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摘要：在推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化進(jìn)程中，科技學(xué)術(shù)團(tuán)體要找準(zhǔn)自身任務(wù)和目標(biāo)，堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。圍繞服務(wù)好國(guó)家水網(wǎng)構(gòu)建、服務(wù)好國(guó)家糧食安全、服務(wù)好國(guó)家“雙碳”目標(biāo)三個(gè)方面，提出中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)創(chuàng)新推動(dòng)水利水電和壩工領(lǐng)域科技進(jìn)步、服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略的方向與建議。

關(guān)鍵詞：國(guó)家戰(zhàn)略；國(guó)家水網(wǎng)；糧食安全；“雙碳”目標(biāo)；科技創(chuàng)新；中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)

黨的二十大擘畫了全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家、以中國(guó)式現(xiàn)代化全面推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興的宏偉藍(lán)圖。中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)作為國(guó)家社團(tuán)組織中的科技學(xué)術(shù)團(tuán)體，貫徹落實(shí)黨的二十大精神的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是在推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化進(jìn)程中找準(zhǔn)自身的目標(biāo)任務(wù)，堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，為推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化進(jìn)程作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

一、服務(wù)好國(guó)家水網(wǎng)構(gòu)建

在構(gòu)建國(guó)家水網(wǎng)中，水庫(kù)大壩是重要的“結(jié)點(diǎn)”，是連接自然水流系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的橋梁。根據(jù)全國(guó)第一次水利普查結(jié)果，我國(guó)流域面積大于50km2的河流有4.5萬多條，在這些河流上，截至目前有9.7萬多座水庫(kù)，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其中壩高大于15m或庫(kù)容大于300萬m3的水庫(kù)大壩超過3.8萬座，位居世界第一。黨的十八大以來，隨著我國(guó)筑壩技術(shù)步入世界前列，高壩大庫(kù)建設(shè)成為這10年壩工建設(shè)的重要標(biāo)志。10年來，我國(guó)新建成壩高100m以上的高壩大庫(kù)77座，占同期世界100m以上建壩總數(shù)的52%。其中，白鶴灘、烏東德等壩高超過200m的超高壩有8座，新增總庫(kù)容1035億m3，水電站裝機(jī)容量7527萬kW，構(gòu)成國(guó)家水網(wǎng)中新的重要“結(jié)點(diǎn)”。江河上的水庫(kù)大壩，不僅造福于人類社會(huì)，而且改變了江河物質(zhì)和能量的傳輸規(guī)律，改變了江河形態(tài)和水生生物系統(tǒng)的生境，改變了庫(kù)區(qū)人民群眾的生活生產(chǎn)條件和方式，許多江河控制性樞紐工程、巨型水電站對(duì)江河水系和經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)具有牽一發(fā)而動(dòng)全身的作用。