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各位领导、各位专家、各位代表,早上好!
今天,坝工界各位同仁齐聚蓉城,共同探讨水利水电发展中水库大坝建设管理的新技术问题。在此,我代表中国大坝工程学会向莅临本次会议的领导、专家和代表们表示诚挚的欢迎,向长期以来支持和帮助大坝工程学会的单位和同仁致以衷心的感谢!
目前,全党全国都在学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,这一思想已经列入党章和我国宪法,成为党和国家事业的指导思想,坝工行业必须认真学习,坚决贯彻落实。新时代要求全党全国坚定不移的践行创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,推动我国经济由高速度发展转向高质量发展。具体到坝工事业,习近平总书记要求水库大坝建设管理要确保安全、确保质量、确保江河生态系统的保护和修复。因此,坝工事业必须认真贯彻落实高质量发展的要求,贯彻落实总书记关于水库大坝建设管理的要求,坚持安全第一、质量至上、生态优先,既要为人民美好生活和经济社会发展提供防洪安全、供水安全、能源安全、粮食安全的基础性保障,又要为满足人民群众不断提高的对生态环境质量需求作出贡献。
水库大坝作为事关国计民生的重要基础设施,高质量发展的重要标志就是每一座水库大坝的全生命周期都应体现高质量,包括大坝自身安全、服务功能可靠、能够与生态环境和谐共生。这就要求在规划、勘测设计、建设施工、运行管理各个阶段坚持高质量标准,严格把关,保障水库大坝全生命周期安全可靠。
第一,要找准不利于水库大坝高质量发展的薄弱环节。目前,我国水库大坝的质量与安全总体上是过硬的,尤其经过大规模病险水库除险加固,我国已进入世界低溃坝率国家行列。但是从高质量发展的要求出发,审视水库大坝全生命周期,清醒认识到水库大坝建设管理的薄弱环节,对坝工界不仅十分重要,也十分必要。结合我国筑坝实践,以下薄弱环节应引起大家重视。一是从勘测设计的角度讲,设计的理论基础还有待完善。水库大坝一般建设在自然河谷中,一个基本问题就是人工结构的大坝与自然岩体结构之间的变形协调。当前设计手段已经十分强大,但设计理论仍然存有缺陷。基于连续介质的设计理论用于不连续的自然介质,计算上可以解决变形和渗漏的相似性问题,即计算变形与实际变形十分相近,但还不能完全解决准确性问题。非连续介质的设计理论带有较多的经验色彩,来自于实验成果的本构模型,经验色彩也比较多,都有一个适用范围问题。所以,当面对建设经验较少的200米级以上超高坝时,虽然设计方法中有基于安全系数或可靠度的安全冗余,但安全风险仍然存在。二是从建设工况角度讲,建设条件越来越复杂。随着水利水电建设重心的西移,水库大坝建设将面临高海拔、高寒、高地震烈度、高边坡、深厚覆盖层等一系列复杂条件。尤其对200米级以上的超高坝,强震的不可预测性、高边坡处理技术的可靠性和耐久性、高寒地区建筑材料力学性质的稳定性、深厚覆盖层的基础处理技术等,都带有一定的不确定性。无论对勘测设计还是建设运行,都是严峻的挑战,而且这种挑战将伴随水库大坝的整个生命周期。三是从工程运行管理角度讲,运行过程的气象水文风险依然存在。我国水库老坝多、土坝多,若遇漫坝的洪水条件,溃坝风险极大,上个世纪淮河流域75.8大水中板桥、石漫滩水库溃坝事件,均是因库容不足漫坝引起。我国水库中,调蓄能力强大的多年调节水库仅占16.5%,年调节水库占到63.4%,还有20.1%为季调节以下的水库,尤其是调蓄能力不强的水库有许多老坝和土坝,在气候变化导致极端气象事件增加的情况下,水库生命周期中难免遇到超标准洪水,漫坝乃至溃坝的风险依然存在。2013年四川大水中涪江流域13座水库发生漫坝险情,其中4座溃坝,就是一个典型的案例。四是从维系江河生态系统质量角度讲,水库大坝在生命周期各个阶段都有改进的空间。我们深知,坝工建设者见到好坝址会有一种职业的冲动,不愿浪费坝址和水头,这对江河生态系统是一种安全隐患。要从国家高质量发展的要求出发,站在保护和修复水生态系统的高度,水库大坝规划阶段就要突出生态优先、绿色发展,自觉不在国家生态保护区内规划建坝。设计阶段要更加注重对水库上下游生态环境的保护,维护生态系统安全和环境保护的成本不能消减。建设阶段要创建生态文明施工场地,尽最大可能减少对周边环境的影响。运行阶段要把生态水量调度放在突出位置,科学处理好河道内生态用水问题,为再造有坝江河良好的生态系统做出应有的贡献。
