更好的大坝 造福更好的世界——国际大坝委员会第87届年会的观察与思考

杨 骏，商艳光，戴凌全，李 帅，张 娅

(1.中国长江三峡集团有限公司，北京 100038；2.三峡集团流域枢纽运行管理局，湖北 宜昌 443000；3.三峡国际能源投资集团有限公司，北京 100032)

2019-06-08日至14日，国际大坝委员会(International Commission on Large Dams，ICOLD)第87届年会在加拿大首都渥太华召开，会议的主题为“世界大坝的安全与可持续发展”，来自70多个国家的1 300余名专家和代表出席了本次会议。会议围绕创新、可持续发展、灾害、极端情况、尾矿坝等五个主题开展了36场学术交流活动。

本文的几位作者通过参加相关会议及与各国参会专家交流，深切感受到ICOLD在推动全球水库大坝行业可持续发展中的积极作为，深切感受到世界各国水库大坝行业在水库大坝规划建设运行的理念、科技和机制创新方面的不懈努力，深切感受到水坝在减缓气候变化(低碳发电)和适应气候变化(水库蓄水以应对干旱或洪水)方面发挥着越来越重要的作用。

1 ICOLD第87届年会简况

1.1 年会总体情况

2019-06-08日至11日，ICOLD组织召开专委会主席会议。27个专委会分别组织了各自专业的专题研讨会和专委会会议。

6月12日，大会举行开幕式，ICOLD现任主席Michael Rogers先生(同时也是美国大坝协会USSD的名誉主席)致词欢迎与会成员，承办此次会议的加拿大大坝委员会介绍了本届会议相关情况。大会开幕式安排了主题发言，重点介绍了老挝阿速坡省溃坝事故调查，详细展示了事故发生过程、现场调查、事故成因、经验教训等。

6月12日至13日，创新、可持续发展、灾害、极端情况、尾矿坝等五个主题各相关分论坛平行进行。大会前期征集论文入选作者在分论坛中发言交流。

6月14日，大会举行闭幕式。会上，第88届年会主办国印度大坝委员会介绍了近年印度在坝工方面的成就和第88届年会的准备工作情况，热情欢迎各成员国赴印度参会。

闭幕式上颁发了相关奖项。中国专家、华能澜沧江水电股份有限公司高级顾问马洪琪院士荣获国际大坝委员会终身成就奖。

会议期间还安排了技术交流展和世界各地、各个时期、各种类型的知名大坝图片展。中国大坝工程学会的展位吸引了众多专家前往交流。中国的三峡水库、锦屏一级大坝等的图片资料在大会展出。

1.2 本次会议论文情况

ICOLD每年围绕行业内各专业领域的研究方向、成果、实践等在全球范围内征集论文，2019年论文的主题是世界大坝的安全与可持续发展。本届年会共收到来自47个国家的315篇论文。从大会发言和论文展示中，我们选择了一些经典案例，来展现国际大坝行业在水库大坝建设运行维护方面研究和实践的新进展。

案例一：美国·MorrisSheppard大坝的混凝土维护

20世纪初美国建造了大量的水坝，在经济崛起中发挥了巨大的作用，随着时间的推移正面临大坝基础设施老化的危机。位于得克萨斯州的Morris Sheppard支墩坝，长500 m、高15.7 m、库容6.86亿m3，坝龄已超过80年，是美国老化最严重的大坝之一。大坝管理单位采取一系列措施对大坝混凝土进行养护，包括重新浇筑混凝土提高坝体的稳定性、新建减压井降低扬压力等措施，有效延长了大坝使用寿命。

案例二：葡萄牙·AltoTamega双曲拱坝优化设计

为充分利用葡萄牙Tamega 河的水资源，Iberdrola公司正在其上游建设3座梯级水电站，Alto Tamega电站是其中之一。Alto Tamega电站坝高106 m，坝型为双曲拱坝，装机容量为160 MW。由于大坝建在云母片岩基上，同时泄流量较大，大坝的安全格外重要，工程设计和建造者通过巧妙的设计，在左右岸各布置一条泄洪道，溢洪道设计流量为1 826 m3/s，通过挑流鼻坎将高速水流转向并扩散到空中，以达到消能的目的，从而确保大坝的安全稳定运行。

