我国水电发展瞄准世界水电科技制高点
2012/4/24 8:41:00 新闻来源：中国电力报
我国水电装机容量和年发电量世界第一，水电科技发展工作也取得了举世瞩目的成就，成为引领世界水电技术发展的重要力量。未来我国水电科技将如何发展？我国历史上第一部能源科技规划———《国家能源科技“十二五”规划》（下称《规划》）对包括水电科技在内的能源科技发展进行了周密规划。那么，“十二五”期间，我国水电科技工作的方向和路线如何，有什么具体任务？带着这些问题，本报记者采访了有关专家。
我国水电科技世界领先但仍存在难题
我国自1910年云南石龙坝水电站开工兴建以来，水电发展经历了艰难而辉煌的百年征程。目前，已建在建30米以上的大坝近5200座，其中坝高100米以上的大坝140多座，水电装机容量突破2亿千瓦，水电装机容量和年发电量稳居世界第一。我国先后建成了世界最大规模的三峡水电站（装机容量2250万千瓦）、世界最高的龙滩碾压混凝土重力坝 （216.5米）、世界最高的水布垭面板堆石坝（233米），正在建设世界最高的锦屏一级混凝土拱坝 （305米）和双江口心墙堆石坝（312米）。我国在水电规划设计、施工、运行管理、主要机电设备制造等方面已形成较为完备的产业技术体系，形成了具有中国特色的水力发电成套技术，创造了世界水电工程史上的多项第一，包括超高坝筑坝、高水头大流量泄洪消能、超大型地下洞室群开挖与支护、高边坡综合治理以及大容量机组制造安装、大型抽水蓄能电站建设等水力发电成套技术。目前，我国不仅是世界上水电装机规模最大的国家，也是在建规模最大、发展速度最快的国家，水电科技水平已跻身国际先进行列，并且在高坝工程技术领域处于国际领先地位，引领着国际坝工技术的发展方向。
水电科技国际先进并不意味着所有难题和挑战都获得解决。中国水电工程顾问集团公司副总经理周建平介绍：“我国水电资源时空分布特点决定了水电开发面临挑战的独特性和复杂性。”他介绍，我国水电建设任务重，建设条件复杂，技术要求高，水电开发主要面临以下四类问题。
第一类问题是复杂区域地质条件下高坝工程防震抗震安全问题。我国西南地区地处青藏高原及其向第二级台阶过渡边缘地带，受印度板块与欧亚板块碰撞的影响，该区域地壳运动和地质构造作用强烈、地壳抬升幅度大。西南地区地震烈度高且地震频繁，崩塌、滑坡、泥石流等物理地质作用强烈，地质灾害活动频繁，工程安全，尤其是高坝防震抗震安全已成为西南地区水电工程建设的关键技术问题。
第二类问题是复杂工程地质条件下大型水电工程建设技术难题。我国正在规划设计或建设的一批200米级300米级高坝、上百座百万千瓦级大型水电站大都集中在大江大河的上中游。高海拔高原高寒地区建设这些大型水电工程，需要研究破解一系列复杂技术难题，诸如流域梯级 水电站的洪水安全问题，高水头大流量泄洪消能难题，高坝工程筑坝技术难题，高边坡及深覆盖层地基处理难题，高边墙大跨度地下工程的技术难题，大容量水电机组的设计、制造、安装难题，连续高效机械化施工技术等。
第三类问题是水电开发与生态环境保护之间的协调关系问题。如何协调水电开发与自然保护区、风景名胜区、饮水水源保护区的关系，如何处理水电开发对河流生态系统的影响，以及水电开发与鱼类生存环境的影响等问题仍有较多争议，主要问题是缺乏环境影响评价的定量标准，环境变化和环境影响的认识不一致。水电开发的环境影响有利有弊，应该采取措施尽量降低不利影响。未来水电建设中，要更加重视保护生态环境，研究珍稀特有鱼类的人工繁殖技术、河流生态修复技术以及环境监测和环境影响评价技术等。
