（四川清源公司供稿）

一：项目概况

巴拉水电站位于阿坝藏族羌族自治州马尔康市境内，系大渡河干流水电规划“3库28级”自上而下的第2级水电站，上接下尔呷“龙头”水库电站、下衔达维水电站。工程等别为二等大（2）型，采用混合式开发，在色江吊桥下游约2.2km，河流两岸相对狭窄，地形相对完整处建140米高面板堆石坝、沿右岸布置长约6.7km有压引水隧洞至日部吊桥上游约3.9km脚木足河右岸山体内修建地下厂房，采用1.7公里长尾水洞退水至峡谷外作为巴拉水电站的工程总体布置方案。

拦河大坝为混凝土面板堆石坝，左岸泄水建筑物由开敞式溢洪洞和泄洪放空洞组成，右岸布置岸塔式进水口和导流洞，水库正常蓄水位2 920.00 m，库容1.245亿m³，坝顶高程2 925.00 m，轴线长286.50 m，最大坝高140.00 m。溢洪洞采用开敞式进口明流泄水隧洞和斜切式挑流消能，总长1324m，进口WES堰顶高程2903.00m，控制闸高43.5m， D形隧洞最大开挖跨度达20m，。泄洪放空洞采用有压长管+无压洞的布置形式，总长834.00m，进口底板顶高程2845.00m，有压隧洞段长270.00m，采用内径D=7.4m的圆形断面，无压隧洞段全长493.00m，采用D型，内宽7.0m，直墙高7.94～10.8m，出口采用双扇面差动式挑流消能。

生态电站机组布置于大坝后，生态机组于1#施工支洞与引水隧洞交汇处取水，压力管道主管内径3.3m，装机26MW。

引水系统由电站进水口、引水隧洞、上游调压室和压力管道等建筑物组成。电站进水口为岸塔式，引水隧洞全长6731.65m，进口底板顶高程2895.00m，至上游调压室处隧洞底板顶高程2870.00m，纵坡i=3.749‰，圆形断面最大直径14.1m。上游调压室采用圆筒阻抗式，井高90.5m，井筒开挖直径32.4~33.4m，穹顶开挖直径37m，衬后井筒内径30.0m。压力管道采用单机单管平行布置供水，管内径5.6m，长约155m。尾水调压室采用圆筒形阻抗式调压室，穹顶开挖直径51.6m，井筒开挖直径33.8m，衬后内径为30.80m～31.80m，井高44.47m。

地下厂房位于河道右岸花岗岩山体内，采用地下厂房经典布置形式，轴线N65°45'10'W，主副厂房总长142.04m，宽25.00/23.00m（上游/下游），主变洞长98.17m，宽18.10m，尾水隧洞全长1739.14m，纵坡i=0.62%，采用圆形断面，内径11.0m～13.8m。

工程主要参建单位信息如下：

建设单位：四川足木足河流域水电开发有限公司

设计单位：四川省清源公司咨询有限公司

监理单位：四川二滩国际工程咨询有限公司

施工单位：中国水电七局·八局巴拉水电站首部枢纽工程联合体承建巴拉水电站CⅠ标工程项目，中国水利水电第十工程局有限公司承担CⅡ标工程项目，中国电建巴拉水电站厂区枢纽工程施工五·六联合体承担CⅢ标工程项目，中国水利水电第五工程局有限公司承担安全监测工程标工程项目，中国水利水电第五工程局有限公司承担机电安装工程标工程项目，中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司责负试验中心工作。

四川省清源公司咨询有限公司从2007年底开始，承担了该项目全阶段勘察设计工作，于2016年完成可研设计，2017年7月通过可研审查，2018年3月获得核准，2020年12月29日主体工程正式开工建设，2024年11月底下闸蓄水，2025年6月30日首台机祖发电，同年8月8日所有机组全部投产，同月底蓄至正常蓄水位2920.00m，目前主要监测数据在设计范围内，工程运行状态良好。

二：工程特点

巴拉水电站是大渡河干流源头双江口以上最后一批规划开发的梯级电站之一。与下游已建及在建梯级相比，工程所处区域自然条件较为复杂，地形地貌以高山峡谷为主，工程区地质条件较差，不良地质现象较为发育，工程建设面临较大的地质与施工挑战。电站整体装机规模虽属中等，但工程具有高坝、大库、地下洞室众多等显著特点，其中泄水建筑物、引水系统及地下厂房系统的地下洞室工程规模、技术复杂程度、施工难度在国内外同类工程中均处于较高水平。

工程的主要技术难点集中体现在大断面浅埋溢洪洞、大直径引水隧洞和调压室以及高压管道混凝土衬砌等关键工程部位。同时，高山峡谷区复杂的地质条件与大规模地下洞室群布置相互叠加，使工程面临一系列突出的工程地质问题，主要包括卸荷松弛岩质边坡稳定问题、大断面浅埋洞室塌方风险，以及蚀变花岗岩、炭质板岩等软岩洞段围岩稳定问题等。此外，在高山峡谷地形条件下修建高混凝土面板堆石坝，还需要重点解决边坡处理、坝基处理以及坝体长期变形控制等关键技术问题。

电站从前期工作到主体工程开工历时14年，过程中充满了各种挑战，期间经历了多次技术规范更新和工程理念发展。工程实施过程中，在保持枢纽总体布置和主要建筑物型式基本不变的前提下，持续开展设计优化与深化工作，使工程设计既满足最新规范要求，又兼顾安全、经济和施工可行性。主要优化内容包括：通过边坡开挖支护动态设计，将永久边坡高度有效控制在80m以内，并成功经受马尔康“6·10”地震考验；优化进水口位置，在降低边坡规模的同时缩短引水线路，减少工程投资；调整出线场布置格局，提高施工与运行安全性；开展大型溢洪洞浅埋段专项研究并优化泄洪放空洞水力条件；通过补充勘探及专题研究优化上游调压室型式与位置，取消部分井筒锚索，使工程方案更加合理并顺利实施；开展铺盖料创新研究，利用砂石系统石粉料替代粘土料，节省工程投资。

