（四川清源公司供稿）

一：項目概況

巴拉水電站位于阿壩藏族羌族自治州馬爾康市境內，系大渡河干流水電規劃“3庫28級”自上而下的第2級水電站，上接下爾呷“龍頭”水庫電站、下銜達維水電站。工程等別為二等大（2）型，采用混合式開發，在色江吊橋下游約2.2km，河流兩岸相對狹窄，地形相對完整處建140米高面板堆石壩、沿右岸布置長約6.7km有壓引水隧洞至日部吊橋上游約3.9km腳木足河右岸山體內修建地下廠房，采用1.7公里長尾水洞退水至峽谷外作為巴拉水電站的工程總體布置方案。

攔河大壩為混凝土面板堆石壩，左岸泄水建筑物由開敞式溢洪洞和泄洪放空洞組成，右岸布置岸塔式進水口和導流洞，水庫正常蓄水位2 920.00 m，庫容1.245億m³，壩頂高程2 925.00 m，軸線長286.50 m，最大壩高140.00 m。溢洪洞采用開敞式進口明流泄水隧洞和斜切式挑流消能，總長1324m，進口WES堰頂高程2903.00m，控制閘高43.5m， D形隧洞最大開挖跨度達20m，。泄洪放空洞采用有壓長管+無壓洞的布置形式，總長834.00m，進口底板頂高程2845.00m，有壓隧洞段長270.00m，采用內徑D=7.4m的圓形斷面，無壓隧洞段全長493.00m，采用D型，內寬7.0m，直墻高7.94～10.8m，出口采用雙扇面差動式挑流消能。

生態電站機組布置于大壩后，生態機組于1#施工支洞與引水隧洞交匯處取水，壓力管道主管內徑3.3m，裝機26MW。

引水系統由電站進水口、引水隧洞、上游調壓室和壓力管道等建筑物組成。電站進水口為岸塔式，引水隧洞全長6731.65m，進口底板頂高程2895.00m，至上游調壓室處隧洞底板頂高程2870.00m，縱坡i=3.749‰，圓形斷面最大直徑14.1m。上游調壓室采用圓筒阻抗式，井高90.5m，井筒開挖直徑32.4~33.4m，穹頂開挖直徑37m，襯后井筒內徑30.0m。壓力管道采用單機單管平行布置供水，管內徑5.6m，長約155m。尾水調壓室采用圓筒形阻抗式調壓室，穹頂開挖直徑51.6m，井筒開挖直徑33.8m，襯后內徑為30.80m～31.80m，井高44.47m。

地下廠房位于河道右岸花崗巖山體內，采用地下廠房經典布置形式，軸線N65°45'10'W，主副廠房總長142.04m，寬25.00/23.00m（上游/下游），主變洞長98.17m，寬18.10m，尾水隧洞全長1739.14m，縱坡i=0.62%，采用圓形斷面，內徑11.0m～13.8m。

工程主要參建單位信息如下：

建設單位：四川足木足河流域水電開發有限公司

設計單位：四川省清源公司咨詢有限公司

監理單位：四川二灘國際工程咨詢有限公司

施工單位：中國水電七局·八局巴拉水電站首部樞紐工程聯合體承建巴拉水電站CⅠ標工程項目，中國水利水電第十工程局有限公司承擔CⅡ標工程項目，中國電建巴拉水電站廠區樞紐工程施工五·六聯合體承擔CⅢ標工程項目，中國水利水電第五工程局有限公司承擔安全監測工程標工程項目，中國水利水電第五工程局有限公司承擔機電安裝工程標工程項目，中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司責負試驗中心工作。

四川省清源公司咨詢有限公司從2007年底開始，承擔了該項目全階段勘察設計工作，于2016年完成可研設計，2017年7月通過可研審查，2018年3月獲得核準，2020年12月29日主體工程正式開工建設，2024年11月底下閘蓄水，2025年6月30日首臺機祖發電，同年8月8日所有機組全部投產，同月底蓄至正常蓄水位2920.00m，目前主要監測數據在設計范圍內，工程運行狀態良好。

