1. 概述
牛栏江发源于昆明市嵩明县杨林海，属长江流域金沙江下段右岸一级支流。河流由南向北流经昆明市嵩明县、寻甸县，曲靖市的马龙县、沾益县、宣威市、会泽县，昭通市巧家县、鲁甸县、昭阳区等县区后，在昭通市昭阳区田坝乡麻耗村汇入金沙江。河长469 km，流域面积13,211 km2，详见图1。2014年8月3日16时30分，云南省鲁甸县龙头山镇发生6.5级地震，导致牛栏江干流红石岩河段右岸山体大面积崩塌，形成“堰塞湖”。堰塞体总方量约1200万m3，是唐家山堰塞体的4倍, 堆积体以白云岩为主，夹带中至薄层状的砂、页岩及灰岩。
Figure 1. Map of the water system and hydrology site at the Niulanjiang river
图1. 牛栏江流域水系及水文站点分布图
坝顶高程1216 m (河床高程1120 m)，对应总库容2.6亿m3，属于最高危险等级(I级)的大型堰塞湖，应急排险和处置的难度非常大。
对堰塞湖采取了在堰塞体开挖泄流槽、拆除原红石岩水电站调压井施工支洞堵头检修闸门、利用引水隧洞调压井井筒自由泄流、采取措施防止原电站进水口被漂浮物堵塞及新建应急泄洪洞等五种工程排险措施，2014年10月4日20时，堰塞湖内蓄水已全部排空，入流、出流基本平衡，恢复原河道正常过流，有效缓解了上下游险情。
堰塞湖上游有牛栏江—滇池补水工程的德泽大(二)型水库、黄梨树电站、象鼻岭电站(在建中)、小岩头电站和入库控制站大沙店水文站；下游有红石岩电站(地震已受损)、天生桥水文站(“8.03”地震抢险期间新建)、天花板和黄角树电站。下游两岸分布有鲁甸县龙头山、巧家新店等10个乡镇，涉及3万余人和3.3万余亩耕地。应急排险结束后，堰塞湖行洪通道只有原红石岩电站引水隧洞+应急泄流洞(以下简称导流隧洞)和堰塞体上的应急泄流槽(底板高程1208.0 m)，导流隧洞仅能满足常年洪水标准的度汛要求，经分析，防洪标准低于两年一遇。当来水量超过此标准时，将在库区形成新的堰塞湖。由于防洪标准很低，度汛形势严峻，地震引起的地质灾害问题严重，对上、下游沿江两岸人民群众生命财产和已建工程的安全风险仍然存在，因此进行后期整治工程是必要的 [1] 。
云南省人民政府在针对堰塞湖“维持现状、整体拆除与除害兴利”等三套整治方案进行科学分析后，最终选择了“变废为宝、除害兴利”的方案，即将红石岩堰塞湖整治成一座库容1.85亿m3的大型水库。库区回水长度达25km，回水将淹没大沙店水文站监测断面。
2. 水文站迁建的必要性
2.1. 基本情况
大沙店水文站始建于2008年4月，站址位于牛栏江小岩头电站尾水下游400~500 m，红石岩堰塞湖堰塞体上游24.5 km处的河道上，地处云南省会泽县迤车镇老街子村，控制面积11226 km2，站址监测断面河道高程1193.90 m。大沙店水文站属国家大河重要出口控制站、中央报汛站，州市界河站、省界界河站。设有水位、流量、降水、蒸发和水质五个观测项目，担负着向中央、省、市及下游宜宾、重庆、武汉等地的防洪报汛任务。
2.2. 迁建的必要性
2015年11月，堰塞湖整治工程实施方案经过水利部水规总院评审，水库正常蓄水位1200.0 m，相应库容1.41 × 108 m3，库区回水将淹没上游大沙店水文站的测验断面深度达6.1 m；校核洪水位1208.06 m，总库容1.85 × 108 m3，库区回水长度达25 km，库区回水将淹没测验断面深度达14.66 m，回水已抵达小岩头电站机房尾水位置。水库投入运行后大沙店水文站无法正常开展水文测验及报讯工作，失去实时监测能力，无法满足国家大河重要站的设站目的、功能和作用。为了确保对国家大河重要站的实时水文监测和水情信息掌控，也为满足红石岩堰塞湖整治工程建设期间开展相关工作及有效保障后期调度运行工作的需要，必须对大沙店水文站进行搬迁建设。
水文站迁建后，将完全达到原大沙店水文站国家级重要站和大河控制站的目的和作用。同时解决了该站受红石岩堰塞湖整治工程建设的影响，确保了牛栏江流域水文、水质资料收集，有效控制和掌握流域的水质、水量变化情况，更好地为水资源开发利用、水环境保护、水土流失治理、防洪减灾等方面提供科学、准确、及时的水情、水质信息资料，从而，更好地为地方经济建设服务。同时也能为牛栏江流域梯级电站及其他水利工程的调度运行，发挥最大限度的经济效益提供有力的水文信息支撑。水文站迁建是必要的。
3. 大沙店水文站迁建的可行性
根据牛栏江红石岩堰塞湖整治工作建设指挥部《关于堰塞湖整治工程及大沙店水文站迁移安置事宜的函》(牛堰指函[2016]15号)的通知，经过对牛栏江上、下游河段进行查勘，并进行迁建方案的可行性分析，确定迁建站址。
3.1. 测验河段站址查勘