作為大壩工程科技學(xué)術(shù)團(tuán)體，要從構(gòu)建國(guó)家水網(wǎng)“結(jié)點(diǎn)”的角度對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行再研究，為國(guó)家水網(wǎng)建設(shè)提供科技支撐和服務(wù)。1.筑牢水庫(kù)大壩自身安全保障體系水庫(kù)大壩作為國(guó)家水網(wǎng)的重要“結(jié)點(diǎn)”，關(guān)系江河水系安瀾，關(guān)系人民福祉，關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，大壩安全是構(gòu)建國(guó)家水網(wǎng)的重大課題。要大力推進(jìn)人工智能等現(xiàn)代筑壩技術(shù)的科技創(chuàng)新，合理提高水庫(kù)大壩建筑物等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用新一代信息技術(shù)提高水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)水平，確保水庫(kù)大壩建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行安全，防止人為災(zāi)害。2.發(fā)揮好國(guó)家水網(wǎng)重要“結(jié)點(diǎn)”的綜合效益江河控制性樞紐工程和重要水電站具有調(diào)蓄徑流、防御洪水、保障供水、提供清潔能源、改善航運(yùn)、生態(tài)調(diào)度等綜合功能。面對(duì)氣候變化帶來的江河水文過程的不確定性，要研究并運(yùn)用水庫(kù)大壩數(shù)字孿生等新技術(shù)，不斷提升對(duì)降雨、產(chǎn)匯流過程、入庫(kù)洪水、干旱缺水的預(yù)警預(yù)報(bào)水平，為完善水庫(kù)大壩調(diào)度規(guī)程提供科學(xué)依據(jù)，統(tǒng)籌兼顧除害與興利、安全與效益，不斷提升水庫(kù)大壩作為國(guó)家水網(wǎng)重要“結(jié)點(diǎn)”的綜合效益。3.發(fā)揮好水庫(kù)大壩對(duì)國(guó)家水網(wǎng)的生態(tài)補(bǔ)水功能國(guó)家水網(wǎng)本底是江河水系，江河水系生態(tài)系統(tǒng)的完整性、穩(wěn)定性和多樣性，展示著國(guó)家水網(wǎng)的生機(jī)。水庫(kù)大壩具有調(diào)蓄江河徑流的功能，尤其是江河支流上的水庫(kù)，大多數(shù)為年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)類型，對(duì)江河天然徑流過程影響大，對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性、穩(wěn)定性和多樣性影響大。因此，在水庫(kù)大壩調(diào)度運(yùn)用過程中，應(yīng)堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先原則，按照法律和水行政主管部門關(guān)于江河生態(tài)流量的要求，科學(xué)合理調(diào)度水庫(kù)大壩，下泄生態(tài)流量，維系江河生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)。4.促進(jìn)庫(kù)區(qū)和諧發(fā)展庫(kù)區(qū)移民群眾是水庫(kù)大壩建設(shè)的貢獻(xiàn)者。水庫(kù)大壩建成后，庫(kù)區(qū)因蓄水淹沒而導(dǎo)致生產(chǎn)資料減少、環(huán)境容量改變，雖然國(guó)家依法給予補(bǔ)償，但水庫(kù)水電站運(yùn)行單位應(yīng)該按照共同富裕的理念，關(guān)心庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民群眾生計(jì)問題，真正做到建設(shè)一座水庫(kù)大壩帶動(dòng)一方經(jīng)濟(jì)、造福庫(kù)區(qū)百姓。

