[西班牙]S.普利查德
作為擁有歐洲第一、世界第五大壩數(shù)量的國家,西班牙從古時代開始在蓄水建筑物建造領域便占有很重要的地位。截至目前為止,該國有1224座大壩處于正常運行中,其中具有羅馬風格的科馬沃(Comalvo)壩和普羅瑟派納(Proserpina)壩建于2世紀,現(xiàn)在還在運行。
某些歐洲國家已經(jīng)放緩了大壩建設的速度,而西班牙卻加快建設步伐,目前正在興建22座大壩,另有兩座大壩正在加高。西班牙大壩委員會主席波利蒙對西班牙大壩行業(yè)展開了深入探討。
作為一個地處干燥氣候環(huán)境的干旱國家,波利蒙闡釋了大壩如何使西班牙的可自然調(diào)節(jié)水資源量由河流水資源的9%增加到年均徑流量的50%。水資源供應不僅要滿足該國4500萬居民所需,每年5500萬游客的需求也必須考慮在內(nèi)?,F(xiàn)階段關于大壩和水資源需求的相關問題也是媒體的關注重點。
由于西班牙干旱問題嚴重,媒體對于大壩問題一直非常關心,但由于要經(jīng)過官方許可和要考慮環(huán)境影響,一座大壩開發(fā)的全過程高達20a。
如果在未來,一些可預見的氣候變化影響非常明顯,建壩需求就不會降低。河流確實需要得到更好治理,這就意味著在西班牙必須有更大的庫容量,但這并不容易。目前正在修建24座大壩,但是由于經(jīng)濟狀況以及其他社會問題的影響,很多問題還不可預見。
不斷增長的庫容量也會引發(fā)一些復雜的問題。在該國地中海地區(qū),水庫的泥沙淤積問題已經(jīng)證明是一個現(xiàn)實問題,這將使得對現(xiàn)有水庫庫容量的精確評估成為空談。估計地中海流域內(nèi)的水庫總庫容已減少了10%。
由于需要更多的水資源用于農(nóng)業(yè)灌溉,又出現(xiàn)了一個新問題,即根據(jù)其他干旱國家和地區(qū)的經(jīng)驗,在西班牙,小型水壩水庫(池塘)的數(shù)量會逐步增多,尤其是在東南地區(qū)。
直至大約5 a前,一些私人土地擁有者,在完全沒有筑壩專業(yè)技術指導的情況下私自修建了一些具有水壩的水庫用于灌溉其土地。這些工程完全沒有經(jīng)過由專業(yè)技術人員所要求的監(jiān)督管理,壩高一般不足15 m,而庫容不足1 hm3,個別工程規(guī)模較大。為了設法解決這一問題,西班牙大壩委員會在2010年發(fā)布了一個技術指導意見,給這些小型水壩和水庫的施工與維修提供建議。不過這些問題依然存在。
在西班牙大壩行業(yè)中有一點已經(jīng)非常明確,即側重點已從大壩施工、設計逐步轉向大壩的維護與安全運行上。在1950~2000年間,西班牙每年有20座大壩投入運行,而現(xiàn)在降低到每年2座。存在的最大問題是:現(xiàn)有的大壩正在老化,在西班牙大約25%的大壩運行已超過了50a,60%的大壩已經(jīng)運行了30多年。接下來面對的是要在這些大壩的維護、修復以及適應越來越嚴格的新技術標準等方面做更大的努力。
波利蒙指出,在很長一段時間里,西班牙在大壩設計和施工方面有著長足的發(fā)展,現(xiàn)在有義務將這些技術傳授給其他國家。設計和施工方面的專長是賴以幫助其他國家開發(fā)水電能源的堅實基礎。但問題是,那些參與過設計和施工的不同領域的專家與將來要負責這些壩的安全和運行的新技術人員之間存在代溝。
將專業(yè)知識從設計和施工運用到運行和維護上非常困難,這也是為什么西班牙大壩委員會舉辦大壩安全運行培訓課程的原因之一。