案例三：日本·SakawaRiver泥沙淤积对环境的影响监测

Sakawa River位于日本神奈川县小田原市，河道上建有多座水电站，泥沙淤积问题对当地环境造成了不利影响。目前当地政府正在制定多种泥沙管理方案。其中一种是通过长期的环境监测，包括生物(植被、鱼类、底栖生物、藻类)和地质(河床物质、河床高程、悬浮泥沙)数据来分析泥沙对生物和地质的影响。河底质和生物数据的调查结果显示，截至2017年，上游地区泥沙沉积可以暂时缓解河床质粗化。2010年玛瑙台风引发的特大洪水对生态系统、河床物质状况造成了灾难性破坏，目前已经得到恢复。

案例四：印度·NathpaDam泥沙调度

印度可开发的水电位于喜马拉雅山和东北地区，由于山区地质条件脆弱，河谷坡度陡峻，在季风时期河流携带了大量的泥沙。泥沙处理是水库设计和运行中面临的一个重大挑战。在Nathpa水库通过开闸冲沙、液压冲洗和机械扰动等不同的方法减少水库泥沙淤积，取得了较好的效果。

案例五：加拿大·水下水工结构遥测技术

水下遥测技术对准确掌握大坝运行后的性能具有重要意义，加拿大学者K.W.Sherwood综述了近年来大坝水下结构遥测技术和方法的最新进展，包括如何成像和多波束声纳、摄影测量、水下激光和高清视频来监测大坝的运行状态。同时也介绍了对坝踵和坝趾附近的侵蚀物质、碎屑和泥沙堆积等观测方法，包括声纳、无线定位和导航等新技术。

案例六：中国·三峡水库优化调度

三峡工程是治理、开发和保护长江的关键性骨干工程，具有防洪、发电、航运、水资源利用等巨大综合利用效益。三峡水库投入运行以来，水库的运行方式随着运行条件的变化不断得到优化。开展了汛期中小洪水优化调度、蓄水期优化调度、枯水期下游河道及通江湖泊生态补水调度、促进四大家鱼自然繁殖的生态调度等。运行实践表明：三峡水库的综合效益得到了显著发挥。

案例七：中国·乌东德水电站移民搬迁安置研究

现有研究往往将水库移民作为非自愿移民，而忽视其搬迁安置动力机制研究。这一状况使现行理论对水库移民搬迁安置工作缺乏解释力和指导力。基于对乌东德水电站移民工作的分析，作者提出了包含搬迁意愿与合作意愿的水库移民搬迁安置动力机制，并指出如果搬迁后的生活符合移民群众对美好生活的向往，他们会有较强的搬迁意愿；如果地方政府的行为符合移民群众的期待，他们会有较强的合作意愿。文章梳理出影响搬迁意愿与合作意愿的18个因素。

1.3 年会专委会的特点

年会期间，专委会分别组织了委员会议，对各专业技术公报进行讨论，部分专委会还组织了研讨会。

1)大坝安全成为核心议题。在27个专委会中，至少有大坝安全、大坝监测、洪水评估与大坝安全、气候变化、尾矿坝等5个专委会在本年度会议重点关注了大坝安全问题，其中大坝安全专委会对322个大坝安全问题案例进行了统计学分析，找出问题的主要因素，引起了广泛关注。5个专委会中，大坝安全、大坝监测、尾矿坝等3个专委会参会人数近百人，体现出大坝安全已经成为国际坝工领域的核心议题。

2)技术问题仍然最受重视。ICOLD会员多数是具有工程背景的专家，传统的技术问题，包括坝型选择、混凝土坝、土石坝、防洪堤、水库淤积、大坝水力学等专委会都非常活跃。其中土石坝专委会参会人数达到近300人，是参会人数最多、最受关注的专委会。

