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学习实践科学发展观 发挥科研支撑作用

2008-10-16 来源:光明日报  我有话说

编者按

中国水利水电科学研究院今年迎来了五十年华诞。在这一重要时刻,作为我国水利水电科学研究和技术开发的中心、作为我国水利科技对外合作与交流的重要窗口,他们召开一系列学术报告会和座谈会,庆祝院庆五十周年,为我国水利事业的发展献计献策。

回顾50年来获得的包括2项特等奖、7项一等奖在内的73项国家奖、400余项部级奖,面对在水利水电领域具有的国际国内领先地位,专家们没有陶醉,而是就如何学习实践科学发展观,促进该院和我国水利水电科研事业的可持续发展发表真知灼见、建言献策,既讲经验,也找不足。

建设生态文明、实现可持续发展的目标,凸显了水利科研的重要性。正如老专家陈厚群所说:“处在行业科研前端的我院,任重道远;作为这条战线的老兵,深感责任重大。”专家们的见解不仅对该院实现2020年创建世界一流水利水电研究院的目标大有裨益,也对我国水利水电科研事业的科学健康发展,对促进我国的水利水电建设有实实在在的教益。特此摘登几篇以飨读者。

要注重人才培养和重点实验室建设

中国科学院院士林秉南

水利水电是关系国计民生的行业,学习实践科学发展观,就要注重人才培养和重点实验室建设,以不断提高科技创新水平。

科技创新要依靠人才。要努力营造培养和吸收人才的良好环境和气氛,建立完善的人才培养机制,努力培养一批德才兼备,既有高度的责任感和良好的职业道德,又有扎实的学术功底的人才队伍。要敢于给青年科技骨干压担子,让他们在实践中得到锻炼和提高。鼓励科技人才多层次、宽领域、全方位参与国际科技合作与交流,支持我国科研人员参加国际大科学研究计划,支持与国际高水平研究机构和团队之间的实质性合作,特别是支持我国科学家发起和牵头的重大合作研究计划和项目。要制定科技人才队伍建设的政策体系,在人才培养上,加大人力资本投资力度,要坚持人才培养与创新实践紧密结合。

要结合国家和水利部重点实验室的建设,保持科研基地装备的先进性,提高和增强我国基础研究的持续创新能力和国际竞争力。重点实验室是水利科技发展的重要基地,是水利科技创新体系的重要平台,要注重实验室硬件环境建设,也要重视软件环境建设,建立适合实验室运行的体制机制,营造良好的学术氛围。

要切实以科学发展观为指导,着眼于水利水电前沿问题,在研究中要坚持室内试验、原型观测和理论分析及数字计算三结合的原则,面向实际需求,努力解决国家和社会发展过程中亟待解决的问题,积极践行可持续发展治水思路,实现新的发展。

林秉南,中国水利水电科学研究院教授级高工、中国科学院院士。曾任中国水利水电科学研究院院长、三峡工程泥沙专家组组长、五至七届全国政协委员、联合国发展署亚洲地区泥沙冲淤培训项目经理、中国水利学会副理事长、国际水利学研究协会亚太地区分会主席、世界泥沙研究学会理事会成员,《国际泥沙研究(英文版)》总编等职。曾当选美国艾奥瓦大学杰出校友工程院成员,曾获美国土木工程学会干旱地区水利工程奖

加强科技创新提高工程质量

中国工程院院士朱伯芳

十七大报告提出了建设生态文明的目标,水利部也提出了可持续发展的治水新思路,这对水利水电事业的发展具有重要指导作用。

现在中国的混凝土坝的数量、高度都是世界之最。目前国外最高的混凝土坝在格鲁吉亚,高272米。而我国的溪洛渡水电站拱坝坝高278米,小湾电站坝高292米,锦屏一级水电站坝高305米,都要高于国外。一个国家同时建造世界第一到第三高的混凝土拱坝,这在历史上也是绝无仅有的。

如何在大规模的建设工程中保证坝体质量,减少溃坝隐患,实现可持续发展,是水利水电科研的重要课题之一。这就需要加大科技创新的力度,以创新促发展,以技术保安全。

比如,目前我国混凝土坝的监控主要依靠仪器观测完成,但混凝土坝温度场和应力场十分复杂,仪器观测因测点太少难以给出大坝的应力场和安全系数,在施工阶段难以及时发现问题,运行阶段的安全评估也难以反映众多因素的影响。

因此建议在仪器监控之外,增加数字监控,在反分析的基础上,进行全坝全过程有限元仿真分析。采用这一新技术,在施工阶段可给出当时的应力场,并可根据当时的大坝实际状态及预定的施工计划预报后期的应力场和安全系数,及时发现问题,避免事故。在运行阶段可充分反映施工过程及运行条件的影响,对大坝作出比较符合实际的安全评估。可望有效地降低工程施工和运行过程中的安全隐患。