二：工程特點

巴拉水電站是大渡河干流源頭雙江口以上最后一批規劃開發的梯級電站之一。與下游已建及在建梯級相比，工程所處區域自然條件較為復雜，地形地貌以高山峽谷為主，工程區地質條件較差，不良地質現象較為發育，工程建設面臨較大的地質與施工挑戰。電站整體裝機規模雖屬中等，但工程具有高壩、大庫、地下洞室眾多等顯著特點，其中泄水建筑物、引水系統及地下廠房系統的地下洞室工程規模、技術復雜程度、施工難度在國內外同類工程中均處于較高水平。

工程的主要技術難點集中體現在大斷面淺埋溢洪洞、大直徑引水隧洞和調壓室以及高壓管道混凝土襯砌等關鍵工程部位。同時，高山峽谷區復雜的地質條件與大規模地下洞室群布置相互疊加，使工程面臨一系列突出的工程地質問題，主要包括卸荷松弛巖質邊坡穩定問題、大斷面淺埋洞室塌方風險，以及蝕變花崗巖、炭質板巖等軟巖洞段圍巖穩定問題等。此外，在高山峽谷地形條件下修建高混凝土面板堆石壩，還需要重點解決邊坡處理、壩基處理以及壩體長期變形控制等關鍵技術問題。

電站從前期工作到主體工程開工歷時14年，過程中充滿了各種挑戰，期間經歷了多次技術規范更新和工程理念發展。工程實施過程中，在保持樞紐總體布置和主要建筑物型式基本不變的前提下，持續開展設計優化與深化工作，使工程設計既滿足最新規范要求，又兼顧安全、經濟和施工可行性。主要優化內容包括：通過邊坡開挖支護動態設計，將永久邊坡高度有效控制在80m以內，并成功經受馬爾康“6·10”地震考驗；優化進水口位置，在降低邊坡規模的同時縮短引水線路，減少工程投資；調整出線場布置格局，提高施工與運行安全性；開展大型溢洪洞淺埋段專項研究并優化泄洪放空洞水力條件；通過補充勘探及專題研究優化上游調壓室型式與位置，取消部分井筒錨索，使工程方案更加合理并順利實施；開展鋪蓋料創新研究，利用砂石系統石粉料替代粘土料，節省工程投資。

三、工程設計創新性

3.1邊坡開挖支護動態設計

　　巴拉電站邊坡主要為花崗巖邊坡，僅進水口邊坡上部覆蓋層厚度較大?；◢弾r主要呈弱風化，卸荷較強烈、松弛，裂隙大多張開，充填巖屑和泥，邊坡分級主要為Ⅳ級。施工過程中密切跟蹤開挖揭示地質情況，對開挖邊坡采用傾斜攝影建立3D模型+邊坡開挖反饋分析方法，對邊坡開挖支護采用動態設計。通過該方法，最大限度地降低了邊坡規模，保證了支護措施精準施用，使高山峽谷地區水庫電站永久邊坡高度控制在80m以內，大大節省了錨索、錨桿及貼坡等支護措施使用量。樞紐工程區邊坡經歷了2022年6.10群震(影響烈度7度，主要邊坡已開挖完成)，邊坡在設計地震烈度下穩定性較好。

　　主要邊坡開挖支護優化：(1)取水口位置向下游移動180m，永久開挖邊坡由94m降低至51m；(2)泄洪放空洞進口邊坡中下部采用局部陡挖強支護+交通道路優化等設計，將原130m高邊坡縮減至80m級；(3)泄洪放空洞出口邊坡結合水工模型試驗優化，采用陡挖強支護，將邊坡高度從85m縮減至35m左右；(4)通過調整機電布置形式，將出線場邊坡從106m縮減至79m；(5)考慮現場施工安全需要并提高邊坡安全儲備，對邊坡鎖口和不利地質部位增加了錨索、錨筋樁等加強支護措施。

