建設水庫大壩、合理開發(fā)利用水資源，是我國保障防洪安全、供水安全、能源安全、糧食安全的必然選擇。在當前和未來一段時期內(nèi)，我國仍需大力推進水庫大壩的有序建設，以支持經(jīng)濟、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。這為水利水電行業(yè)的發(fā)展提供了新的機遇和挑戰(zhàn)。

“水庫大壩作為事關國計民生的重要基礎設施，高質(zhì)量發(fā)展的重要標志就是每一座水庫大壩的全生命周期都應體現(xiàn)高質(zhì)量。”近日，在四川省成都市召開的水庫大壩新技術推廣研討會上，中國大壩工程協(xié)會理事長矯勇一語破題。

要在創(chuàng)新上下功夫

目前，我國水庫大壩的質(zhì)量與安全總體是過硬的，尤其經(jīng)過大規(guī)模病險水庫除險加固，我國已進入世界低潰壩率國家行列，但仍有9.8萬多座水庫大壩全面感知能力明顯不足。

“從高質(zhì)量發(fā)展的要求出發(fā)，水庫大壩在生命周期各個階段都有改進的空間。”矯勇表示。

水庫大壩的全生命周期包括水庫大壩自身安全、水庫大壩服務功能安全可靠、以及與生態(tài)環(huán)境的和諧共生。

“解決水庫大壩全壽命周期中遇到的挑戰(zhàn)，消除或減輕各類安全隱患，要在創(chuàng)新上下功夫。”矯勇認為，我國已經(jīng)走在世界筑壩行業(yè)的前列，前人和外界提供給我們的經(jīng)驗已經(jīng)不多。必須依靠創(chuàng)新，充分利用現(xiàn)代強大的計算和實驗手段，加強理論研究和理論突破，夯實超高壩設計的理論基礎。

“在今后的工作當中要針對水利發(fā)展過程當中不平衡、不充分的問題，抓重點、補短板、強弱項，實現(xiàn)我國水庫大壩的高質(zhì)量、高水平發(fā)展。”中國水利水電科學研究院副院長賈金生表示。

“新建水庫要從保護和修復水生態(tài)系統(tǒng)的高度，科學規(guī)劃、統(tǒng)籌安排、強化質(zhì)量、有序建設，加快推進水利基礎設施現(xiàn)代化。”矯勇認為，要堅持高質(zhì)量標準，堅持創(chuàng)新驅(qū)動、安全第一、生態(tài)優(yōu)先，嚴格把關，保障水庫大壩全生命周期安全可靠。

用新技術解決各類難題

我國是世界上少數(shù)擁有200米級以上超高壩的國家，同時除混凝土重力壩之外，各類壩型的大壩也是世界上最高的。

水庫大壩具有很長的生命周期，從勘測設計、工程建設到運行管理，始終面臨著對自然對象認知不足，工程建造質(zhì)量隱患，工程運行受地震、氣象等自然災害影響，工程調(diào)度中人為失誤等風險。

雖然我國在糯扎渡、溪洛渡等工程上已經(jīng)開始運用智慧建壩技術，但整個壩工行業(yè)在新一代信息技術應用方面還處于起步階段，絕大多數(shù)中小水庫缺少監(jiān)測數(shù)據(jù)，互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享相對欠缺。

“要消除或降低這些風險，必須通過新技術新工藝新方法解決各類工程難題，還要通過數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術全面感知筑壩質(zhì)量和大壩運行情況，通過大數(shù)據(jù)、云計算等技術系統(tǒng)分析大壩可能存在的質(zhì)量安全隱患、氣象水文安全隱患、抗震安全隱患、運行調(diào)度安全隱患等。”矯勇表示。

“目前，水電行業(yè)總體發(fā)展水平，以及大部分成熟的應用實踐都還處于數(shù)字化管理階段。”雅礱江副總經(jīng)理吳世勇認為，“新興技術產(chǎn)業(yè)化應用為水電行業(yè)數(shù)字化、智能化管理提供了基礎條件，在實現(xiàn)水電數(shù)字化、智能化管理的過程中物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)與人工智能、虛擬現(xiàn)實技術、移動互聯(lián)技術都將得到更好的應用。”

智能化成大勢所趨

在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，水電站向智能化方向發(fā)展已成為大勢所趨。

集水電開發(fā)建設與運營管理于一體的大型流域水電開發(fā)公司———國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司在流域梯級電站群智慧化建設與運行方面開展了大量研究，并取得了豐富的成果和經(jīng)驗。

國電大渡河公司總經(jīng)理涂揚舉告訴記者，他們采用綜合智能管控平臺，通過云計算與大數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)流域庫壩群安全風險的智能預警預測以及梯級電站聯(lián)合優(yōu)化實現(xiàn)智能調(diào)度，流域多機組群健康狀態(tài)實現(xiàn)預測預警，特高新墻壩填筑質(zhì)量實現(xiàn)精準實時監(jiān)控。

防裂是混凝土壩建設的重要任務，今后我國將通過技術手段來完成對混凝土溫度的控制。中國水科院結構材料研究所所長張國新在會上表示，智能溫控是自動化、信息化、智能化技術在溫控領域的集成應用，采用信息化、數(shù)字化、智能化手段對溫控質(zhì)量進行全環(huán)節(jié)監(jiān)控，確保監(jiān)測與控制信息的及時、準確、真實、系統(tǒng)，以溫控施工監(jiān)控的智能化促進溫控施工的精細化。