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多国专家对话圆桌论坛 大坝与水电的共生之道

来源:中国能源新闻网 时间:2026-11-05 17:30

中国能源新闻网记者 张玉坤

  水是生命之源,也是能源转型的重要载体。水库大坝调控江河洪水、调配水资源,同时通过水力发电将水的势能转化为清洁电能,是大坝与水电之间最直接的纽带。然而,在全球气候变化加剧、极端水旱灾害频发的背景下,这条纽带正承受着前所未有的压力,大坝要安全、水电要发展,二者如何实现协同,是与会各方共同关注的核心问题。

  10月30日,在杭州召开的第18届水库大坝与水电可持续发展圆桌论坛暨“一带一路”国家数据赋能水库大坝建设国际研修班上,菲律宾、马来西亚、南非、津巴布韦、尼泊尔、巴西等17个国家的专家代表给出了各自国家的探索路径。会议传递出一个清晰信号:大坝是水电开发的物理基础,水电是大坝综合效益的重要组成,二者在全生命周期管理和数字化转型中密不可分;面对安全、老化、数字化能力不足等现实挑战,亟须以数据赋能和国际合作探寻系统性解决方案。

  一坝多用的能源逻辑与数字赋能

  大坝与水电的关系,既体现在工程层面的“一坝多用”,也体现在能源层面的“水风光储”协同。水电在能源结构中占有重要地位,大坝是其物理载体。大坝通过拦蓄抬高水位,把江河的势能集中起来,水电站再通过引水系统和机组把这部分势能转化为电能。没有大坝的蓄水与水位调控,径流式水电的出力将完全受制于天然来水;有了大坝,水电才具备可调度、可调峰、可参与多能互补的能力。

  记者在会上了解到,多个国家大坝与水电发展呈现出“资源潜力大、发展阶段不一、数字化需求迫切”的共同特征。津巴布韦国家水务局首席执行官Taurayi Maurikira介绍,津巴布韦水电装机约1050兆瓦,占总装机比重约35.4%,但电力仍存在约502兆瓦缺口,2030年峰值需求目标达5177兆瓦,为此,津巴布韦把每座大坝视为可自我维系、承担多种功能的“经济生态系统”,在已建大坝上加装小水电。

  菲律宾国家灌溉管理局中央办公室主任、工程师Sweetclaire Lladones Gamboa介绍,菲律宾大型大坝主要分布在吕宋岛和棉兰老岛,承担水力发电、灌溉、防洪和居民供水等多重任务,一座大坝往往同时服务发电与灌溉两大目标。马来西亚大坝委员会MyCOLD联合主席、ZHL工程咨询公司技术总监Larina Mohammed Sidik介绍,马来西亚全国有107座大坝,以土坝为主,多数建于上世纪80至90年代,灌溉和供水是大坝的主要功能,水电是其中的重要组成部分。

  正是在“坝—电”共生关系的基础上,数字化、智能化成为各国不约而同的选择,为大坝安全和水电效益提供新的技术支撑。如国际大坝委员会副主席、中国电力建设集团(股份)有限公司副总经理陈观福所言,随着风电、光伏大规模并网,水风光储多能互补系统快速发展,对大坝、水库的调度调控能力提出了更高要求,也推动运用数字化手段充分挖掘水利水电工程的综合调节潜力。

  老化短板与气候压力的双重考验

  然而,现阶段大坝依然面临着一些更为基础的现实问题。大坝老化与基础设施薄弱,使安全风险突出、水电效益受损。坝数量多、功能复合、老化问题突出,直接影响水电效益。Sweetclaire Lladones Gamboa指出,菲律宾大量大坝同时承担发电、灌溉、防洪、供水功能,监测与协调要求较高。Larina Mohammed Sidik介绍,马来西亚33%的大坝运行超过50年,面临老化、下游影响、淤积、出水量减少和边坡不稳定等问题,淤积和出水量减少直接削弱水电和供水效益。

  中国水利水电科学研究院总工程师、中国大坝工程学会秘书长彭文启认为,以数据为纽带的数字化技术应贯穿大坝勘察设计、施工建设、运行监测、风险诊断、运维管控全生命周期,为强化安全管控、实现生态友好运行、提升综合效能提供关键路径。

  除了老化之外,气候变化与极端灾害的加剧,则让大坝安全和电力生产面临另一种压力。传统防御模式难以应对,水电出力波动加大。尼泊尔工程公司岩土专家Mohan Acharya表示,尼泊尔近年洪水、滑坡、泥石流灾害频发,洪水高度可达40至60米,影响下游数十公里,2021年、2024年9月洪水、2025年7月灾害造成多座水坝和基础设施严重破坏,水电开发成果在灾害中受损。

  亚太地区小水电研究培训中心主任徐志峰指出,现代水利工程安全保障正经历从单一风险防御向系统性韧性构建转变,水库大坝的安全运行和科学调度面临新的挑战。对此,中国长江电力股份有限公司安全质量总监毛延翩提出,通过多维度全流程水电数据空间管理技术、监测数据异常识别智能匹配算法、高效仿真与代理模型构建技术、大坝安全状态综合评判四大关键技术,构建了“天-空-地-水-工”透彻感知体系,实现大坝全域透彻感知。

  破局数据、运维与制度的三重短板

  无论是应对老化还是极端灾害,智能化手段要真正发挥作用,都离不开一个前提,即数字化基础扎实,数据可信、可通、可用。数字化基础薄弱、数据质量与互操作性不足,正制约着大坝与水电的协同调度。Sweetclaire Lladones Gamboa明确指出,菲律宾数据整合与互操作性不足、监测与通信存在缺口;Larina Mohammed Sidik提到,需要建立综合监测框架和风险管理框架,解决风险未合理结构化、生命周期成本准则缺失等问题。巴西因特泰克内咨询公司项目经理Camila De Goes Silva提出,需通过大规模巡检数据识别异常规律,为运维决策提供依据。

  技术与数据的背后,最终还是要落到人和制度上。运维维护体系不健全、日常维护缺陷占比高,正成为影响大坝长期服役与水电稳定运行的“隐性短板”。巴西因特泰克内咨询公司项目经理Camila De Goes Silva基于巴西100座大坝巡检得出结论:前20类异常中10个里有6个与日常维护相关,至少15个异常与日常维护缺陷有关,主要挑战在运维和维护,而非单纯的技术问题;Taurayi Maurikira指出,津巴布韦已建大坝加装水电需要协调灌溉、发电、传输与土木工程等多方面需求,灵活的用水共享规则和多工程协同规划至关重要。

  Camila De Goes Silva提出,应改进操作与维护程序,将检查作为风险控制手段,建立生命周期成本准则和标准化维护规模;Larina Mohammed Sidik指出,建立综合监测框架、大坝安全风险管理框架和生命周期成本准则,对每座大坝做细化分析和个性化分析;Taurayi Maurikira提出,已建大坝加装水电前应进行独立的结构和地质评估,协调土地、灌溉、传输与土木工程同步规划,并通过灵活用水共享规则平衡竞争性用水需求,实现灌溉与发电双赢。

  责任编辑:江蓬新