從2012年9月起,西班牙大壩委員會已經(jīng)組織了3期大壩安全運行國際碩士課程的培訓,整個培訓包含8大模塊,600個學時,其中40%為工程實踐活動。該培訓課程在將來還可以推廣到整個歐洲范圍內(nèi)。波利蒙堅信這種做法可填補受教育程度方面的差別和目前土木工程技術課程的不足。
波利蒙指出,還不能給即將從事大壩管理的人員提供足夠多的信息,另外,很多講課人可能具有設計和施工方面的專門知識,但可能缺少大壩安全運行方面的專門知識。這也是一些新畢業(yè)的大學生需要專修的一個領域。
對專業(yè)技術人員在大壩運行和安全方面的培訓非常重要。這之間存在著一個代溝,而且考慮到大壩所處環(huán)境的不斷變化,需要讓有關人員在運行和安全管理方面得到更多培訓。管理人員必須充分意識到這一點。
1998年4月25日發(fā)生在阿茲那科拉(Aznalcollar)尾礦壩坍塌事故對西班牙整個大壩業(yè)而言都是非常重大的事件,必須從中得到深刻反思。通過這次事故的后果調(diào)查,推動了堤壩和水庫安全運行、維護以及相關環(huán)境方面技術指南的推廣應用。這次事故促使波利蒙推動完成了碩士培訓課程并準備在將來進一步擴大這種培訓計劃。他指出,作為一個課程這不僅在西班牙,而且在其他國家也是必不可少的。因此需要在整個歐洲甚至更寬廣的領域推動此項工作的開展。
在西班牙,大壩與水庫產(chǎn)生了巨大的效益,在過去幾十年發(fā)展過程中舉足輕重。通過水庫調(diào)節(jié)的水可以滿足370萬hm2的農(nóng)田灌溉、4500萬本國居民的生活用水以及國外游客所需要的季節(jié)性生活用水。水電站還提供了占全國用電量15%的電力。經(jīng)濟學方面的研究已經(jīng)提出了有關這一方面的具體數(shù)字,而且大壩和水庫價值分析表明:水庫蓄水每年創(chuàng)造的經(jīng)濟價值大概為2527.5萬歐元,占經(jīng)濟增加總值的6%。這意味著庫容各種用途的平均經(jīng)濟價值為0.55歐元/m3。
可以預計西班牙大壩的經(jīng)濟價值在不遠的將來會進一步增加。西班牙是大量利用風能和太陽能的首批國家之一,但現(xiàn)在面臨的問題是如何儲存這些可變的能量。裝機容量有時高于電力系統(tǒng)的需求,而儲存這些電能的唯一方法就是使用可逆式水泵-水輪機進行抽水蓄能。
能源儲存將越來越重要,因此越來越需努力爭取為蓄能確定補償性的市場價格。目前在西班牙的市場上還沒有出現(xiàn)蓄能價格。國家應該更詳細地分析研究這個課題,考慮在現(xiàn)有的大壩處修建更多的抽水蓄能設施。
近年來,西班牙大壩技術發(fā)展上出現(xiàn)了很多新變化。從歷史來看,建壩在這個國家有著重大的意義,而且這一狀況還會繼續(xù)。西班牙目前在建的大壩比其他歐洲國家多,而且作為一個干旱國家,它還是需要更大的水庫庫容和更多的大壩。但是,正如西班牙大壩委員會主席所說,在建設大壩的同時,西班牙的工作重點正在拓寬,以便結合考慮其他重要問題,例如:
(1)確定目前現(xiàn)有水庫的實際庫容量;
(2)開展風險分析,優(yōu)先考慮現(xiàn)有大壩安全運行方面的投資;
(3)確定蓄能的補償價格;
(4)有效地進行流域管理;
(5)培訓運行和安全管理技術人員。
波利蒙強調(diào),安全運行與節(jié)約能源是西班牙大壩委員會關注的主要問題之一,而且這些問題在將來仍然是頭等重要的大事,迫切需要制定完善的大壩運行和安全規(guī)程。