3)大坝修补加固问题引起关注。在大坝安全成为核心议题的同时，由于发达国家的水坝运行时间较长，大坝的修补加固问题逐步引起了关注，一些新的技术手段不断出现，是一个非常值得关注的新动向。

4)环境与社会议题重要性逐步提升。环境与社会议题涉及的专委会有环境、大坝周围的公共安全、水库移民、公众认知与教育等4个专委会。体现出环境与社会议题与大坝建设之间存在的密切关系。

2 ICOLD简介

国际大坝委员会作为世界水库、大坝领域权威的行业组织，成立90多年来坚持倡导安全、高效、经济、环保的大坝建设理念，致力于推动坝工技术发展和世界水利水电资源可持续开发。通过制定标准和指导方针以确保大坝建设以安全、经济、环境友好和社会发展可持续的方式建设，引导全球水库大坝行业的健康发展。目前，国际大坝委员会拥有101个成员国，得到了各成员国政府的广泛支持，是引领全球水利水电行业可持续发展的非政府国际组织，在制定国际大坝建设标准和指导原则中处于领导地位。

2.1 ICOLD的历史

国际大坝委员会成立于1928年，最初由5个国家发起，中心办公室设在巴黎，其宗旨是为确保世界水资源的可持续发展和管理，通过信息交流，包括技术、经济、财务、环境和社会等问题的研究，促进大坝及其有关工程的规划、设计、施工、运行和维护的技术进步。ICOLD的组织以四大支柱为基础：国家委员会，执行会，中心办公室，专业委员会。

ICOLD每三年召开一次大会(受二战影响，1939、1942和1945年未能举行)，每次讨论四个与水电开发和大坝建设相关的技术议题。第一届国际大坝会议于1933年6月至7月在瑞典斯德哥尔摩召开，迄今共召开了二十六届，共讨论了103个议题，所选取的报告和编印的论文集在坝工界都具有较强的权威性。

2.2 ICOLD专业委员会

专业委员会是ICOLD核心专业技术机构，由行业内各领域专家和代表组成，负责定期发布体现行业最高技术水平及最佳实践的技术公报，从专业委员会的情况，可以看出ICOLD在世界坝工领域所覆盖的工作范围。目前ICOLD共有27个专委会。

2.3 ICOLD在推动全球水库大坝可持续发展方面的积极作为

1)发布《ICOLD道德规范》，规范全球水库大坝从业组织和人员的行为。

2006年6月，国际大坝委员会在西班牙锡切斯的第74次执行会议通过了《ICOLD道德规范》。《规范》明确了ICOLD的每个成员和每个国家委员会所有参与建设大坝的技术、经济、社会和环境科学的专业人员都应共同遵守的十条原则：

第1条、责任：个人对其(或他们的)活动承担道德责任；

第2条、目标：所有行为必须考虑社会、生态和经济的责任；

第3条、尊严：始终维护ICOLD和大坝工程行业的尊严、标准和声誉；

第4条、能力：确保获得足够的专业能力，并通过继续教育加以完善；

第5条、创新：在以创新为基础的技术进步中发挥作用，造福社会、环境和经济；

第6条、风险：认真评估和考虑与新技术应用有关的优势和风险；

第7条、可持续性：限制使用不可再生资源，帮助减少对环境的不利影响；鼓励使用可再生能源；

第8条、全球视野：获得广博的知识，以便能够评估相互关系并开展跨学科合作；

第9条、对话：在与各专门领域专家合作和与公众建立对话中发挥作用；

第10条、诚实：坚持对他人和对自己真实和诚信的原则。

2)通过发布相关世界宣言，推动水库大坝可持续发展。

2008年，ICOLD推动了与非洲联盟、世界能源理事会、非洲电力生产国联盟等国际组织共同签署的《水坝和水电促进非洲可持续发展世界宣言》。增强了国际社会通过水利基础设施建设和水电开发，促进非洲可持续发展的共识和行动。