二、服務(wù)好國(guó)家糧食安全

黨的二十大報(bào)告明確指出，全方位夯實(shí)糧食安全根基，逐步把永久基本農(nóng)田全部建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。2023年中央一號(hào)文件提出，實(shí)施新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升行動(dòng)。建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、新增千億斤糧食產(chǎn)能、增加灌溉面積和提升灌溉保證率是重要基礎(chǔ)。有關(guān)研究表明，我國(guó)糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)與耕地灌溉面積增長(zhǎng)呈明顯的線性關(guān)系。2005年是個(gè)節(jié)點(diǎn)，伴隨著耕地灌溉面積從2005年的9億畝（1畝=1/15hm2，下同）增長(zhǎng)到2022年的約10.5億畝，我國(guó)糧食生產(chǎn)從此擺脫了“兩豐一歉”的歷史性規(guī)律，出現(xiàn)連續(xù)豐收的景象，2015年起更是連續(xù)8年糧食產(chǎn)量超過1.3萬億斤（6.5億t），其中灌區(qū)生產(chǎn)的糧食約占糧食總產(chǎn)量的85%，可見灌溉對(duì)我國(guó)糧食安全起到至關(guān)重要的保障作用。我國(guó)耕地設(shè)計(jì)灌溉面積中，以水庫(kù)作為水源的灌溉面積約5億畝，尤其在南方地區(qū)，水庫(kù)灌溉更是占據(jù)主導(dǎo)地位。發(fā)展灌溉面積和提升灌溉保證率，水庫(kù)灌溉具有巨大潛力，這種潛力就在于增加山區(qū)水資源與土地資源的契合度。我國(guó)南方多為山區(qū)，水土資源不僅存在區(qū)域上的錯(cuò)位問題，而且存在高程上的錯(cuò)位問題。水土資源區(qū)域上的錯(cuò)位可以通過引調(diào)水工程解決，如滇中引水工程、鄂北水資源配置工程等。高程上的錯(cuò)位現(xiàn)在有條件通過水庫(kù)連通解決。我國(guó)許多干流上的高壩大庫(kù)型水電站，蓄水量巨大，但因位于高山深谷之中，水庫(kù)高程相對(duì)較低，主要功能為發(fā)電，很少用于供水和灌溉。而山區(qū)土地一般在山上，高程高，主要靠中小河流上的中小水庫(kù)保障供水和灌溉，這也是南方中小水庫(kù)多的主要原因。但是隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展和城鎮(zhèn)人口的增加，大量中小型水庫(kù)轉(zhuǎn)向重點(diǎn)保障城鎮(zhèn)供水，灌溉水源呈現(xiàn)不足，灌溉保證率逐漸降低。因此，按照國(guó)家水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃綱要中關(guān)于實(shí)施水源工程間水系連通的要求，結(jié)合新能源建設(shè)和抽水蓄能電站建設(shè)，現(xiàn)在南方一些省份開始研究論證將不同高程的大水庫(kù)與中小水庫(kù)連接起來，“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”，對(duì)中小水庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)水，替代城鎮(zhèn)供水水源，還中小水庫(kù)主要興利功能于灌溉，增加水庫(kù)灌溉面積，提高灌溉保證率。南方部分省份的設(shè)想和實(shí)踐表明，水庫(kù)是灌溉的重要水源，水庫(kù)間的連通將大幅度提升水土資源的契合度，為增加灌溉面積和提升灌溉保證率奠定基礎(chǔ)，為新增糧食產(chǎn)能作貢獻(xiàn)。中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)的許多會(huì)員單位是水庫(kù)水電站的擁有者和管理者，應(yīng)該積極主動(dòng)研究水庫(kù)連通中的工程、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題，為夯實(shí)國(guó)家糧食安全根基提供強(qiáng)有力的科技支撐。

三、服務(wù)好國(guó)家“雙碳”目標(biāo)

