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我國智慧水庫大壩建設尚處起步階段 逾9.8萬座水庫大壩全面感知能力弱

我國智慧水庫大壩建設尚處起步階段 逾9.8萬座水庫大壩全面感知能力弱

【摘要】:
5月10日記者在第七屆水庫大壩新技術推廣研討會上了解到,雖然我國在糯扎渡、溪洛渡等水電工程上已開始運用智慧建壩技術,但整個壩工行業在新一代信息技術應用方面還處于起步階段,絕大多數中小水庫缺少監測數據,互聯互通和數據共享相對欠缺?!?

  5月10日記者在第七屆水庫大壩新技術推廣研討會上了解到,雖然我國在糯扎渡、溪洛渡等水電工程上已開始運用智慧建壩技術,但整個壩工行業在新一代信息技術應用方面還處于起步階段,絕大多數中小水庫缺少監測數據,互聯互通和數據共享相對欠缺。

  “目前,我國水庫大壩的質量與安全總體是過硬的,尤其經過大規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。”中國大壩工程學會理事長矯勇在研討會上表示。

  水庫大壩生命周期較長,從勘測設計、工程建設到運行管理,面臨著對自然對象認知不足、工程建造質量隱患、工程運行中地震和氣象等自然災害,以及工程調度中人為失誤等風險。 我國進入世界低潰壩國家行列與智慧化大壩建設技術應用密不可分, 大數據、云計算等智慧技術保障了水庫大壩全生命周期的安全可靠。

  以國電大渡河流域水電開發為例,該流域庫壩安全風險預測預警難、流域防洪安全與電站群經濟運行矛盾突出、多類型發電機組族群健康狀態難以預測。但通過推進互通化建設,打造數據“大感知”體系,已構建起流域集中統一的大數據中心,關涉流域9座大型水電站。“消除或降低大壩風險,不僅要通過新技術新工藝新方法解決工程難題,還要通過數字化、物聯網、人工智能等技術全面感知筑壩質量和大壩運行情況,通過大數據、云計算等技術系統分析大壩可能存在的質量安全、氣象水文安全、抗震安全及運行調度安全等隱患。

  ”矯勇介紹。記者了解到,通過大力發展智慧化大壩建造和管理技術,我國水庫大壩的自身安全和綜合服務功能得以提高,但水庫大壩建設管理還存在不少薄弱環節。矯勇表示,從勘測設計角度看,水庫大壩一般建在自然河谷中,一個基本問題是,人工結構的大壩與自然巖體結構的變形協調性。“當前設計手段已很強大,但設計理論仍然存有缺陷。計算上可以解決變形和滲漏的相似性問題,即計算變形與實際變形十分相近,但還不能完全解決準確性問題。”從建設工況角度看,隨著水利水電建設重心西移,水庫大壩建設將面臨高海拔、高寒、高地震烈度、高邊坡、深厚覆蓋層等復雜條件。尤其對200米及以上的超高壩而言,存在強震的不可預測性、高邊坡處理技術的可靠性和耐久性、高寒地區建筑材料力學性質的穩定性、深厚覆蓋層的基礎處理技術等問題,這些挑戰將伴隨水庫大壩的全生命周期。

  此外,我國水庫老壩多、土壩多,水庫調蓄能力強大的多年調節水庫僅占16.5%,年調節水庫占到63.4%,還有20.1%為季調節以下的水庫,尤其是調蓄能力不強的水庫大壩多為老壩和土壩,在氣候變化導致極端氣象事件增加的情況下,水庫生命周期中難免遇到超標準洪水,漫壩乃至潰壩的風險依然存在。針對前水庫大壩面臨的問題,矯勇建議,要以創新為動力促進水庫大壩高質量發展。“首先要解決水庫大壩全壽命周期中遇到的挑戰,消除或減輕各類安全隱患,壩工行業要在創新上下功夫。   

  其次,解決點多面廣量大的水庫安全運行要靠創新。我國河流多、水庫尤其中小水庫多,大量小型水庫管理權限在鄉鎮一級,專業力量薄弱。要加強管理體制創新,通過類似物業托管的方式,使大中型水庫管理單位及其他專業管理隊伍能夠實現對小型水庫的管理。第三,大力發展提升江河生態質量和穩定性的新技術,通過不斷探索與實踐,建立系統成套的水庫大壩生態保護技術,助力水庫大壩與江河生態系統和諧共生。”

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