三維工程模型

3.2面板堆石壩鋪蓋料采用砂石加工廠廢料

　　由于地方農業發展規劃調整，原設計土料場已不具備征用取料條件，需研究替代料源。針對原設計土料場因地方因素導致不可征用、工程面臨鋪蓋料來源受限的現實問題，在業主單位統一組織和部署下，設計單位組織專家團隊開展了鋪蓋料可替代方案專題研究，將“砂石系統泥餅”作為重點研究對象納入系統論證。結合壩體鋪蓋料功能原理、技術控制指標和適用邊界，對試驗成果進行了多輪復核分析與綜合論證，從工程適用性、安全可靠性和耐久性等方面進行了深入研究，提出了專題研究成果，確定了泥餅作為鋪蓋料的技術可行性。

　　在此基礎上，進一步將研究成果轉化為可實施的工程設計內容，完善了相關專項設計方案，明確了該利用料鋪蓋的結構形式、施工參數及質量控制要點，為后續工程實施提供了完整、可靠的技術依據。該創新性優化有效保障了工程建設的連續性、安全性和經濟性，并規避了環水保問題，為業內類似工程建設提供了寶貴的工程經驗。

3.3引水隧洞襯砌優化

　　引水隧洞采用高壓引水隧洞型式，布置于腳木足河右岸，采用一坡到底的布置型式，隧洞全長6715m，設計最大內壓約0.80MPa，采用圓形斷面，最大直徑14.1m，為國內少有超大斷面混合襯砌引水隧洞；II、III類圍巖段邊墻和頂拱采用噴錨支護、底板鋼筋混凝土襯砌,內徑14.3m~14.1m；IV、V類圍巖全斷面鋼筋混凝土襯砌，內徑 11.2m～11.0m，襯厚0.8m~lm。

　　為加快工程進度、減少工程投資，設計單位聯合清華大學等科研單位開展了隧洞襯砌優化研究工作。根據實際開挖揭示地質條件，原位力學參數測試和計算分析，在確保工程安全的前提下一定程度減少引水隧洞永久襯砌工程量和鋼筋用量，節省投資約2000萬元。

3.4上游調壓室優化

　　上游調壓室高90.5m，井筒內徑30m，工程開工后，根據調壓井檢修洞開挖揭示地質條件、地質預報和可研階段專家意見，從2022年6月~2023年6月，設計對上游調壓井型式、位置開展了專題優化研究，過程中數次組織業內專家進行了咨詢，最終選定了上移87m圓筒式調壓室方案，該方案地質條件較優，穹頂開挖僅用時1.5個月，豎井開挖用時4個月。上游調壓井開挖過程中設計結合實際地質條件進行了開挖支護優化研究，確定了調壓井中下部以長錨筋樁替代錨索的優化方案的可行性，井筒錨索優化后投資預計減少約234萬元，規避了張拉等強等工序，施工難度顯著降低，工期縮短約3-4月。

3.5雙扇面差動式挑坎

　　針對山區河流河谷狹窄底坡陡、泄流量大，水利水電工程項目廣泛采用挑流消能型式，存在消能不充分的問題。針對該問題，在施工初期聯合四川大學開展了水工模型試驗優化研究，推薦采用雙扇面差動式挑坎，將挑射水流分成上下兩股，形成上下兩層水舌，使下泄水流在三維空間形成得以充分擴散分散的水流，以減小下游河床的沖坑深度，同時有效地控制水舌的入射范圍，避免水流沖刷兩側岸坡和建筑物等產生破壞。

雙扇面差動式挑坎

四、小結

巴拉作為國家電網2025年迎峰度夏電力保供重點工程的收官項目之一，設計年平均發電量25.53億千瓦時，可滿足約100萬戶家庭年度基本生產生活用電需求，相當于年節約標煤116萬噸、減排二氧化碳約300萬噸，電站的投產將極大地提升四川電網迎峰度夏能力與區域供電的可靠性。