關于全球水壩工程演化的幾點認識

張志會

工程作為一種實踐活動，是在需求拉動與科技推動下進行選擇和建構的。技術創新開拓了工程在技術發展方向上的“可能性空間”，而工程活動究竟具體地向何種方向演化，還受制于社會環境與公眾的環保意識等多種因素。水壩工程自古到今都在不斷發展演化，主要呈現出以下幾個特點：

三峽工程電力輸向全國。 攝影/鄭斌

一、經濟社會發展需要是水壩工程演化的強大拉力

古往今來，水壩工程演化就是在社會需要的牽引與拉動下向前發展著。18世紀后期，工業革命的機器大生產和資本主義社會的快速發展增加了對生產用水的需求，城市人口的增加又刺激了城市供水業的發展，大規?；牡氐拈_墾對灌溉用水提出了很大的需求。這些因素帶動了同時期西方國家水壩工程的發展，促使出現了第一次建壩高潮。

在第二次工業革命和電力需求拉動下，水輪機誕生，水電與煤炭等能源開始大規模應用，直接促進了重工業的大踏步前進，也使得這些工廠對方便廉價且持續有效的動力供應有著巨大需求。20世紀30年代，美國發生了嚴重的經濟危機，羅斯福為使美國擺脫困境，決定實施“新政”，美國政府出臺了一系列促進水電開發以帶動煉鋁等重工業發展的計劃，美國掀起了第二次水利基礎設施建設熱潮。英國、意大利、挪威等多個國家的水利建設也有了新發展。

二戰后到20世紀70年代中期是主要資本主義國家經濟迅速發展的時期。伴隨著世界人口的急劇增長、水資源供應短缺的矛盾日益緊張。這一時期，西方國家不斷建設大型水壩工程，水庫的數量、庫容量都大幅增長，主要河流流域的綜合開發利用量達到很高的程度。水力發電作為清潔可再生能源，產生了巨大的社會和經濟效益。隨著人們對生活質量的追求，水庫游覽休閑的功能日益顯現。

20世紀后半葉，在西方某些發達國家國內的水壩建設基本飽和的情況下，有一些發展中國家尤其是中國、巴西、印度等發展中的大國，卻在快速增長的社會需求的拉動下，開始了史無前例的水壩工程建設。

正通過三峽大壩下泄的長江洪峰。 攝影/鄭斌

二、科學技術進步是水壩工程演化的直接推動力

除了自然環境和社會因素，在水壩工程演化過程中科技進步起著巨大的推動作用。從宏觀的歷史視野來看，三次產業革命與人類歷史上出現的三次建壩高潮呈現出大致的一一對應關系，這絕不是偶然的巧合，而是深刻地反映了科學技術發展與水壩演化進程的內在聯系。在現代壩工理論的武裝下，水壩工程師得以不斷設計出更多構思精巧、結構復雜、抵御自然災害能力更強的大型水壩工程。技術創新推動了生產工具和建筑材料的不斷革新，水壩工程的類型也不斷發展，從遠古時期低矮的土壩，到后來出現了拱壩、重力壩等新壩型，大壩設計、建造的理論和方法不斷創新和完善，壩高和性能都不斷提高，規模日益宏大。胡佛大壩、三峽大壩等每一座現代水壩都是現代科技的具體體現。

三、工程認知是水壩工程發展的重要因素

在不同時期，由于多方面的原因，人們對自然、文明、社會和工程會有不同的認識和理解，這些都必然深刻影響到工程目標的設定與工程實踐的導向。農業文明時期，生產力發展水平較低，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出現，水壩工程有所發展。在工業社會里，科技進步和資本主義生產方式催生了“征服自然”的工程觀。人們借助高效率的水輪機和鋼筋混凝土等新型建筑材料矗立起大型水壩，但因當初對生態影響估計不足，工程的生態負效應逐步顯現且備受詬病。

當前正處于從工業文明向生態文明的過渡時期，“水電事業在走出技術、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對生態帶來的影響”。為了適應生態文明發展的需要，出于可持續發展的規范性要求，工程界首先要樹立起水資源的開發利用與環境保護相協調的工程生態觀；在開發利用河流時，要從保護整個生態系統的角度出發，因地制宜地進行開發建設，最大限度地趨利避害，在工程中維持人與自然的可持續發展。

四、工程安全是水壩工程可持續發展的關鍵

水壩工程始終處于一個動態運行過程中，只有在水壩工程的規劃、決策、設計、建設、運行、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，切實保障民眾的生命財產安全。水壩工程的規劃要主動根據社會經濟發展需求來研究制定。工程決策既要重視技術可行、經濟合理，又要重視社會可接受、環境友好,實現科學決策和科學發展。工程完工后的投產運行階段尤其要重視安全性。目前，國內各地還存在著大量的病險水庫，嚴重威脅著當地人民群眾的生命財產安全和社會經濟的穩定持續發展，因此，迫切需要做好除險加固工作，提高現有水庫的防洪抗旱標準，來應對日益頻發的極端氣候事件。此外，我國壩工領域的科技管理工作存在著多頭管水等復雜問題，應該通過上下聯動，完善水資源在區域間的優化配置工作。