我国水利专家聚焦新时代大坝建设理念 科技创新助力国家水网战略

问题——当前我国水利工程体系进入高质量发展阶段,大坝作为防洪、供水、能源与生态调控的重要基础设施,既要满足更高水平的安全运行要求,也要应对气候变化背景下极端降雨、洪水过程不确定性增大等新挑战。

同时,工程运行管理面临跨流域调度更复杂、监测数据更海量、风险识别更精细的现实需求,传统依靠经验的管理方式亟需向数据驱动、智能协同转型。

如何在保障安全底线的前提下兼顾生态友好、提升治理效能,成为行业共同关注的关键课题。

原因——业内专家认为,挑战主要来自三方面:一是自然条件变化带来的“高频极端事件”冲击,使大坝安全评价、调度策略和应急响应面临更严苛考验;二是工程体系规模扩大、运行年限增长,部分工程进入“长期服役”阶段,结构性能演化与隐患早期识别难度上升;三是国家水网加快构建,跨区域配置水资源的联动性更强,对工程群整体安全、生态协同和精细化调度提出更高标准。

在此背景下,以“安全大坝、生态大坝、智能大坝”为牵引的系统性创新,被视为破解难题的重要方向。

影响——3月4日,在北京举办的相关专场研讨活动中,与会专家围绕“三个大坝”理念展开交流,强调以科技创新塑造工程安全韧性、以生态优先重塑建设运行逻辑、以数字化智能化提升全生命周期管理能力。

中国工程院院士贾金生结合新坝型研究进展,介绍胶结坝等创新探索与工程应用成效,并从气候变化与极端水文事件对大坝安全带来的复合影响出发,提出要通过材料、结构、设计方法与监测预警等多维技术突破,推动“本质安全”能力提升,为工程抵御极端事件提供更可靠的技术支撑。

与会观点认为,提升工程韧性不仅关乎单座大坝的安全,更关系流域防洪体系稳定运行与水资源调控能力的整体提升。

对策——在智能化建设方面,中国水科院有关负责人提出,以高质量的“物理大坝”为基础,按照“监测感知—分析诊断—决策控制”的技术路径,构建智能大坝建设技术体系,形成可复制、可推广的核心框架与关键技术布局。

专家认为,智能大坝建设的重点在于把分散的监测数据转化为可解释的风险信息,把专家经验固化为可计算的诊断模型,把调度方案升级为可验证、可追溯的闭环控制流程,从而提升对异常工况的识别速度和处置效率。

在具体方法上,武汉大学相关专家提出面向高堆石坝变形分析预测的智能化新范式,强调通过更高精度的模型与算法融合,提升对结构变形与风险演化趋势的预测能力,为调度决策提供更及时、更可靠的依据。

在生态治理方面,北京师范大学有关专家围绕“生态大坝”理念指出,应将生态保护要求贯穿规划设计、工程建设和运行调度全过程,推动工程由“单一功能导向”向“安全—生态—效益综合最优”转变。

业内人士认为,生态大坝的推进不仅是工程技术问题,更涉及流域生态需水保障、栖息地连通、泥沙与水温过程调控等系统治理,需要工程建设、运行管理与生态修复协同发力,形成面向流域的综合解决方案。

前景——与会代表认为,随着国家水网建设提速,我国坝工领域将进入以系统集成为特征的创新阶段:安全层面,更多新材料、新结构与风险评估方法将服务于极端事件下的韧性提升;生态层面,“更绿色”的建设和运行方式将成为重要约束与评价指标;管理层面,“更智能”的监测、诊断与调度体系将加快落地,推动工程运行从“事后处置”向“事前预防”转变。

专家指出,未来“三个大坝”理念的深化推进,将在筑牢国家水安全防线的同时,进一步提升水资源优化配置能力与流域治理现代化水平,为实现人与自然和谐共生提供更坚实的工程支撑。

水利兴则国运兴。

在全面建设社会主义现代化国家新征程上,水利工程承载着保障国家水安全、支撑经济社会发展的重要使命。

以安全、生态、智能为核心的创新理念,不仅为坝工领域指明了发展方向,更体现了新时代工程建设的价值追求。

唯有坚持创新驱动,弘扬科学家精神,才能不断攀登技术高峰,为筑牢国家水安全防线、推进生态文明建设作出更大贡献。