屏水电站每年将有

近700亿千瓦时的清洁电能送往川渝和华东。

使四川电网枯水期平均出力增加22.596，优化

川渝电网电源结构；每年使雅砻江下游梯级

电站增加发电量60亿千瓦时，相当于新建了

一座装机120万千瓦的水电站；每年使金沙江

溪洛渡、向家坝、长江三峡和葛洲坝水电站

增加发电量37.7亿千瓦时。

锦屏水电站的全面投产意味着雅砻江开

发的重点己由下游正式转移到中上游。以

后，雅砻江中游龙头两河口水电站经国家核

准已开工建设，主体工程建设正全力推进，

中游杨房沟水电站前期项目的准备工作正抓

紧开展，中游牙根一级、牙根二级、楞古、

孟底沟、卡拉5个电站的前期勘测设计工作

有序推进；流域上游10个电站的规划等前期

工作也己启动。

锦屏二级水电站利用雅砻江大河弯的天

然落差，截弯取直开挖隧洞引水发电。其中

4条引水隧洞和2条辅助洞及1条施工排水洞

组成7条平行的大型深埋隧洞群，总长达到

120公里，具有埋藏深、洞线长、洞径大、地

应力水平高、岩溶水文地质条件复杂、施工

布置困难等特点，是目前世界上己建、在建

总体规模最大、综合难度最大的水工隧洞群

工程。

雅砻江锦屏大河弯的规划和勘测设计工

作始于上世纪60年代。在锦屏大河弯上截弯

取直，开凿隧洞穿过锦屏山引水发电的构想

美妙得令人神往，但是其中所遭遇的困难、

险阻也令构想它的人们呕心沥血，夜不能

寐。

已故两院院士，水电“泰斗”潘家铮曾

说：锦屏二级引水隧洞一定能成立，但是会

遇到很多困难；有害气体不可怕，最可怕的

是岩爆和突涌水。

如何解决高地应力强岩爆和高压大流量

突涌水是制约工程建设的关键瓶颈。

上世纪90年代，为了获得隧洞沿线工程

区的地质信息，华东院提出在引水洞线上平

行开挖两条5公里长的地质勘探平硐，以进

一步探明锦屏水电站的工程地质和水文地质

条件，这在我国水电勘测史上是前所未有

的。然而，当1号探洞掘进至3948m处时发生

巨大喷水，历时1312天的勘探试验洞被迫

“暂停掘进”。

此后，为查明地下水补给、径流和富集

条件，华东院技术人员从长探硐的开挖、地

下水封堵所揭露的水文地质现场分析入手，

绕着150公里的大河弯，开展了世界规模最

大、分析方法领先的大型岩溶水文示踪试

验。

调查人员多次翻越海拔4488米的锦屏

山，踏遍了雅砻江两岸的山山水水，调查面

积超过1680平方公里，掌握了大量第一手资

料，重新编制完成《锦屏二级水电站岩溶水

文地质专题报告》。该报告是我国第一部全

面、系统、深入分析锦屏山地区岩溶水文地

质的研究成果，为解决锦屏二级水电站建设

的重大问题提供了科学依据，为高山峡谷区

岩溶区的工程建设提供经验，并丰富了岩溶

研究的理论与实践，对整个地区的公路、铁

路、隧道等基础设施的建设起到了重大促进

作用。

成果经鉴定，达到了国际领先水平。

2000年后，紧跟国家西部大开发的坚定

步伐，华东院人再次踏上这片“魂萦梦绕半

世纪、艰苦奋斗三代人”的土地。为了解决

工程对外交通问题，为四条世界级的引水隧

洞作超前勘探，华东院创新提出了提前建设

锦屏辅助洞，即现在的锦屏交通洞的设想。

八年里，为了解决辅助洞涌水问题，华

东院技术专家和设计人员搬到潮湿寒冷的隧

洞里与施工人员同吃同住数月有余；

为了掌握第一手信息，他们每人一瓶

水、几个包子，靠一根绳索进入突涌水点现

场观察，泡在冰冷的涌水中，一待就是一整

天；

为了保证现场施工的合理和安全，地质

人员常常冒着随时都有可能发生岩爆的风

险，每天对新开挖的洞室进行现场巡视和地

质素描；

他们离家别子、潜心钻研、攻营拔寨、

勇克难关，与大山为伴，与大河同行，黑发

变成了白发，白发夹带着黑发，与雅砻江流

域水电开发有限公司共同书写了锦屏建设史

上壮美的华章，刷新了多项全国纪录、乃至

世界纪录。

2008年8月8日，第一条成功横穿锦屏山

的隧道一一锦屏辅助洞B洞率先贯通。建设

