王涵

“尋根溯源，人類的歷史離不開修建治水工程。我國(guó)傳說中有‘大禹治水，西方《圣經(jīng)》里則相信世界是從漂泊于洪水汪洋中的諾亞方舟上衍生而來的。人類從古至今，為了抵御洪水侵襲，為了灌溉取水，為了航運(yùn)、漁業(yè)、發(fā)電等多種原因，一直在探索治水良方，治水理念也從堵住水、疏導(dǎo)水到儲(chǔ)泄水以求人水和諧的新階段，并由此伴生了各種水庫(kù)和大壩”，身為中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)的賈金生果然三句話離不開老本行。

多年來，他一直致力于水庫(kù)大壩建設(shè)與運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)、水庫(kù)調(diào)度以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等水利水電多方面的課題研究。在三峽、小灣、小浪底、水布埡、南水北調(diào)等世界級(jí)的水利水電工程建設(shè)與運(yùn)行研究中，都能找到他的身影。

繼2015年憑借“水庫(kù)大壩安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)之后，賈金生帶領(lǐng)著自己的團(tuán)隊(duì)再接再厲，憑借著“高混凝土壩結(jié)構(gòu)安全關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)踐”項(xiàng)目，再度站在了國(guó)家級(jí)的科技獎(jiǎng)臺(tái)上，榮獲2016年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

水庫(kù)大壩是國(guó)家綜合實(shí)力的體現(xiàn)

作為水利專家，賈金生經(jīng)常到都江堰去，他特別推崇這一建于兩千多年以前的綜合性水利工程。他向記者介紹，很多現(xiàn)代工程發(fā)揮的功能和解決的問題，諸如防洪、分水、泥沙以及如何管理維護(hù)，都江堰工程也都存在著，但是歷經(jīng)兩千多年依然保持功能完好，至今仍灌溉著1000多萬(wàn)畝土地，造福著當(dāng)?shù)厝嗣瘛！熬褪俏覀冏嫦鹊拇笾腔?，它代表了一種文明的高度”，每次賈金生都會(huì)受到很大的啟發(fā)，他說：“我們現(xiàn)在建的大壩一定要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，要打造像都江堰這樣千年的大壩工程，最大程度地造福人類！”

對(duì)世界大壩的功能統(tǒng)計(jì)表明，最常見的功能是灌溉，其次是發(fā)電、供水和防洪。在水利領(lǐng)域，大壩建設(shè)是一項(xiàng)十分重要的工程措施。我國(guó)的江河治理歷史悠久。但直到20世紀(jì)初期，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，才有了現(xiàn)代意義上的大壩。根據(jù)1950年國(guó)際大壩委員會(huì)統(tǒng)計(jì)資料，全球5268座水庫(kù)大壩（壩高高于15米）中，中國(guó)僅有22座，數(shù)量極其有限，處于非常落后的階段。但是1950年之后，特別是改革開放以來的30多年間，國(guó)家投入了大量財(cái)力和人力，在我們水利工作者的努力攻關(guān)下，我國(guó)的水庫(kù)大壩建設(shè)和壩工技術(shù)都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

目前，我國(guó)已建成的大壩數(shù)量位居世界首位，在筑壩技術(shù)的許多領(lǐng)域也有較高的水平。在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，我國(guó)水庫(kù)大壩建設(shè)任務(wù)依然非常繁重。賈金生說：“大壩建設(shè)關(guān)系人民生命財(cái)產(chǎn)安全，必須科學(xué)論證，精心設(shè)計(jì)，精心施工，確保萬(wàn)無一失。同時(shí)，還要十分重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，做到人與自然和諧共處?！?/p>

聯(lián)合國(guó)曾經(jīng)定義過一個(gè)人類發(fā)展指數(shù)，以綜合反映各國(guó)人均的GDP、壽命和教育水平。當(dāng)把各國(guó)人類發(fā)展指數(shù)與人均水庫(kù)庫(kù)容進(jìn)行比較時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)絕大多數(shù)國(guó)家而言，一個(gè)國(guó)家的水庫(kù)大壩發(fā)展水平與國(guó)家人類發(fā)展水平是呈正比例的。這更印證了賈金生所表達(dá)的觀點(diǎn)：水庫(kù)大壩不僅僅是一項(xiàng)建筑工程，更是一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力體現(xiàn)！

別人交的學(xué)費(fèi)，我們要吸取教訓(xùn)

賈金生向記者介紹，1900年以前壩高超過30米的大壩只有31座，最高的也只有60米。目前世界上已建在建200米以上的高壩有77座，我國(guó)就有20座。從某種程度上說，壩高體現(xiàn)了技術(shù)水平，同時(shí)高壩也意味著高風(fēng)險(xiǎn)。

風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要內(nèi)容就是不確定性事件的影響。針對(duì)重大不確定風(fēng)險(xiǎn)，既要不斷創(chuàng)新，也應(yīng)在方案的選擇上慎之又慎。日本福島核電站事故在極端自然災(zāi)害下的安全問題上給全世界上了一課，事故之后，日本35%的電力供應(yīng)受到影響。由于面臨諸多不確定性，因此關(guān)于地震、海嘯對(duì)于重大工程的影響要引起高度重視?，F(xiàn)在我國(guó)的水電開發(fā)多集中在地震頻發(fā)、地質(zhì)條件惡劣的西部.不確定性因素更為突出，這更需要我們通過提高標(biāo)準(zhǔn)和安全度來規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