再如,在拱坝体形优化方面,运用合理的数学模型和高效解法,实现拱坝体形优化,一般可节省坝体混凝土5%―30%,降低工程成本。这项技术已应用于100座以上实际工程,有效地提高了资源利用效率,降低工程成本,减少安全隐患,为水利工程发展提供了有力的技术支撑。这一经验应很好地总结、吸取。

朱伯芳:中国水利水电科学研究院教授级高工,中国工程院院士,水利部科学技术委员会委员,国家南水北调专家委员会委员。

曾任中国土木工程计算机应用学会理事长、第八、九届全国政协委员。

脚踏实地加强水利科技创新

中国工程院院士韩其为

我国进入建设创新型国家的历史新时期,我院也提出至2020年建成国际一流科研机构,加强科技创新提到了重中之重的地位。贯彻落实科学发展观,要求我们脚踏实地,从下述几方面加强水利科技创新。

一、引进新理念,必须脚踏实地开展研究。水利科技创新必须贯彻科学发展观,树立以人为本、可持续发展的观念。在用新的理念,包括人水和谐、水资源可持续利用等指导科研活动时,特别是开展一些较宏观的、描述性的研究时,必须脚踏实地,才可能取得实质性进展。

二、培养创新型人才,特别是高端理论研究人才,必须脚踏实地。要通过制订培养规划、宣传典型事例等创造培养创新人才的环境和气氛;要物色恰当的高端人选(如按5%―10%)予以重点培养,给予适当科研经费支持;对重点培养对象,要抓基础理论的提高、科研项目的开展和成果的评定。评定一定要有根有据、实事求是。

三、培养创新人才,要取得大突破,必须强调理论联系实际、打好基础、注意选题。第一,一定要有高度责任感和浓厚的兴趣。我们一定要淡薄名利,积极开展创新研究。对于毫无兴趣的研究,单凭责任感也是很难完成的。因此,在选题时,要让研究人员有一定的自由度。第二,对于水利科学,不论是“固体”还是“流力”专业,研究人员必须有深厚的数学、力学基础,否则理论创新是很困难的。第三,一定要理论联系实际,不仅认识来源于实践,更主要的是经验须经过抽象概括成新的理论再来指导实践、开展理论研究。第四,理论研究要长期深入研究,才能有所突破,实现源头创新。在选题时需要注意:在战略上是可以攻克的;完成的时间以5―10年较合适;要选择真正的前沿性课题,同时兼顾对实际工程的重要支撑作用。研究内容要有一定的自由度,允许修改、调整。

韩其为:中国水利水电科学研究院教授级高工,中国工程院院士。中国工程院土木、水利与建筑学部副主任,三峡工程泥沙专家组成员,水利部技术委员会委员,长江水利委员会、黄河水利委员会技术委员会顾问。

发挥科技作用,加强法制建设,减少灾害损失

中国科学院院士陈祖煜

预防和减少自然灾害带来的损失是水利水电和其他基本建设事业实现可持续发展的保证之一,这方面汶川大地震的经验和教训值得汲取。

思考・启示一:先进的工程技术手段可以减少灾害损失。

紫坪铺水库左岸山体在地震中发生大规模滑坡,但是大坝的左岸及右岸边坡在建坝时采用锚索进行了加固,从而保证了紫坪铺大坝的安全。又如,北川县王家岩滑坡导致很多人死亡,然而紧邻该边坡体的会议楼由于采用抗滑桩加固未发生滑坡,从而挽救了100多人的生命。

思考・启示二:加强震后滑坡和泥石流灾害监测预警和堰塞湖后期处置,减轻次生灾害危害。

汶川地震造成了大量的滑坡、泥石流、堰塞湖等次生山地灾害。堰塞湖蓄水后不仅造成上游的淹没损失,也给下游村庄、道路和农田等造成了严重的溃决洪水威胁。震后对堰塞湖进行了处理,基本上解除了险情,但是从根本上消除这些河道上巨大障碍物的威胁,还要进一步做工作,希望各级领导将其提到议事日程上来。

思考・启示三:进行地震灾后重建,要注意科学、合理,确保安全。

为了有效使用近万亿元灾后重建资金,要认真进行地质灾害风险评估,选择安全的场所。必要时还要治理重点灾害,确保重建安全。比如,此次地震中预制构件房屋破损比较严重,调查我国现有预制构件的抗震性能,进而完善预制房屋的抗震结构,十分重要。

