智慧为大坝筑起安全屏障
我国进入世界低溃坝国家行列与我国智慧化大坝建设技术的应用密不可分，大数据、云计算等智慧技术为大坝筑起一道安全屏障，保障了水库大坝全生命周期安全可靠。
以国电大渡河流域水电开发有限公司为例，目前，已建立含地震等环境影响因素在内的9大类19614个库坝运行风险测点，制定风险度量标准；全流域自建105个水情遥测站点，融合国家气象中心、美国国家环境预报中心、欧洲中期天气预报中心等外部气象数据，形成水情气象的大数据覆盖。
国电大渡河流域水电开发有限公司总经理涂扬举表示，大渡河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，而通过推进互通化建设，打造数据“大感知”体系，如今已构建成流域集中统一的大数据中心，数据“大存储”平台涵盖9座大型水电站。
坝工界虽然在糯扎渡、溪洛渡等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。比如，对于98000多座水库大坝全面感知能力明显不足，绝大多数中小水库缺少监测数据，更谈不上互联互通和数据共享。
据了解，水库大坝具有很长的生命周期，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的风险、工程建造质量隐患的风险、工程运行中地震、气象等自然灾害的风险、工程调度中人为失误的风险等等。“消除或降低这些风险，不仅要通过新技术新工艺新方法解决各类工程难题，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隐患、气象水文安全隐患、抗震安全隐患、运行调度安全隐患等。”矫勇说。
诸多建设环节有待加强
虽然我国通过大力发展智慧化大坝建造和管理技术，提高了水库大坝的自身安全和综合服务功能，也提升了坝工事业的现代化水平。但是，从高质量发展的要求出发，还需清醒认识到水库大坝建设管理还有不少薄弱环节。
矫勇表示，从勘测设计的角度讲，设计的理论基础还有待完善。水库大坝一般都建设在自然河谷中，一个基本的问题是人工结构的大坝与自然岩体结构的变形协调性。当前设计手段已经十分强大，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。
从水库大坝建设工况角度讲，面临的局面越来越复杂。随着水利水电建设重心的西移，水库大坝建设将面临高海拔、高寒、高地震烈度、高边坡、深厚覆盖层等一系列复杂条件。“尤其对200米级以上的超高坝，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，都带有一定的不确定性。无论对勘测设计还是建设运行，都是严峻的挑战，而这挑战将伴随水库大坝的全生命周期。” 矫勇表示。
从工程的运行管理角度讲，运行过程的气象水文风险依然存在。我国水库老坝多、土坝多，若遇漫坝的洪水条件，溃坝风险极大，上世纪淮河流域75.8大水中板桥、石漫滩水库溃坝事件，均是因库容不足漫坝引起。我国水库中，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，2013年四川大水中涪江流域13座水库发生漫坝险情，其中4座溃坝即是典型案例。
针对目前水库大坝面临的问题，矫勇建议，以创新为动力促进水库大坝高质量发展。
一是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。
二是解决点多面广量大的水库安全运行要靠创新。我国河流多、水库尤其是中小水库多，大量的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。
三是解决水库大坝与江河生态系统和谐共生要靠创新。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。