第四类问题是水电开发与水库移民安置之间的协调关系问题。水电开发中不可避免地存在着水库淹没和移民安置问题，我国人多地少，加上西南地区少数民族人口众多，生产力水平不高、耕地资源缺乏、移民安置容量有限，当地群众对土地资源、林地资源等自然资源的依赖性很强，土地和林地成为他们赖以生存的基础。同时，受宗教信仰影响，不同少数民族存在不同的生产和生活方式，部分少数民族信仰神山、圣水。随着水电开发向河流上游延伸，适宜安置的土地越来越少、移民安置工作难度越来越大，并成为影响到水电开发整体进程的主要问题。
“十二五”水电科技规划指向世界制高点
世界级难题，需要世界级的智慧来解决。这一重任，责无旁贷落在中国水电人的肩上。记者在采访中，水电专家普遍认为，要科学合理解决上述四类挑战和课题，促进水电可持续发展，最重要、最根本的途径，就是毫不动摇地坚持科技进步和技术创新。
中国水力发电工程学会副秘书长张博庭掰着手指向记者列举了水电科技工作者面临的艰巨任务：要根据能源规划，结合水电工程具体开发条件，积极开展科技攻关，建立与国民经济与社会发展相适应的工程安全体系，切实保障工程安全；要以工程建设带动装备制造自主创新，促进水电产业整体、有序、可持续发展；要加强生态环境保护、生态修复技术研究，在保护生态环境的基础上有序开发水电，要通过水电开发促进移民群众脱贫致富，促进地方经济社会的发展，实现人与自然、工程与自然的和谐共处。
由此，《规划》给出的水电科技发展思路是：深入贯彻落实科学发展观，适应未来能源发展形势，以水电科学发展为主题，以转变水电发展方式为主线，围绕“安全、高效、环境友好”的要求，以增强自主创新能力为着力点，通过重大技术研究、重大技术装备、重大示范工程及技术创新平台建设，完善水电科技创新体系，开展水电战略性科技攻关与推广应用，为开发建设和谐水电，为保障我国能源安全、实现节能减排发展目标提供技术支撑和保障。张博庭认为，这个规划说得比较全面了。
《规划》还列明了五项水电科技发展目标和重点任务。
其一，建立与国民经济和社会发展水平相适应的水电工程防洪安全、抗震安全及结构安全标准体系，特别是要结合汶川地震震害分析，解决我国水电工程抗震安全的成套技术，切实保障我国大型水电工程的安全。
其二，针对西南地区大型水电工程的关键共性技术，开展新材料、新结构、新工艺和新方法的系统性研究，提出具有普适意义的科研成果，指导我国西南水电的有序、科学开发。
其三，针对水电开发对生态环境的影响，研究提出减缓负面影响的技术方案和工程措施，以及针对性的生态修复技术；提出节能环保的水电施工技术，并形成技术标准。
其四，以工程建设带动装备制造业发展，实现400兆瓦及以上抽水蓄能机组的关键技术国产化，研制出具有国际先进水平的大型贯流机组，开展1000兆瓦混流水电机组设计制造关键技术研发。
其五，提出流域梯级水电站多目标的运行调度理论、方法，研究科学合理的调度模型，开发具有普适意义的信息系统管理平台和梯级电站群优化调度系统。
《规划》还指出，“十二五”水电科技重点任务，一是构建国家水电科技创新体系，提升我国水电科技自主创新能力；二是立足自主创新，加大战略性科技攻关投入，通过重大技术研究、重大装备研发，解决水电资源“安全、高效”开发与利用的技术瓶颈，带动生产力的跨越式发展，提升行业整体竞争能力；三是组织开展生态修复技术研究与工程示范，科学处理水电开发与生态环境之间的关系，开发建设生态友好的水电工程。
在张博庭看来，这些都是“进入新级别”的攻关。“汶川地震检验了已建高坝的抗震能力，但那都是200米高度以下的。