2012-06-05日，国际大坝委员会 (ICOLD)联合国际灌溉与排水委员会(ICID)、国际水电协会(IHA)、国际水资源协会(IWRA)等国际组织共同发起了《储水设施与可持续发展的世界宣言》。《宣言》认为：由于世界人口的不断增长、社会经济的发展以及人们生活水平的改善,将不断提升对水、粮食和能源的需求,面对这一特殊形势,储水基础设施将变得更加重要。我们需要加强现有储水设施并进一步建设新的储水基础设施，优化利用水资源：包括洪水管理与抗旱、粮食生产灌溉、发电、饮用水和卫生、工业用水、航运、环境和其他功能。

2.4 CHINCOLD与ICOLD

中国大坝工程学会(CHINCOLD)前身是成立于1974年的中国大坝委员会，是国际大坝委员会的国家会员，是由我国与大坝业务有关的企业和事业单位组成的国家一级学会。中国大坝工程学会的宗旨是通过组织全国技术交流与合作等方式，促进我国坝工建设和管理理论的不断进步，促进大坝技术水平的不断提高，促进大坝与环境的和谐。

中国坝工行业与国际大坝委员会交往历史悠久。中国代表1936年曾参加过第二届大坝会议，但一直不是成员国。1973年，张光斗院士率中国代表团参加了在西班牙马德里召开的国际大坝委员会第41届年会和第11届大会。1974年4月在雅典第42届执行会议上，中国正式成为国际大坝委员会的国家会员。

自1981年瑞典斯德哥尔摩国际大坝委员会第49届执行会上，原电力工业部副部长李鹗鼎当选为国际大坝委员会副主席以来，先后有5位中国专家任国际大坝委员会主席、副主席职务，在国际大坝委员会领导岗位上积极发挥作用，深度参与国际组织工作。其中，中国大坝工程学会副理事长兼秘书长贾金生2003～2006年任国际大坝委员会副主席，2009～2012年任主席，现担任国际大坝委员会荣誉主席。

2000年9月中国在北京承办了国际大坝委员会第20届大会和第68届年会，会议期间时任全国人大委员长李鹏接见参会嘉宾，时任国务院副总理温家宝参加大会开幕式并致辞。

目前，在国际大坝委员会的27个专委会中，我国专家共参加了24个专委会，并担任胶结坝、水电站与水库联合运行和水库移民3个专委会的主席职务。通过专委会交流机制，积极促进我国水库大坝规划设计建设运营的理念、技术标准与国际接轨，并不断推动中国标准成为国际标准。

中国大坝工程学会积极推荐中国专家参与国际大坝委员会“坝工专家终身成就奖”评选，2001年至今已有陆佑楣院士、潘家铮院士、朱伯芳院士、陈厚群院士、郑守仁院士、马洪琪院士和汪恕诚等7位专家获此殊荣。

3 推动水库大坝更好造福世界

长期以来，水库大坝为全球可持续发展提供不竭的动力及活力，极大地改变了人类的能源结构和生产生活方式。ICOLD通过不断完善技术推广和机制保障，推动理念引领和公知认知，通过建设运行更好的水库大坝造福人类可持续发展目标。

3.1 更注重大坝安全

大坝安全一直以来都是ICOLD关注的重点，为此专门设有“大坝安全”专委会。大坝安全是大坝造福人类经济社会的前提和先决条件。大会开幕式上，来自挪威岩土工程研究所的Suzanne Lacasse教授做了题为《可靠性和风险分析方法在大坝设计和安全评价中的应用》的主旨报告，归纳其核心观点就是，大坝安全管理正在由常规(确定性)标准向风险(概率)型转变、自然科学驱动向多学科交叉融合转变、应急管理型向风险管理型转变、被动反应型向主动预见型转变。