思考・启示四:加强法制建设,减少灾害损失。

对于涉及责任的地震中房屋倒塌,从立案、调查取证到诉讼,都要有法律依据。因此,宜在“中华人民共和国防震减灾法”和有关法规中,增加在地震后因责任事故造成重大灾害的有关调查处理条例。例如,规定死亡达到某一人数时,房屋废址在清理前必须进行实录,并封存相关的建设档案。

陈祖煜:中国水利水电科学研究院教授级高工,中国科学院院士,中国土木工程学会土力学及岩土工程分会副理事长、中国岩石力学与工程学会常务理事、中国土木工程学会理事、国务院学位委员会学科评议组成员。

坚持科学发展持之以恒治水

水利部防洪抗旱减灾研究中心常务副主任程晓陶

治水必须持之以恒,才符合科学发展观。

在现代社会中,水旱灾害表现得更为复杂,同时社会发展的安全保障需求会越来越高。我国作为快速发展中的人口大国,区域之间、人与自然之间基于水的脆弱平衡必将受到更大的冲击,全面建设小康社会,必将面临大量的治水新问题。同时也应看到,随着社会经济发展与综合国力的增强,通过加强风险管理,有望提高对水旱灾害的抗御能力、应急反应与恢复重建能力,促使人与自然的关系向良性互动转变,抑制水旱灾害风险的增长趋势。

我国幅员辽阔,自然地理条件千差万别,经济社会发展也不平衡。在经济快速发展与社会转型时期,防汛抗旱工作面临一系列新的挑战。作为一个发展中的大国,大规模的治水活动受经济、技术、观念、体制等因素的制约更为苛刻。我国治水方略的制定不仅必须因地制宜,与时俱进,还须从社会、经济、生态、环境、人口、资源开发和国土安全等更加广阔的视野上,探讨新时期防汛抗旱减灾与支撑可持续发展的问题。

健全与经济社会发展需求相适应的防洪抗旱安全保障体系,需要依赖科技与管理的进步。面对经济社会发展日趋复杂的水问题,防洪抗旱减灾工作必须走自主创新之路与引进吸收再创新之路。

程晓陶:中国水利水电科学研究院教授级高工,院副总工程师。国家减灾委员会专家委员会专家、中国气象局科学技术委员会委员、建设部城市建设防灾减灾专家委员会委员、《中国防汛抗旱》主编。

防止严重震灾加强“最大可信地震”研究

中国工程院院士陈厚群

高坝大库抗震研究历来受到高度关注,汶川地震后尤需予以充分重视。特别是面对尚无震例的300m级高坝大库,更要从理念到方法上有所创新。胡锦涛主席在今年两院院士大会上提出了对防灾减灾的要求,处在行业科研前端的我院,任重道远,作为这条战线的老兵,深感责任重大。

研究的重点,要突出防止引发重大工程次生灾害的严重地震灾变。对重大工程,不能仅满足目前抗震设计中最大设计地震单一水准的要求,还需要校核在场地地震地质条件下可能发生的极端地震,即所谓“最大可信地震”作用下,不产生“溃坝”的灾变后果。

防止严重震灾的首要问题是:怎样确定“最大可信地震”。“最大可信地震”大多为近断裂大震,对此现有方法中一个明显不合理的问题是,把近断裂大震震源作为地表的一个点源看待。实际上应该把它作为一个有限的断层面。以汶川地震为例,其断裂面是一个延伸300公里,深达20公里左右的空间三维平面,当其距离坝址仅十余公里、甚至几公里时,再把它作为一个点源处理是显然不合理的。这个问题在国际上也属前沿课题,需要和地震部门紧密协作,进行大量的研究工作。

第二个关键问题是要给出更加可靠和有共识的所谓“溃坝”的定量判别标准。对此目前并无共识。这个问题不解决,设计人员还是无从对“最大可信地震”进行校核。

为了完成这个艰巨任务,建议设立一个紧密结合西部实际工程,以确保大坝大库抗震安全,预防严重震灾,水工、地震、数学、力学、材料等学科交叉的,由国家科研单位发挥骨干和引领作用,高校发挥基础和生力军作用,产学研相结合的国家级的科研专项,充分发挥集中力量办大事的优势,尽快使科技支撑赶上工程发展的规模和速度。

陈厚群:中国水利水电科学研究院教授级高工、学位委员会副主席,中国工程院院士。国际大坝委员会地震专业委员会副主席,全国地震标准化技术委员会副主任,水利部科学技术委员会委员,中国振动工程学会常务理事,中国建筑学会抗震防灾研究会名誉理事长。《中国水利水电科学研究院学报》主编、《水利学报》、《中国振动工程学报》、《地震工程与工程振动》编委。

