西班牙坝工技术的发展状况

［西班牙］S.普利查德

作为拥有欧洲第一、世界第五大坝数量的国家，西班牙从古时代开始在蓄水建筑物建造领域便占有很重要的地位。截至目前为止，该国有1224座大坝处于正常运行中，其中具有罗马风格的科马沃(Comalvo)坝和普罗瑟派纳(Proserpina)坝建于2世纪，现在还在运行。

某些欧洲国家已经放缓了大坝建设的速度，而西班牙却加快建设步伐，目前正在兴建22座大坝，另有两座大坝正在加高。西班牙大坝委员会主席波利蒙对西班牙大坝行业展开了深入探讨。

1 水资源需求

作为一个地处干燥气候环境的干旱国家，波利蒙阐释了大坝如何使西班牙的可自然调节水资源量由河流水资源的9%增加到年均径流量的50%。水资源供应不仅要满足该国4500万居民所需，每年5500万游客的需求也必须考虑在内。现阶段关于大坝和水资源需求的相关问题也是媒体的关注重点。

由于西班牙干旱问题严重，媒体对于大坝问题一直非常关心，但由于要经过官方许可和要考虑环境影响，一座大坝开发的全过程高达20a。

如果在未来，一些可预见的气候变化影响非常明显，建坝需求就不会降低。河流确实需要得到更好治理，这就意味着在西班牙必须有更大的库容量，但这并不容易。目前正在修建24座大坝，但是由于经济状况以及其他社会问题的影响，很多问题还不可预见。

不断增长的库容量也会引发一些复杂的问题。在该国地中海地区，水库的泥沙淤积问题已经证明是一个现实问题，这将使得对现有水库库容量的精确评估成为空谈。估计地中海流域内的水库总库容已减少了10%。

由于需要更多的水资源用于农业灌溉，又出现了一个新问题，即根据其他干旱国家和地区的经验，在西班牙，小型水坝水库(池塘)的数量会逐步增多，尤其是在东南地区。

直至大约5 a前，一些私人土地拥有者，在完全没有筑坝专业技术指导的情况下私自修建了一些具有水坝的水库用于灌溉其土地。这些工程完全没有经过由专业技术人员所要求的监督管理，坝高一般不足15 m，而库容不足1 hm3，个别工程规模较大。为了设法解决这一问题，西班牙大坝委员会在2010年发布了一个技术指导意见，给这些小型水坝和水库的施工与维修提供建议。不过这些问题依然存在。

2 坝工技术的发展

在西班牙大坝行业中有一点已经非常明确，即侧重点已从大坝施工、设计逐步转向大坝的维护与安全运行上。在1950～2000年间，西班牙每年有20座大坝投入运行，而现在降低到每年2座。存在的最大问题是:现有的大坝正在老化，在西班牙大约25%的大坝运行已超过了50a，60%的大坝已经运行了30多年。接下来面对的是要在这些大坝的维护、修复以及适应越来越严格的新技术标准等方面做更大的努力。

波利蒙指出，在很长一段时间里，西班牙在大坝设计和施工方面有着长足的发展，现在有义务将这些技术传授给其他国家。设计和施工方面的专长是赖以帮助其他国家开发水电能源的坚实基础。但问题是，那些参与过设计和施工的不同领域的专家与将来要负责这些坝的安全和运行的新技术人员之间存在代沟。

将专业知识从设计和施工运用到运行和维护上非常困难，这也是为什么西班牙大坝委员会举办大坝安全运行培训课程的原因之一。

从2012年9月起，西班牙大坝委员会已经组织了3期大坝安全运行国际硕士课程的培训，整个培训包含8大模块，600个学时，其中40%为工程实践活动。该培训课程在将来还可以推广到整个欧洲范围内。波利蒙坚信这种做法可填补受教育程度方面的差别和目前土木工程技术课程的不足。

波利蒙指出，还不能给即将从事大坝管理的人员提供足够多的信息，另外，很多讲课人可能具有设计和施工方面的专门知识，但可能缺少大坝安全运行方面的专门知识。这也是一些新毕业的大学生需要专修的一个领域。

对专业技术人员在大坝运行和安全方面的培训非常重要。这之间存在着一个代沟，而且考虑到大坝所处环境的不断变化，需要让有关人员在运行和安全管理方面得到更多培训。管理人员必须充分意识到这一点。

1998年4月25日发生在阿兹那科拉(Aznalcollar)尾矿坝坍塌事故对西班牙整个大坝业而言都是非常重大的事件，必须从中得到深刻反思。通过这次事故的后果调查，推动了堤坝和水库安全运行、维护以及相关环境方面技术指南的推广应用。这次事故促使波利蒙推动完成了硕士培训课程并准备在将来进一步扩大这种培训计划。他指出，作为一个课程这不仅在西班牙，而且在其他国家也是必不可少的。因此需要在整个欧洲甚至更宽广的领域推动此项工作的开展。

3 能源储存

在西班牙，大坝与水库产生了巨大的效益，在过去几十年发展过程中举足轻重。通过水库调节的水可以满足370万hm2的农田灌溉、4500万本国居民的生活用水以及国外游客所需要的季节性生活用水。水电站还提供了占全国用电量15%的电力。经济学方面的研究已经提出了有关这一方面的具体数字，而且大坝和水库价值分析表明:水库蓄水每年创造的经济价值大概为2527.5万欧元，占经济增加总值的6%。这意味着库容各种用途的平均经济价值为0.55欧元/m3。

可以预计西班牙大坝的经济价值在不远的将来会进一步增加。西班牙是大量利用风能和太阳能的首批国家之一，但现在面临的问题是如何储存这些可变的能量。装机容量有时高于电力系统的需求，而储存这些电能的唯一方法就是使用可逆式水泵－水轮机进行抽水蓄能。

能源储存将越来越重要，因此越来越需努力争取为蓄能确定补偿性的市场价格。目前在西班牙的市场上还没有出现蓄能价格。国家应该更详细地分析研究这个课题，考虑在现有的大坝处修建更多的抽水蓄能设施。

4 未来展望

近年来，西班牙大坝技术发展上出现了很多新变化。从历史来看，建坝在这个国家有着重大的意义，而且这一状况还会继续。西班牙目前在建的大坝比其他欧洲国家多，而且作为一个干旱国家，它还是需要更大的水库库容和更多的大坝。但是，正如西班牙大坝委员会主席所说，在建设大坝的同时，西班牙的工作重点正在拓宽，以便结合考虑其他重要问题，例如:

(1)确定目前现有水库的实际库容量;

(2)开展风险分析，优先考虑现有大坝安全运行方面的投资;

(3)确定蓄能的补偿价格;

(4)有效地进行流域管理;

(5)培训运行和安全管理技术人员。

波利蒙强调，安全运行与节约能源是西班牙大坝委员会关注的主要问题之一，而且这些问题在将来仍然是头等重要的大事，迫切需要制定完善的大坝运行和安全规程。