ICOLD积极推动大坝安全监测系统建设，融合更多的先进的信息安全技术，通过风险评估掌握水库大坝安全监测监控系统网络安全现状，服务器、控制器、网络设备、安全设备等存在的安全漏洞，人员及管理等方面存在的安全风险。根据风险评估结果，提出水库大坝安全监测监控系统网络安全对策，不断加强对水库大坝安全监测监控系统的整体安全部署，完善和提供整体的水库大坝安全监测监控系统网络安全防护技术解决方案。

以老挝阿速坡省溃坝事故调查为例，充分证明了大坝注册和跟踪关注机制的重要意义。2018-07-23日, 老挝首都万象东南约560 km的阿速坡省在建的桑片-桑南内水电站(Xepian-Xe Nam Noy)副坝发生溃坝，涌入阿速坡省萨南赛县13个村庄，其中6个村庄严重受损，导致35人遇难、99人失踪，另有1.3万人受灾，6 000多人无家可归。ICOLD对事故进行了调查，并公布了调查过程和调查结果。独立专家组调查报告指出，不能认为溃坝是不可抗力导致的，由于该副坝基础存在高渗透性、易被侵蚀，当水库蓄水水位上升时，坝的稳定性就无法保证，最终导致副坝崩裂，造成灾难性、不可控的洪水下泄。

3.2 更注重综合效益

大坝服务人类社会文明已经有超过五千年的历史。在过去的五千年里，水库大坝通过调蓄作用为维持人类生存提供水资源(占世界可利用水资源总量的30%)的同时，在供水、灌溉、发电、防洪、航运、娱乐、旅游、环境保护等方面也产生了重要的社会效益和经济效益，为世界可持续发展和提高人类生活质量发挥着十分重要的作用。例如，水库灌溉全球17%的耕地，贡献全世界40%的农作物产量；全球近20%的水库具有防洪功能，以减轻洪水带来的社会经济影响；水电作为环境友好型、可再生清洁能源，贡献全世界约20%的电量。

自1958年起，ICOLD就设立了“世界大坝注册”专委会，负责对坝高超过15 m或坝高介于5～15 m且蓄水量不少于300万m3的大型水库进行登记造册并持续跟踪关注，登记内容包括：大坝名称、完工时间、大坝高度、水库功能、水库库容、防洪能力、控制流域面积、装机容量、年平均发电量、灌溉面积、移民规模等。截至2018年，全球约有符合ICOLD大坝标准的6万座大坝在健康运行。

国际大坝委员会前主席，L.Berga先生认为：ICOLD环境政策的重点是，对大坝和水库的社会和环境方面的关注必须是贯穿我们所有活动的一个主要问题，就像对安全的关注一样。我们现在的目标是平衡水资源开发的需要和保护环境的可持续发展方式的需要，这种方式不会损害子孙后代。

3.3 更强调新技术推广

随着社会的发展，新材料、新技术、新工艺和新理念的大量出现并应用，大坝的规划、设计、建设、运行和管理水平到达了一个前所未有的新高度，规划更加合理、设计更加先进、建设更加智能、运行更加科学、管理更加高效。同时，在实现全球减排目标的大背景下，水电迎来了前所未有的良好发展机遇，已建水库大坝将以更加创新、绿色、和谐的运行方式，减小气候变化带来的不利影响，最大限度满足社会发展需要，促进大坝工程行业水平的整体提升。

比如，在筑坝材料方面，胶结坝作为融合土石坝和混凝土坝优点的一种新坝型，强度高、抗剪能力和抗冲蚀能力强，具有工程安全、经济合理、施工便捷、生态环保等特点，受到国际大坝行业的关注和青睐。在建设运行技术方面，智慧大坝以数字大坝为基础，以物联网、智能技术、云计算与大数据等新一代信息技术为基本手段，以全面感知、实时传送和智能处理为基本运行方式，对大坝空间内包括人类社会与水工建筑物在内的物理空间与虚拟空间进行深度融合，建立动态精细化的可感知、可分析、可控制的智能化大坝建设与管理运行体系。