规划建设的200米以上高坝的防震安全问题，完全是世界级的难题。”“西南水电是高坝和复杂地基的世界级难题的叠加，还有难点。”……“这些都是中国水电工作者的光荣任务。”张博庭说，“‘十二五’后，中国水电技术将当之无愧世界第一。” (中国科技网)
我国水电科技世界领先但仍存在难题
我国自1910年云南石龙坝水电站开工兴建以来，水电发展经历了艰难而辉煌的百年征程。目前，已建在建30米以上的大坝近5200座，其中坝高100米以上的大坝140多座，水电装机容量突破2亿千瓦，水电装机容量和年发电量稳居世界第一。我国先后建成了世界最大规模的三峡水电站（装机容量2250万千瓦）、世界最高的龙滩碾压混凝土重力坝 （216.5米）、世界最高的水布垭面板堆石坝（233米），正在建设世界最高的锦屏一级混凝土拱坝 （305米）和双江口心墙堆石坝（312米）。我国在水电规划设计、施工、运行管理、主要机电设备制造等方面已形成较为完备的产业技术体系，形成了具有中国特色的水力发电成套技术，创造了世界水电工程史上的多项第一，包括超高坝筑坝、高水头大流量泄洪消能、超大型地下洞室群开挖与支护、高边坡综合治理以及大容量机组制造安装、大型抽水蓄能电站建设等水力发电成套技术。目前，我国不仅是世界上水电装机规模最大的国家，也是在建规模最大、发展速度最快的国家，水电科技水平已跻身国际先进行列，并且在高坝工程技术领域处于国际领先地位，引领着国际坝工技术的发展方向。
水电科技国际先进并不意味着所有难题和挑战都获得解决。中国水电工程顾问集团公司副总经理周建平介绍：“我国水电资源时空分布特点决定了水电开发面临挑战的独特性和复杂性。”他介绍，我国水电建设任务重，建设条件复杂，技术要求高，水电开发主要面临以下四类问题。
第一类问题是复杂区域地质条件下高坝工程防震抗震安全问题。我国西南地区地处青藏高原及其向第二级台阶过渡边缘地带，受印度板块与欧亚板块碰撞的影响，该区域地壳运动和地质构造作用强烈、地壳抬升幅度大。西南地区地震烈度高且地震频繁，崩塌、滑坡、泥石流等物理地质作用强烈，地质灾害活动频繁，工程安全，尤其是高坝防震抗震安全已成为西南地区水电工程建设的关键技术问题。
第二类问题是复杂工程地质条件下大型水电工程建设技术难题。我国正在规划设计或建设的一批200米级300米级高坝、上百座百万千瓦级大型水电站大都集中在大江大河的上中游。高海拔高原高寒地区建设这些大型水电工程，需要研究破解一系列复杂技术难题，诸如流域梯级 水电站的洪水安全问题，高水头大流量泄洪消能难题，高坝工程筑坝技术难题，高边坡及深覆盖层地基处理难题，高边墙大跨度地下工程的技术难题，大容量水电机组的设计、制造、安装难题，连续高效机械化施工技术等。
第三类问题是水电开发与生态环境保护之间的协调关系问题。如何协调水电开发与自然保护区、风景名胜区、饮水水源保护区的关系，如何处理水电开发对河流生态系统的影响，以及水电开发与鱼类生存环境的影响等问题仍有较多争议，主要问题是缺乏环境影响评价的定量标准，环境变化和环境影响的认识不一致。水电开发的环境影响有利有弊，应该采取措施尽量降低不利影响。未来水电建设中，要更加重视保护生态环境，研究珍稀特有鱼类的人工繁殖技术、河流生态修复技术以及环境监测和环境影响评价技术等。
第四类问题是水电开发与水库移民安置之间的协调关系问题。水电开发中不可避免地存在着水库淹没和移民安置问题，我国人多地少，加上西南地区少数民族人口众多，生产力水平不高、耕地资源缺乏、移民安置容量有限，当地群众对土地资源、林地资源等自然资源的依赖性很强，土地和林地成为他们赖以生存的基础。同时，受宗教信仰影响，不同少数民族存在不同的生产和生活方式，部分少数民族信仰神山、圣水。随着水电开发向河流上游延伸，适宜安置的土地越来越少、移民安置工作难度越来越大，并成为影响到水电开发整体进程的主要问题。