者们用汗水、鲜血甚至生命第一次洞穿锦屏

山，也将我国长隧道技建设技术推向新的高

峰。他们总结形成了《高压大流量稳定地下

涌水封堵处理方法》、 《超高压突发性地下

喷涌水的分流减压处理方法》，并取得國家

发明专利，有效指导了应对突涌水的施工作

业，为解决突涌水问题提供了重要的技术支

撑，为四条世界难度最高的引水隧洞建设奠

定了坚实的基础。

辅助洞的成功贯通大大鼓舞了所有参建

人员的士气。随着辅助洞的顺利贯通，锦屏

二级工程前进的脚步越来越快。

随后不到三年时间，锦屏4条引水隧洞和

1条施工排水洞相继贯通，成功实现“一年五

通”！世界最大规模水工隧洞群在这里诞

生！

“这是一个人间奇迹！”时任雅砻江流

域开发有限公司董事长王会生这样评价。

项目实施过程中，华东院地质、施工、

引水、厂房等15个专业近400人长年在一线

从事锦屏工程设计、勘测、科研等各方面的

工作。即使这样，设计人员几乎每天都在加

班加点来和时间赛跑。

锦屏二级水电站设计项目经理张春生，

现任华东院院长，既是前方“指挥”，又是

后方“保障”。每次遇到问题，他总是第一

时间赶到现场。一到工地就直接往隧洞里

钻。尤其在处理涌水问题那段时间，他经常

穿着雨衣、水裤和雨靴，拄着竹竿，拿着探

照灯，与其他设计人员手牵手在齐腰深的污

水中摸索着前行，边查勘、边商量施工措

施。

“既然我们承担了工程设计工作，就要

对每一环节负责到底。”张春生说。十多年

来，张春生牵头建立了能够准确描述超高应

力开挖卸荷下大理岩力学模型与分析方法，

发明了超高压地下突水分流减压治理技术，

建立了以抑制围岩时效破裂扩展为核心的隧

洞成洞设计方法，构建了超深埋、超高外水

压力条件下水工隧洞防渗承载复合结构体

系，研发了水力瞬变流计算数值仿真系统和

多井集成、双拱隔墙、多孔阻抗、分流减跨

的差动式调压室型式等，为国家超深埋特大

隧洞技术进步发挥了重要作用。

历经数十载的攻坚克难，依托锦屏二级

水电站建设，雅砻江公司、华东院联合多家

科研单位，紧密围绕国家能源科技“十二

五”规划中对于深埋、高地应力、高外水压

力长隧洞关键技术需求，以国家自然科学基

金、雅砻江联合研究基金为支撑，以“产学

研用”模式开展联合科技攻关，成功攻克了

超埋深超高地应力、超高压大流量岩溶地下

水、超深埋隧洞成洞、复杂水力瞬变流等世

界性技术难题。创建了超深埋特大隧洞强烈

岩爆风险预测与防控集成技术体系，提出了

超高压大流量岩溶突涌水灾害预测预警与防

治成套技术，建立了超深埋特大隧洞成洞设

计方法，创新了长大引水发电系统机电一体

化水力设计方法和调控方法等。

利用本项目成果建成了中国首个世界最

深的地下实验室一中国锦屏地下实验室，对

于推动重大基础前沿课题研究意义重大。研

究成果获省部级科技进步特等奖2项、一等

奖4项、二等奖2项；授权发明专利37项，软

件著作权6项；出版专著7部，SCI、EI收录

论文118篇，纳入6部国家（行业）规范、

2部行业手册，极大推进了本领域的科技进

步，并作为技术攻关成功范例写入《电力发

展“十三五”规划》。

山还是那座山，江还是那条江，但锦屏

电站却像一颗光彩夺目的明珠，在岁月的浸

润下愈加熠熠生辉。

2018年1月8日上午，中共中央、国务院

在北京隆重举行国家科学技术奖励大会，由

中国电力建设集团有限公司（简称中国电

建）华东院作为牵头研发单位与雅砻江流域

水电开发有限公司等单位共同完成的“锦屏

二级超深埋特大引水隧洞发电工程关键技

术”荣获了2017年度国家科技进步二等奖。

该技术成果作为技术攻关成功范例写入《电

力发展“十三五”规划》，对此后我国深埋

地下工程建设起到引领和示范作用。未来，

电建人将继续沿着十九大指明的方向，将这

些成果全面应用到新时代美丽中国建设的新

征程中，继续为国家经济社会发展和人民美

好生活作出新的更大的贡献。

（责任编辑：何万敏）