關(guān)于全球水壩工程演化的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

張志會(huì)

工程作為一種實(shí)踐活動(dòng)，是在需求拉動(dòng)與科技推動(dòng)下進(jìn)行選擇和建構(gòu)的。技術(shù)創(chuàng)新開拓了工程在技術(shù)發(fā)展方向上的“可能性空間”，而工程活動(dòng)究竟具體地向何種方向演化，還受制于社會(huì)環(huán)境與公眾的環(huán)保意識(shí)等多種因素。水壩工程自古到今都在不斷發(fā)展演化，主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：

三峽工程電力輸向全國。 攝影/鄭斌

一、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要是水壩工程演化的強(qiáng)大拉力

古往今來，水壩工程演化就是在社會(huì)需要的牽引與拉動(dòng)下向前發(fā)展著。18世紀(jì)后期，工業(yè)革命的機(jī)器大生產(chǎn)和資本主義社會(huì)的快速發(fā)展增加了對(duì)生產(chǎn)用水的需求，城市人口的增加又刺激了城市供水業(yè)的發(fā)展，大規(guī)模荒地的開墾對(duì)灌溉用水提出了很大的需求。這些因素帶動(dòng)了同時(shí)期西方國家水壩工程的發(fā)展，促使出現(xiàn)了第一次建壩高潮。

在第二次工業(yè)革命和電力需求拉動(dòng)下，水輪機(jī)誕生，水電與煤炭等能源開始大規(guī)模應(yīng)用，直接促進(jìn)了重工業(yè)的大踏步前進(jìn)，也使得這些工廠對(duì)方便廉價(jià)且持續(xù)有效的動(dòng)力供應(yīng)有著巨大需求。20世紀(jì)30年代，美國發(fā)生了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，羅斯福為使美國擺脫困境，決定實(shí)施“新政”，美國政府出臺(tái)了一系列促進(jìn)水電開發(fā)以帶動(dòng)煉鋁等重工業(yè)發(fā)展的計(jì)劃，美國掀起了第二次水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)熱潮。英國、意大利、挪威等多個(gè)國家的水利建設(shè)也有了新發(fā)展。

二戰(zhàn)后到20世紀(jì)70年代中期是主要資本主義國家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)期。伴隨著世界人口的急劇增長、水資源供應(yīng)短缺的矛盾日益緊張。這一時(shí)期，西方國家不斷建設(shè)大型水壩工程，水庫的數(shù)量、庫容量都大幅增長，主要河流流域的綜合開發(fā)利用量達(dá)到很高的程度。水力發(fā)電作為清潔可再生能源，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的追求，水庫游覽休閑的功能日益顯現(xiàn)。

20世紀(jì)后半葉，在西方某些發(fā)達(dá)國家國內(nèi)的水壩建設(shè)基本飽和的情況下，有一些發(fā)展中國家尤其是中國、巴西、印度等發(fā)展中的大國，卻在快速增長的社會(huì)需求的拉動(dòng)下，開始了史無前例的水壩工程建設(shè)。

正通過三峽大壩下泄的長江洪峰。 攝影/鄭斌

二、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步是水壩工程演化的直接推動(dòng)力

除了自然環(huán)境和社會(huì)因素，在水壩工程演化過程中科技進(jìn)步起著巨大的推動(dòng)作用。從宏觀的歷史視野來看，三次產(chǎn)業(yè)革命與人類歷史上出現(xiàn)的三次建壩高潮呈現(xiàn)出大致的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，這絕不是偶然的巧合，而是深刻地反映了科學(xué)技術(shù)發(fā)展與水壩演化進(jìn)程的內(nèi)在聯(lián)系。在現(xiàn)代壩工理論的武裝下，水壩工程師得以不斷設(shè)計(jì)出更多構(gòu)思精巧、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抵御自然災(zāi)害能力更強(qiáng)的大型水壩工程。技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)了生產(chǎn)工具和建筑材料的不斷革新，水壩工程的類型也不斷發(fā)展，從遠(yuǎn)古時(shí)期低矮的土壩，到后來出現(xiàn)了拱壩、重力壩等新壩型，大壩設(shè)計(jì)、建造的理論和方法不斷創(chuàng)新和完善，壩高和性能都不斷提高，規(guī)模日益宏大。胡佛大壩、三峽大壩等每一座現(xiàn)代水壩都是現(xiàn)代科技的具體體現(xiàn)。

三、工程認(rèn)知是水壩工程發(fā)展的重要因素

在不同時(shí)期，由于多方面的原因，人們對(duì)自然、文明、社會(huì)和工程會(huì)有不同的認(rèn)識(shí)和理解，這些都必然深刻影響到工程目標(biāo)的設(shè)定與工程實(shí)踐的導(dǎo)向。農(nóng)業(yè)文明時(shí)期，生產(chǎn)力發(fā)展水平較低，廣泛流行依賴自然和“服從天命”的自然觀和工程觀，出現(xiàn)過一些比較原始的水利工程。后來隨著青銅器和鐵器工具陸續(xù)出現(xiàn)，水壩工程有所發(fā)展。在工業(yè)社會(huì)里，科技進(jìn)步和資本主義生產(chǎn)方式催生了“征服自然”的工程觀。人們借助高效率的水輪機(jī)和鋼筋混凝土等新型建筑材料矗立起大型水壩，但因當(dāng)初對(duì)生態(tài)影響估計(jì)不足，工程的生態(tài)負(fù)效應(yīng)逐步顯現(xiàn)且備受詬病。

當(dāng)前正處于從工業(yè)文明向生態(tài)文明的過渡時(shí)期，“水電事業(yè)在走出技術(shù)、資金、市場等因素的困擾后，又面臨新的問題，即如何看待水電開發(fā)對(duì)生態(tài)帶來的影響”。為了適應(yīng)生態(tài)文明發(fā)展的需要，出于可持續(xù)發(fā)展的規(guī)范性要求，工程界首先要樹立起水資源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的工程生態(tài)觀；在開發(fā)利用河流時(shí)，要從保護(hù)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的角度出發(fā)，因地制宜地進(jìn)行開發(fā)建設(shè)，最大限度地趨利避害，在工程中維持人與自然的可持續(xù)發(fā)展。

四、工程安全是水壩工程可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵

水壩工程始終處于一個(gè)動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程中，只有在水壩工程的規(guī)劃、決策、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、退役的全過程中高度重視工程安全，才能在滿足我國不斷增長的水資源需求的同時(shí)，切實(shí)保障民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。水壩工程的規(guī)劃要主動(dòng)根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求來研究制定。工程決策既要重視技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，又要重視社會(huì)可接受、環(huán)境友好,實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策和科學(xué)發(fā)展。工程完工后的投產(chǎn)運(yùn)行階段尤其要重視安全性。目前，國內(nèi)各地還存在著大量的病險(xiǎn)水庫，嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，因此，迫切需要做好除險(xiǎn)加固工作，提高現(xiàn)有水庫的防洪抗旱標(biāo)準(zhǔn)，來應(yīng)對(duì)日益頻發(fā)的極端氣候事件。此外，我國壩工領(lǐng)域的科技管理工作存在著多頭管水等復(fù)雜問題，應(yīng)該通過上下聯(lián)動(dòng)，完善水資源在區(qū)域間的優(yōu)化配置工作。