3.4 更关注气候环境

经济社会发展与气候变化给大坝发展带来新的机遇和挑战。水库大坝是水资源的重要调蓄手段，涉及国家的防洪安全、供水安全和能源安全，因此大坝发展一直受到国际社会的广泛关注。而全球气候变化导致水资源时空分布更加不均匀，洪水和干旱发生的频次和强度增加，必然对已建水库大坝在防洪、供水、灌溉、发电等方面的功能产生严重影响，要求人类必须采取措施加以应对。一方面需要主动积极推动能源结构战略调整，改变化石能源在能源结构中的绝对主导地位，减少温室气体排放；另一方面要对全球气候变化所带来的后果，采取积极应对措施。

本次大会设有“气候变化与环境问题”分论坛，来自中国、加拿大、日本、伊朗、韩国等国家的11位专家分别介绍了水库温室气体排放、水库水质模拟及预测、气候变化下的水电资产评估、水利水电工程对动物的影响及保护措施、水库调度方式对咸潮入侵影响等方面的最新研究成果。本次会议票选出2021年ICOLD第27届大会的四个议题中，“大坝与气候变化”仍然是ICOLD未来持续关注的重点之一。

3.5 更好的公众认知

包括水利、水电项目在内的重大工程是人类文明的标志，代表时代科技进步的水平，反映人类文明发展程度。在传统的水库大坝和水电工程建设中，公众认知对工程本身的意义往往被忽视，社会公众对重大工程的认知处于滞后的状态。事实上，社会公众对重大工程越了解，他们对工程的理解和支持度就越高，就越容易发挥工程的综合效益。同样地，工程与公众的交流沟通越充分，就越有助于业主认清自身问题，协调与工程有关的各相关方的利益平衡，推动工程和行业的完善与进步。

为向社会传递有关大坝的全面、准确和平衡的信息，更好推动水库大坝公众认知，ICOLD在2010年提出了《ICOLD全球传播计划和战略》,并成立了国际大坝委员会公众认知和教育专委会，希望通过专委会相关的沟通工作，提高ICOLD在科学、技术、社会、环境和伦理问题上作为大坝领先专业组织的声誉，促进公众了解大坝储水在开发和管理世界水资源方面的有益作用以及与气候变异和变化有关的风险，促进向公众提供关于大坝在流域蓄水和管理中的目的和作用的平衡和可信信息的项目，进一步发展国际媒体关系、确保世界各地都能获得关于大坝作用的平衡和可信的信息，提供关于大坝和水库的可靠信息来源、以应对媒体发表的不平衡文章。

本次公众认知专委会的一项工作就是审定由巴西伊泰普公司制作的视频片《水库大坝的效益》，在大会播放并向全球推广。

“更好的大坝，造福更好的世界”，是2018年ICOLD庆祝成立90年的公报中的一个关键理念。

大坝和水库在应对气候变化的全球背景下发挥着关键作用。ICOLD秘书长Michel de Vivo在多个国际论坛的主题演讲中指出：在缓解气候变化方面，清洁水电将取代化石燃料，成为无可比拟的电网调节工具，尤其是随着间歇性可再生能源的增加。同时为了适应气候变化，水库有助于减轻水患，调节毁灭性洪水的影响。目前，新大坝的大部分投资都用于水力发电。这将持续几年，直到我们达到水力发电的最大潜力。然后，我们将进入一个新的局面，其中大部分大坝投资将用于储能。风能和太阳能等间歇性可再生能源的大规模开发将需要相应的大规模抽水蓄能电站。抽水蓄能现在占全球发电容量的10%，预计2050年将达到100%。

因此，ICOLD认为：一个新的大坝建设的黄金时代即将到来，但它不会与战后的黄金时代一样。未来水电将依赖于新技术，其中一些技术尚在探索之中。这就是为什么ICOLD仍将发挥至关重要作用的原因。