第二,要以创新为动力促进水库大坝高质量发展。解决水库大坝全生命周期中遇到的挑战,消除或减轻各类安全隐患,坝工行业要在创新上下功夫。一是解决超高坝安全质量问题要靠创新。我国200米级以上的超高坝是世界最多的,除混凝土重力坝之外,各类坝型的大坝坝高均保持着世界记录。我们已经走在世界筑坝行业的前列,建设200米级以上超高坝,前人和外界提供给我们的经验已经不多。在汲取经验的同时,必须依靠创新,充分利用现代强大的计算和实验手段,加强理论研究和理论突破,夯实高坝设计的理论基础。靠运用新坝型、新方法、新技术、新工艺,解决复杂和恶劣建设环境下超高坝建设的安全质量控制。靠系统性水库大坝监测观测、精细化的预警预报、科学合理的实时调度,解决高坝大库的安全运行和综合功能的有效发挥。二是解决点多面广量大的水库安全运行要靠创新。我国河流多、水库尤其是中小水库多,大量的小型水库管理权限在乡镇一级,专业力量薄弱。要加强管理体制创新,通过类似物业托管的方式,使大中型水库管理单位及其他专业管理队伍能够实现对小型水库的管理。在此基础上,针对河流多、水库多、事故案例多、数据多的特点,运用大数据等新一代信息技术,分析什么样的气象水文条件、什么样的水库调蓄能力、什么样的大坝安全隐患、什么样的上下游社会条件等,可能导致最不利溃坝风险,指导中小水库的安全运行。三是解决水库大坝与江河生态系统和谐共生要靠创新。水库大坝如何与江河生态和谐共生,既是老问题,也是新挑战。老问题在于自从有了水库大坝,就存在对江河生态系统的改变和影响问题。新挑战在于党的十九大报告对江河生态保护提出前所未有的新要求,指出要构建生态廊道和生物多样性保护网络,提升生态系统质量和稳定性。迎接新挑战,坝工界要真正树立生态优先、绿色发展的理念,充分认识江河湖泊是自然界最重要的生态廊道之一,提升水生态系统的质量和稳定性,水库大坝必须释放出合理的生态水量。要创新调度机制,通过精细化水情预警预报和社会用水需求分析,优化水库调度,满足江河湖泊对生态流量的基本需求,创造适于鱼类产卵的流量环境,再造有坝河流满足生物多样性生存发展的新生境。要大力发展提升江河生态质量和稳定性的新技术,建立系统成套的水库大坝生态保护技术,助力水库大坝与江河生态系统和谐共生。
第三,通过智慧化大坝建设技术,保障水库大坝全生命周期安全可靠。这次水库大坝新技术推广会,不少文章是关于大数据、云计算、物联网等新一代信息技术在水库大坝建设管理中的应用,这就抓住了时代新技术发展的脉搏。目前,东部一些发达城市和交通、电力、气象等行业将新一代信息技术与经济社会和行业管理深度融合,智慧城市、智慧社区、智能电网、智慧交通、智慧气象等在发达地区和相关行业得到普遍应用。通过对管理和服务对象的全面透彻感知、全面互联互通、数据广泛共享、信息深度整合、智慧普遍应用,使这些城市和行业在科学决策、精细管理、协同调度、快速响应、公共服务等方面更高效、更集约、更智能。目前,坝工界在智慧化建设方面也进行了有益探索,比如国电大渡河公司实施的流域梯级水电站群智慧化建设,糯扎渡、溪洛渡等工程运用智慧建坝技术控制施工质量,但整个坝工行业在新一代信息技术应用方面还处于起步阶段。突出表现在对98000多座水库大坝全面感知能力明显不足,绝大多数中小水库缺少监测数据,更谈不上互联互通和数据共享。水库大坝具有很长的生命周期,从勘测设计、工程建设到运行管理,始终面临着对自然对象认知不足的风险、工程建造质量隐患的风险、工程运行中地震、气象等自然灾害的风险、工程调度中人为失误的风险等等。消除或降低这些风险,不仅要通过新技术新工艺新方法解决各类工程难题,还要通过数字化、物联网、人工智能等技术全面感知筑坝质量和大坝运行情况,通过大数据、云计算等技术系统分析大坝可能存在的质量安全隐患、气象水文安全隐患、抗震安全隐患、运行调度安全隐患等。通过大力发展智慧化大坝建造和管理技术,提高水库大坝的自身安全和综合服务功能,努力提升坝工事业的现代化水平。
各位代表,在水利部和国家能源局领导下,在学会会员单位大力支持下,中国大坝工程学会作为我国水库大坝领域的学术交流平台,一直致力于促进“四新技术”的研讨、交流和推广。经过7年的努力,水库大坝新技术推广研讨会如今已经成为我国坝工领域一个碰撞思想、启迪智慧、交流技术和促进创新的平台。由衷的希望大家珍惜这个平台,充分利用这个平台,并就改进和完善这个平台向学会提出意见和建议,共同推动坝工事业的科技创新和高质量发展!
本次会议由雅砻江流域水电开发有限公司、流域水循环模拟与调控国家重点实验室、中国水利学会水工结构专业委员会联合承办,由中国水利水电第五工程局有限公司、四川大学、四川省水力发电工程学会、《水利水电快报》编辑部协办。上述单位为本次会议的顺利召开做了大量工作,在此表示衷心的感谢!
最后预祝第七届新技术推广研讨会圆满成功!
感谢大家!
(矫勇:中国大坝工程学会理事长)
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