黨的二十大報(bào)告指出，要立足我國(guó)能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)；重點(diǎn)控制化石能源消費(fèi)，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。新型能源體系中，風(fēng)能、太陽(yáng)能是主力軍。據(jù)相關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，到2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)時(shí)，我國(guó)溫室氣體排放量約為120億t，而我國(guó)碳匯潛力約為12億t，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和必將是一項(xiàng)極為艱巨的任務(wù)。有關(guān)方面預(yù)測(cè)，如果進(jìn)行新能源替代，預(yù)計(jì)到2050年，我國(guó)風(fēng)能和太陽(yáng)能總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到35億kW，到2060年會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性的特點(diǎn)，大規(guī)模并網(wǎng)帶來的電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題，必然對(duì)靈活調(diào)節(jié)電源產(chǎn)生大規(guī)模需求。2022年中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)組織部分院士和專家學(xué)者開展了“‘雙碳’目標(biāo)下大力推進(jìn)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展”的專題調(diào)研。調(diào)研形成以下結(jié)論和建議：第一，由于我國(guó)缺少油、氣等靈活性調(diào)節(jié)電源，以及大規(guī)模煤電機(jī)組的靈活性改造仍然要排放二氧化碳，常規(guī)水電站和抽水蓄能電站必然成為新型能源體系中靈活性調(diào)節(jié)電源的主力軍。第二，目前國(guó)際上一般認(rèn)為水電調(diào)節(jié)風(fēng)能、太陽(yáng)能電源的比例為1∶2～1∶4，如按照1∶4的配比估算，我國(guó)2050年對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能的調(diào)節(jié)能力需求約為9億kW，2060年需要的調(diào)節(jié)能力更多，無論是抽水蓄能還是常規(guī)水電站，均超出我國(guó)以功率計(jì)算的水能資源稟賦上限。第三，在大力發(fā)展抽水蓄能電站的同時(shí)，調(diào)整常規(guī)水電站功能定位是必要的。應(yīng)充分利用水能資源豐富，高壩大庫(kù)型水電站數(shù)量多、調(diào)蓄潛力大、調(diào)度靈活的特點(diǎn)，將常規(guī)水電站由電量供應(yīng)向容量支撐轉(zhuǎn)變，由獨(dú)立發(fā)電主體向新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)主體轉(zhuǎn)變。對(duì)于具有調(diào)節(jié)庫(kù)容的水電站，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)組，增大容量，提高調(diào)節(jié)能力，支撐風(fēng)能、太陽(yáng)能電站的大規(guī)模發(fā)展。第四，在新能源體系建設(shè)中，把水風(fēng)光儲(chǔ)一體化開發(fā)方式和技術(shù)路線作為國(guó)家重點(diǎn)支持領(lǐng)域和行業(yè)要求，并在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)上，探索創(chuàng)新水風(fēng)光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目開發(fā)權(quán)的配置模式，深入研究?jī)r(jià)格、稅收、補(bǔ)償?shù)壤婀蚕頇C(jī)制。實(shí)踐中，中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)的一些會(huì)員單位已經(jīng)開展了水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的成功探索，希望更多的會(huì)員單位加入到水風(fēng)光儲(chǔ)一體化開發(fā)方式的研究論證中，通過科技創(chuàng)新和開發(fā)方式創(chuàng)新，使水庫(kù)大壩更好地為“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略服務(wù)。

四、堅(jiān)持“四個(gè)面向”總要求，創(chuàng)新推動(dòng)水

利水電和壩工領(lǐng)域科技進(jìn)步在推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，水利水電事業(yè)迎來新的發(fā)展高潮。構(gòu)建國(guó)家水網(wǎng)形成的現(xiàn)代水利基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)新布局，推進(jìn)供給側(cè)改革中水利水電建設(shè)釋放出的投資需求新動(dòng)力，一大批在建和即將上馬的水利水電新項(xiàng)目，國(guó)家建設(shè)質(zhì)量強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字強(qiáng)國(guó)對(duì)現(xiàn)代水庫(kù)大壩建設(shè)和運(yùn)行的新要求，江河生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)賦予壩工建設(shè)者的新使命，要求中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)必須以全新的精神面貌投入到新時(shí)代新階段水利水電事業(yè)的蓬勃發(fā)展中。中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)目前擁有376家會(huì)員單位，其中水利水電企業(yè)、勘測(cè)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究單位占大多數(shù)。學(xué)會(huì)的16個(gè)專業(yè)技術(shù)委員會(huì)要聚焦本專業(yè)領(lǐng)域服務(wù)國(guó)家重大需求的科技問題，聚焦影響本專業(yè)領(lǐng)域的具有“卡脖子”性質(zhì)的科技難題，加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，相互啟發(fā)，推動(dòng)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。例如，水庫(kù)泥沙處理與資源利用技術(shù)專業(yè)委員會(huì)，服務(wù)于黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展這一國(guó)家重大戰(zhàn)略，聚焦湖庫(kù)泥沙淤積處理和資源利用這一世界性難題，與中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)聯(lián)合組建中國(guó)湖庫(kù)清淤與泥沙利用協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，對(duì)提升黃河流域水庫(kù)清淤技術(shù)和泥沙資源化利用發(fā)揮了很好的促進(jìn)作用。泥沙技術(shù)專業(yè)委員會(huì)這種主動(dòng)服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略、聚焦科技難題、為科技工作者主動(dòng)搭建平臺(tái)、促進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步的做法值得大家借鑒。

作者:矯勇 單位:中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)