“十二五”水电科技规划指向世界制高点
世界级难题，需要世界级的智慧来解决。这一重任，责无旁贷落在中国水电人的肩上。记者在采访中，水电专家普遍认为，要科学合理解决上述四类挑战和课题，促进水电可持续发展，最重要、最根本的途径，就是毫不动摇地坚持科技进步和技术创新。
中国水力发电工程学会副秘书长张博庭掰着手指向记者列举了水电科技工作者面临的艰巨任务：要根据能源规划，结合水电工程具体开发条件，积极开展科技攻关，建立与国民经济与社会发展相适应的工程安全体系，切实保障工程安全；要以工程建设带动装备制造自主创新，促进水电产业整体、有序、可持续发展；要加强生态环境保护、生态修复技术研究，在保护生态环境的基础上有序开发水电，要通过水电开发促进移民群众脱贫致富，促进地方经济社会的发展，实现人与自然、工程与自然的和谐共处。
由此，《规划》给出的水电科技发展思路是：深入贯彻落实科学发展观，适应未来能源发展形势，以水电科学发展为主题，以转变水电发展方式为主线，围绕“安全、高效、环境友好”的要求，以增强自主创新能力为着力点，通过重大技术研究、重大技术装备、重大示范工程及技术创新平台建设，完善水电科技创新体系，开展水电战略性科技攻关与推广应用，为开发建设和谐水电，为保障我国能源安全、实现节能减排发展目标提供技术支撑和保障。张博庭认为，这个规划说得比较全面了。
《规划》还列明了五项水电科技发展目标和重点任务。
其一，建立与国民经济和社会发展水平相适应的水电工程防洪安全、抗震安全及结构安全标准体系，特别是要结合汶川地震震害分析，解决我国水电工程抗震安全的成套技术，切实保障我国大型水电工程的安全。
其二，针对西南地区大型水电工程的关键共性技术，开展新材料、新结构、新工艺和新方法的系统性研究，提出具有普适意义的科研成果，指导我国西南水电的有序、科学开发。
其三，针对水电开发对生态环境的影响，研究提出减缓负面影响的技术方案和工程措施，以及针对性的生态修复技术；提出节能环保的水电施工技术，并形成技术标准。
其四，以工程建设带动装备制造业发展，实现400兆瓦及以上抽水蓄能机组的关键技术国产化，研制出具有国际先进水平的大型贯流机组，开展1000兆瓦混流水电机组设计制造关键技术研发。
其五，提出流域梯级水电站多目标的运行调度理论、方法，研究科学合理的调度模型，开发具有普适意义的信息系统管理平台和梯级电站群优化调度系统。
《规划》还指出，“十二五”水电科技重点任务，一是构建国家水电科技创新体系，提升我国水电科技自主创新能力；二是立足自主创新，加大战略性科技攻关投入，通过重大技术研究、重大装备研发，解决水电资源“安全、高效”开发与利用的技术瓶颈，带动生产力的跨越式发展，提升行业整体竞争能力；三是组织开展生态修复技术研究与工程示范，科学处理水电开发与生态环境之间的关系，开发建设生态友好的水电工程。
在张博庭看来，这些都是“进入新级别”的攻关。“汶川地震检验了已建高坝的抗震能力，但那都是200米高度以下的。
规划建设的200米以上高坝的防震安全问题，完全是世界级的难题。”“西南水电是高坝和复杂地基的世界级难题的叠加，还有难点。”……“这些都是中国水电工作者的光荣任务。”张博庭说，“‘十二五’后，中国水电技术将当之无愧世界第一。” (中国科技网)
