当今社会,堤坝工程是重要的基础设施,其功能包括防洪、发电、供水、河流调节、航运等,影响着我国主要河流流域的经济、民生和社会可持续发展。
进入21世纪,面对全球气候多变、科技飞速发展等重大变革,如何应对日益频发的极端天气事件对堤坝工程带来的巨大影响,如何在保障防洪安全、供水需求的同时兼顾河流生态健康与修复,以及如何利用数字化、智能化技术提升大坝与堤防的监测预警、风险管控和调度运行效率,已成为推动我国堤坝基础设施高质量发展、支撑流域韧性提升和社会可持续发展的关键课题。
▲李曙光作主题为“面向未来的大坝与堤防”的大会Q109议题总报告在日前召开的国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会上,国际大坝委员会大坝运行、维护与修复技术委员会委员,来自三峡集团的教授级高级工程师李曙光面向国内外2000余名坝工专家代表,作了主题为“面向未来的大坝与堤防”的大会Q109议题总报告。他系统梳理了来自21个国家的51份论文、总结了近百位水库大坝领域专家的观点,提出面向未来的堤坝工程需要具备“P-I-E-R-C-E-S”七大特征,以保障其安全稳定运行,发挥应有的综合效益。
“‘P-I-E-R-C-E-S’由7个英文单词的首字母组成,而这7个单词,就是未来的堤坝工程所需要的七大特征”,李曙光介绍道,“安全(Safety)、韧性(Resilience)、智能(Intelligence)、生态友好(Eco-friendliness)、合规(Compliance)、经济性(Economy)、参与(Participation)。这7个单词是堤坝工程走向未来的关键要素。”
安全(Safety)是堤坝工程的“生命线”与“底线”。作为流域水网、能源网、生态网、经济网的核心枢纽,堤坝工程要保证其在防洪安全、供水安全、航运安全、能源安全等方面绝对可靠,才能充分发挥综合效益。“安全,是‘P-I-E-R-C-E-S’体系的基石。没有坚实可靠的安全保障,其他特征的价值将无从谈起。”李曙光说。
“对于堤坝工程来说,韧性(Resilience)和智能(Intelligence)是相辅相成的两大特征。”谈到第二和第三特征,李曙光介绍道,“应对未来极端天气可能造成的影响,从堤坝工程设计之初,工程师们就要在工程设计、运行管理及应急预案中融入韧性思维,采用冗余设计,提升关键设施强度,确保工程在‘黑天鹅’或‘灰犀牛’事件冲击下仍能维持核心功能,最大限度减少灾害损失和系统崩溃风险。”
“而推行大坝智能化,将更大程度提升堤坝工程整体的韧性。”李曙光说,“例如,三峡集团持续通过产学研用科技攻关,将数字技术与工程手段深度融合。白鹤滩水电站搭建集成管理平台,利用大坝全景信息模型对白鹤滩水电站大坝进行实时监控与分析;研发了微膨胀低热硅酸盐水泥和高抗裂大坝混凝土,白鹤滩水电站大坝浇筑到运行至今8年未发现裂缝,极大提升了工程的强度。”
堤坝工程在发挥综合效益的同时,必须将生态保护置于核心地位。“我们讲生态友好(Eco-friendliness),实际上,堤坝工程完全可以成为生态友好的践行者甚至促进者。通过科学规划、技术创新、严格管理和持续投入,不仅能有效服务于经济社会发展,更能主动承担起修复河流生态、保护生物多样性的重任,助力实现人与自然的和谐共生。”李曙光强调,“三峡工程就是一个不断探索堤坝工程与生态和谐共生之路的典范。”
三峡工程在规划、建设和运行的各个阶段,均实施全方位、多层次的生态保护策略,力求实现在发展中保护、在保护中发展。
针对合规(Compliance)和经济性(Economy)两大特征,李曙光介绍道:“合规像是堤坝工程全生命周期合法、规范运行的‘守门人’,确保所有行为严格遵循法规与标准,规避环境与社会风险;而经济性则更着眼于成本效益最优,通过智慧运维与创新模式,保障所有投入在内的巨大综合效益得以长期、可持续地实现。”
“在上述六个特征都满足的情况下,水利工程的建设工作就已基本完成了。为什么要加一个参与(Participation)特征呢?”李曙光解释道,“因为堤坝工程不仅是钢筋水泥的构筑物,更是深深嵌入社会肌理、牵动万千民生的系统工程。技术和管理可以解决‘物’的问题,但‘人’的因素始终是最复杂也最关键的变量。‘参与’正是那把解锁社会认同、化解潜在风险、实现可持续治理的核心钥匙。”
安全是基石,韧性是保障,智能是引擎,生态友好是责任,合规是底线,经济性是支撑,而参与则是凝聚共识、确保工程根植社会土壤并获得持久生命力的灵魂。
拥抱“P-I-E-R-C-E-S”体系,意味着中国乃至全球的堤坝基础设施建设正迈向统筹安全、韧性、智能、绿色、法治、高效与包容发展的时代。这不仅是应对气候变化、保障水安全的技术路径,更是实现人水和谐、流域可持续发展,最终惠及亿万民生的必然选择。当钢筋水泥铸就的工程伟力,与广泛的社会智慧和公众认同深度融合,方能真正构筑起守护江河安澜、泽被千秋万代的坚固屏障。
值总:王东红
编辑:杨思恒 任贤
美编:刘艾菁
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