我国智慧水库大坝建设尚处起步阶段 逾9.8万座水库大坝全面感知能力弱
来源:中国能源报 时间:2018-05-17 字体:[ ]

5月10日记者在第七届水库大坝新技术推广研讨会上了解到,虽然我国在糯扎渡、溪洛渡等水电工程上已开始运用智慧建坝技术,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,绝大多数中小水库缺少监测数据,互联互通和数据共享相对欠缺。

“目前,我国水库大坝的质量与安全总体是过硬的,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,但仍有9.8万多座水库大坝全面感知能力明显不足。”中国大坝工程学会理事长矫勇在研讨会上表示。

水库大坝生命周期较长,从勘测设计、工程建设到运行管理,面临着对自然对象认知不足、工程建造质量隐患、工程运行中地震和气象等自然灾害,以及工程调度中人为失误等风险。我国进入世界低溃坝国家行列与智慧化大坝建设技术应用密不可分,大数据、云计算等智慧技术保障了水库大坝全生命周期的安全可靠。

以国电大渡河流域水电开发为例,该流域库坝安全风险预测预警难、流域防洪安全与电站群经济运行矛盾突出、多类型发电机组族群健康状态难以预测。但通过推进互通化建设,打造数据“大感知”体系,已构建起流域集中统一的大数据中心,关涉流域9座大型水电站。

“消除或降低大坝风险,不仅要通过新技术新工艺新方法解决工程难题,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、气象水文安全、抗震安全及运行调度安全等隐患。”矫勇介绍。

记者了解到,通过大力发展智慧化大坝建造和管理技术,我国水库大坝的自身安全和综合服务功能得以提高,但水库大坝建设管理还存在不少薄弱环节。

矫勇表示,从勘测设计角度看,水库大坝一般建在自然河谷中,一个基本问题是,人工结构的大坝与自然岩体结构的变形协调性。“当前设计手段已很强大,但设计理论仍然存有缺陷。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。”

从建设工况角度看,随着水利水幸运飞艇设重心西移,水库大坝建设将面临高海拔、高寒、高地震烈度、高边坡、深厚覆盖层等复杂条件。尤其对200米及以上的超高坝而言,存在强震的不可预测性、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问题,这些挑战将伴随水库大坝的全生命周期。

此外,我国水库老坝多、土坝多,水库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大坝多为老坝和土坝,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。

针对前水库大坝面临的问题,矫勇建议,要以创新为动力促进水库大坝高质量发展。“首先要解决水库大坝全寿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。其次,解决点多面广量大的水库安全运行要靠创新。我国河流多、水库尤其中小水库多,大量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。第三,大力发展提升江河生态质量和稳定性的新技术,通过不断探索与实践,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。”

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