依据《水文测量规范》(SL58-2015)、《水文站查勘选址技术规范》、《河流流量测验规范》(GB/T50179-2015)等行业标准和规范的相关规定，对大沙店水文站搬迁站址进行了现场踏勘，共查勘了自大沙店水文站至象鼻岭电站取水大坝约10.93km，分析了堰塞体至黄角树电站间76.3km共计87.23km的河段，提出如下六种选址方案进行比选论证，详见图2。
(1) 大沙店水文站与小岩头电站机房尾水之间设立监测断面
经现场查勘，小岩头电站机房尾水出流槽底部高程1190.65 m，该位置牛栏江河道底部高程1198.00 m，正常水位1199.34 m，即小岩头电站机房尾水出流槽低于牛栏江河床7.35 m，属淹没出流。堰塞湖整治后正常蓄水位1200.00 m，高于小岩头电站机房正常尾水位0.66 m，即堰塞湖整治完成后正常尾水位已淹没小岩头电站机房尾水。由此可见，大沙店水文站至小岩头电站机房尾水河段500 m区域均淹没在堰塞湖水库的回水区内，无流速，且受堰塞湖库区调洪变动回水影响，不具备设站条件。
(2) 大沙店水文站上迁5.87 km，在梨园村店子社原老大沙店位置设立监测断面
经现场查勘，原老大沙店位置河道规整，顺直，无分流，串沟等，满足建站条件，且站房、测验房交通条件优越。但上游1.5 m即小岩头电站取水坝，电站设计发电流量170 m3/s，平、枯水期，河水已被电站引走，导致主河槽大部分时间处于河干状态，使牛栏江主河槽流量无法监测。发电流量受上游库区水头和人工加压影响，成为非恒定值，可变因素较多，如不实时监测，就无法获取实时流量。采取设计流量合成误差很大，无法满足《河流流量测验规范》要求。因电站引水通道全程为有压隧洞，自取水口至机房尾水全程均穿行于山体内部，无可布设监测仪器的空间，发电引水流量无法实时监测。由此可见，在也不可行。
(3) 在小岩头电站取水坝与象鼻岭电站机房尾水之间选择监测断面
小岩头电站取水坝与象鼻岭电站取水坝之间河道长度3.56 km，小岩头电站取水坝正常蓄水位1282 m，象鼻岭电站取水坝位置河底高程1280 m，取水坝基底高程1274.00 m，小岩头电站取水坝正常蓄水位情况下库区回水淹没象鼻岭电站取水坝位置河道深度达2 m，淹没象鼻岭取水坝基底8 m。由此可见，该3.56 km区间均处于小岩头电站取水坝淹没范围，水流流态长期处于静止状态，库尾受变动回水影响严重，无监测断面可选。
(4) 堰塞湖坝下天花板电站库尾与堰塞体之间选择监测断面
该区间河段弯曲，具备自然流态的河道长度约5 km，均处于深山峡谷之间，两岸悬崖绝壁，地势陡峭，岸
Figure 2. The main water conservancy projects and hydrological stations at the Niulanjiang river
图2. 牛栏江干流水利工程及水文站位置图
边至公路垂直距离130 m，自然坡度达80度以上，山体破碎严重，河道狭窄，水流湍急，工作人员上下均需系
安全绳，无法直达岸边，水、路均很难接通到监测断面，设站条件极差，存在严重的安全隐患。经现场查勘，该河段不具备水文测验设施设备的布设及观测条件，更不具备建设国家大河重要控制站的条件。
(5) 天花板电站机房尾水与黄角树电站库区尾水区间设立监测断面
天花板电站厂房尾水以下与黄角树库区尾水之间规划有凉风台、陡滩口两级梯级电站，天花板、凉风台、陡滩口三级电站库区尾水均与上一级电站厂房尾水衔接，且均处于深山峡谷间，无可选断面。陡滩口电站厂房尾水以下至黄角树电站库区尾水之间约有15 km河道距离具备自然流态条件。该区间内原设有小河水文站，是大沙店水文站的前身。测站位置地处巧家县小河镇坝统村桐子林社，距小河镇3 km，距巧家县城138 km，距昭通市政俯所在地309 km。经查勘，其测验断面控制较好，水流稳定、河道顺直，无分流串沟、变动回水等影响，监测断面距离上游陡滩口电站机房尾水10 km，距下游黄角树电站库区回水约5 km，上下游电站对该区域均无影响。站址生活条件方便，昭通至小河镇的公路自站后经过，进站道路可通过适当处理即可通到站上，交通十分便利，已架通三相供电线路，满足建设国家大河重要控制站的条件。
3.2. 站址的可行性分析
经过对堰塞湖上下游87.23 km河道进行查勘比选，唯有方案(5)具备设站条件，鉴于此，考虑到大沙店水文站属牛栏江出口控制站，国家大河重要控制站。小河水文站原址可满足国家大河重要控制站、省界界河站的监测功能和设站目的，满足新建国家大河重要控制站测验设施设备的布设要求和原则，符合《河流流量测验规范》(GB50179-93)要求，新的监测断面选址是合理的，测站整体迁建也是可行的。其下迁距离77.8 km，集水面积12,696 km2，占全流域的96.1%，下迁后集水面积增加1470 km2。大沙店水文站下迁后，已远离州市交界，从而失去州市界河监测功能。考虑到在汛期堰塞湖水库处于汛限水位时能正常运行，同时兼顾水文站的州市界河水质监测功能，故保留大沙店水文站现有水文设施设备，作为堰塞湖整治后水库的入库站使用，满足水库的防洪调度要求。