賈金生舉了幾個(gè)例子，在高壩大庫(kù)發(fā)展走在前面的一些國(guó)家，在他們的發(fā)展進(jìn)程中都曾付出過昂貴的學(xué)費(fèi)。瑞士在上世紀(jì)50～60年代的水電發(fā)展過程中潰了幾個(gè)土石壩，于是后期發(fā)展大多都采用了混凝土結(jié)構(gòu)。奧地利在發(fā)展高拱壩的過程中由于對(duì)不確定性問題認(rèn)識(shí)不清，過于追求經(jīng)濟(jì)和節(jié)省，上世紀(jì)70年代建起的幾座大壩，運(yùn)行中接連出現(xiàn)了大壩開裂、地基拉裂的險(xiǎn)情。而前蘇聯(lián)曾在一段時(shí)期內(nèi)引領(lǐng)了世界壩工技術(shù)潮流，但是薩揚(yáng)·舒申斯克水電站運(yùn)行初期遭遇長(zhǎng)達(dá)兩年漏水堵不住的事故后，引起了上下的一片驚慌并嚴(yán)重影響了發(fā)展。

前車之鑒，后車之覆。我國(guó)目前正在集中建設(shè)200米甚至300米量級(jí)的高壩大庫(kù)，應(yīng)該認(rèn)真吸取其他國(guó)家發(fā)生事故的教訓(xùn)，在加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)管理方面更下功夫。

雖然我國(guó)現(xiàn)在各種壩型都達(dá)到了引領(lǐng)世界先進(jìn)水平的程度，但是在賈金生看來還不可過于自信，應(yīng)該結(jié)合我國(guó)工程建設(shè)實(shí)際加大相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的合理性研究，要加強(qiáng)措施和方案選擇的研究，像三峽、二灘等重大工程，運(yùn)行兩三百年甚至更長(zhǎng)時(shí)間都是有可能的，但是在幾百年的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)遇到各式各樣的問題，比如大壩會(huì)不會(huì)高壓水劈裂、在強(qiáng)地震烈度區(qū)會(huì)不會(huì)破壞、會(huì)不會(huì)漏水堵不住等等問題，一定要做到未雨綢繆。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，以科技助力大壩安全

大壩的安全運(yùn)行始終是效益發(fā)揮的首要條件，也是必要條件，賈金生坦誠(chéng)地講：“水壩凝結(jié)了大量水利人的心血，它的安全也一直是公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。所以像我們這樣的從業(yè)者無時(shí)無刻不在思考如何提高大壩安全保障的問題！”隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的飛躍發(fā)展，賈金生越來越意識(shí)到，科技是提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素，而創(chuàng)新是提高科技水平的關(guān)鍵。科技創(chuàng)新是加快水利水電改革發(fā)展的必由之路，也必須依靠科技創(chuàng)新才能打造出新一代大壩的安全堡壘。

混凝土壩作為世界高壩建設(shè)的主要壩型之一，歐美在引領(lǐng)混凝土大壩建設(shè)過程中都曾發(fā)生過嚴(yán)重開裂漏水、潰壩等重大事故，造成了巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。這表明混凝土大壩安全問題尚未得到根本解決。自從上世紀(jì)90年代以來，在國(guó)家科技支撐等重大科研項(xiàng)目支持下，賈金生率領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì)圍繞高混凝土壩結(jié)構(gòu)安全核心問題，通過20多年艱苦卓絕的科研攻關(guān)，取得了一系列突破性的研究成果。

首先提出了基于大壩真實(shí)性態(tài)的設(shè)計(jì)新理念。針對(duì)國(guó)內(nèi)外以材料力學(xué)、剛體極限平衡法為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)200米以上高混凝土壩存在的問題，提出了有限元等效應(yīng)力、變形體時(shí)程動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、高壓水劈裂等分析方法及控制標(biāo)準(zhǔn)，取得重大技術(shù)突破。

其次發(fā)現(xiàn)了多元膠凝粉體的緊密堆積和復(fù)合膠凝效應(yīng)，基于該發(fā)現(xiàn)提出了配制高壩混凝土的新方法，解決了傳統(tǒng)方法配制混凝土?xí)r高強(qiáng)度與高抗裂、高耐久難以兼顧的難題。

另外還提出了施工防裂智能監(jiān)控新方法，創(chuàng)立了高混凝土壩安全、優(yōu)質(zhì)、高效成套施工技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了混凝土拌制入倉(cāng)、倉(cāng)面環(huán)境控制、通水冷卻、表面保護(hù)全過程智能監(jiān)控，全面提升了溫和區(qū)與高寒、大溫差區(qū)混凝土壩施工防裂水平。

最后，賈金生和他的團(tuán)隊(duì)還提出了高混凝土壩后期溫升、混凝土性能衰減預(yù)測(cè)等9個(gè)模型，開發(fā)了混凝土壩真實(shí)性態(tài)仿真平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了大壩從混凝土澆筑、運(yùn)行、到老化全生命期仿真與預(yù)測(cè)，解決了高混凝土壩性態(tài)預(yù)測(cè)誤差大的難題。

賈金生和團(tuán)隊(duì)的以上成果已經(jīng)應(yīng)用于三峽巨型工程和錦屏一級(jí)、小灣等300米級(jí)特高壩工程，為這些世界級(jí)工程的成功建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)，也為南水北調(diào)中線水源工程丹江口大壩的加高提供了重要技術(shù)支撐。

正所謂：水利興則倉(cāng)廩實(shí)、農(nóng)業(yè)穩(wěn)、民安居、市井美。建壩儲(chǔ)水是一項(xiàng)功在當(dāng)代，利在千秋的事業(yè)。水利工程在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生產(chǎn)生活中的作用不言而喻。未來擺在賈金生和他團(tuán)隊(duì)面前的課題是如何將可持續(xù)發(fā)展的治水道路走下去，如何大力推進(jìn)“民生水利”和水利現(xiàn)代化，他一定會(huì)交上一份滿意的答卷。