三、工程设计创新性

3.1边坡开挖支护动态设计

　　巴拉电站边坡主要为花岗岩边坡，仅进水口边坡上部覆盖层厚度较大。花岗岩主要呈弱风化，卸荷较强烈、松弛，裂隙大多张开，充填岩屑和泥，边坡分级主要为Ⅳ级。施工过程中密切跟踪开挖揭示地质情况，对开挖边坡采用倾斜摄影建立3D模型+边坡开挖反馈分析方法，对边坡开挖支护采用动态设计。通过该方法，最大限度地降低了边坡规模，保证了支护措施精准施用，使高山峡谷地区水库电站永久边坡高度控制在80m以内，大大节省了锚索、锚杆及贴坡等支护措施使用量。枢纽工程区边坡经历了2022年6.10群震(影响烈度7度，主要边坡已开挖完成)，边坡在设计地震烈度下稳定性较好。

　　主要边坡开挖支护优化：(1)取水口位置向下游移动180m，永久开挖边坡由94m降低至51m；(2)泄洪放空洞进口边坡中下部采用局部陡挖强支护+交通道路优化等设计，将原130m高边坡缩减至80m级；(3)泄洪放空洞出口边坡结合水工模型试验优化，采用陡挖强支护，将边坡高度从85m缩减至35m左右；(4)通过调整机电布置形式，将出线场边坡从106m缩减至79m；(5)考虑现场施工安全需要并提高边坡安全储备，对边坡锁口和不利地质部位增加了锚索、锚筋桩等加强支护措施。

三维工程模型

3.2面板堆石坝铺盖料采用砂石加工厂废料

　　由于地方农业发展规划调整，原设计土料场已不具备征用取料条件，需研究替代料源。针对原设计土料场因地方因素导致不可征用、工程面临铺盖料来源受限的现实问题，在业主单位统一组织和部署下，设计单位组织专家团队开展了铺盖料可替代方案专题研究，将“砂石系统泥饼”作为重点研究对象纳入系统论证。结合坝体铺盖料功能原理、技术控制指标和适用边界，对试验成果进行了多轮复核分析与综合论证，从工程适用性、安全可靠性和耐久性等方面进行了深入研究，提出了专题研究成果，确定了泥饼作为铺盖料的技术可行性。

　　在此基础上，进一步将研究成果转化为可实施的工程设计内容，完善了相关专项设计方案，明确了该利用料铺盖的结构形式、施工参数及质量控制要点，为后续工程实施提供了完整、可靠的技术依据。该创新性优化有效保障了工程建设的连续性、安全性和经济性，并规避了环水保问题，为业内类似工程建设提供了宝贵的工程经验。

3.3引水隧洞衬砌优化

　　引水隧洞采用高压引水隧洞型式，布置于脚木足河右岸，采用一坡到底的布置型式，隧洞全长6715m，设计最大内压约0.80MPa，采用圆形断面，最大直径14.1m，为国内少有超大断面混合衬砌引水隧洞；II、III类围岩段边墙和顶拱采用喷锚支护、底板钢筋混凝土衬砌,内径14.3m~14.1m；IV、V类围岩全断面钢筋混凝土衬砌，内径 11.2m～11.0m，衬厚0.8m~lm。

　　为加快工程进度、减少工程投资，设计单位联合清华大学等科研单位开展了隧洞衬砌优化研究工作。根据实际开挖揭示地质条件，原位力学参数测试和计算分析，在确保工程安全的前提下一定程度减少引水隧洞永久衬砌工程量和钢筋用量，节省投资约2000万元。

3.4上游调压室优化

　　上游调压室高90.5m，井筒内径30m，工程开工后，根据调压井检修洞开挖揭示地质条件、地质预报和可研阶段专家意见，从2022年6月~2023年6月，设计对上游调压井型式、位置开展了专题优化研究，过程中数次组织业内专家进行了咨询，最终选定了上移87m圆筒式调压室方案，该方案地质条件较优，穹顶开挖仅用时1.5个月，竖井开挖用时4个月。上游调压井开挖过程中设计结合实际地质条件进行了开挖支护优化研究，确定了调压井中下部以长锚筋桩替代锚索的优化方案的可行性，井筒锚索优化后投资预计减少约234万元，规避了张拉等强等工序，施工难度显著降低，工期缩短约3-4月。

3.5双扇面差动式挑坎

　　针对山区河流河谷狭窄底坡陡、泄流量大，水利水电工程项目广泛采用挑流消能型式，存在消能不充分的问题。针对该问题，在施工初期联合四川大学开展了水工模型试验优化研究，推荐采用双扇面差动式挑坎，将挑射水流分成上下两股，形成上下两层水舌，使下泄水流在三维空间形成得以充分扩散分散的水流，以减小下游河床的冲坑深度，同时有效地控制水舌的入射范围，避免水流冲刷两侧岸坡和建筑物等产生破坏。

双扇面差动式挑坎

四、小结

巴拉作为国家电网2025年迎峰度夏电力保供重点工程的收官项目之一，设计年平均发电量25.53亿千瓦时，可满足约100万户家庭年度基本生产生活用电需求，相当于年节约标煤116万吨、减排二氧化碳约300万吨，电站的投产将极大地提升四川电网迎峰度夏能力与区域供电的可靠性。