科学认识设计洪水提高相关研究水平

中国工程院院士陈志恺

设计洪水,是指工程设计中符合防洪要求,并据以确定水利工程有关建筑物尺寸的洪水,以使该工程符合指定的防洪安全标准。设计洪水的确定,涉及水利工程的经济与安全,有重要的经济与社会意义。

我国幅员辽阔,除沙漠、戈壁和极端干旱区及高寒山区外,大约2/3的国土面积存在着不同类型和不同危害程度的洪水灾害。

从国内外研究使用的情况看,设计洪水计算主要有两大途径:一是数理统计途径,一般称为频率分析法;二是水文气象途径,一般称为水文气象法。

水文气象法在1958到1966年期间曾在三峡工程规划设计中得到利用,1975年,板桥水库跨坝失事后,正式推广应用。1979年《设计洪水计算规范》正式颁布,水文气象法与频率分析法互为补充,丰富了我国设计洪水计算方法。

回顾设计洪水计算方法研究50多年的历程,通过多种方法反复实践,反复比较,使我们逐步认识到,无论采用哪种方法其计算成果都不免包含一定的偶然误差。其原因是:各种方法在理论上都有一定的依据,在应用中都受到资料条件的限制,在计算过程中又受到计算人员偏好的影响。因此,通过“多种方法,综合分析,合理选定”,一方面可以选出相对较为合理的成果作为设计依据,另一方面又可通过相互比较找出各种方法的缺陷,便于进一步研究改进。

现有的水文气象观测纪录一般都超过50年,少数超过100年。观测方法、内容、手段也不断改进和丰富,除了地面观测纪录,卫星遥感、遥测技术和雷达监测技术的普及,都为水文气象科学研究创造了有利条件。在对特大暴雨形成的物理机理、影响因素,作更深入了解,同时对现行的设计暴雨和可能最大暴雨作进一步研究改进,将使我国设计洪水研究达到更高水平。

陈志恺:中国水利水电科学研究院教授级高工,中国工程院院士,水利部科学技术委员会委员。国家减灾委员会专家委员会委员。

推进中国特色水资源配置理论方法研究

中国工程院院士王浩

我国人均水资源只有世界平均水平的1/4,目前水资源短缺和水环境恶化已严重影响了我国经济社会的可持续发展,水资源的合理配置是涉及区域社会经济发展的一个关键性环节。

针对不同阶段的问题,重点研究对策措施,我国水利科研形成了几个有特色的研究阶段:“六五”、“七五”期间的“以水论水”阶段,“八五”期间探索“水与国民经济的关系”阶段,“九五”期间强调“面向生态的水资源合理配置”阶段,“十五”期间“节水型社会建设”框架下的配置研究阶段,当前贯彻“以人为本”与“节能减排”阶段。

进入二十一世纪后,国家提出了节水型社会建设。考虑节水型社会的水量配置需求,在“十五”攻关中提出广义水资源配置,将再生水、土壤水纳入配置范围进行全口径的水资源配置,充分考虑土壤水、大气水通量等非常规水源在水资源配置格局中的效应,同时重视污水处理、中水回用等再生性水资源利用。

针对当前的水资源短缺和水环境恶化,贯彻“以人为本”的水资源开发利用策略,就必须注重水资源的保护治理。

这一阶段的研究重点是水量水质联合优化配置的理论、模型和方法,实现流域的水质水量统一配置。同时,在原有的水量配置基础上进一步提出基于水资源蒸发量(ET)的水资源配置,实现真实的节水和“节能减排”。而水量水质统一调配和基于ET的水资源配置是目前和未来一段时间水资源配置研究的重点。

从国内水资源配置研究的发展历程看,其核心是始终以科学认知为基础,结合国家发展战略和社会需求,分析水资源开发利用的合理策略,实现通过水资源配置研究工作促进经济发展与资源、环境相协调,确保以水资源的可持续利用促进社会经济的可持续发展的战略。

王浩:中国水利水电科学研究院教授级高工,中国工程院院士,现任中国水利水电科学研究院水资源所所长,院学术委员会水利专业委员会副主任,水利部科学技术委员会委员。全球水伙伴(中国)秘书长、中国自然资源学会副理事长、中国可持续发展研究会常务理事兼水问题专业委员会主任、中国水利学会理事兼水资源专业委员会主任。

实践科学发展观实现水电健康有序发展

中国水利水电科学研究院副总工程师何少苓

我国具有丰富的水能资源,我国的水电建设在诸多方面已位居世界前列。按照我国的能源发展战略,水电作为可再生能源,将得到更为长足的发展,在我国整个能源结构中所占比重也将显著提高。

同时也应看到,因种种原因,我国水电建设与生态环境保护之间的协调关系远未解决,生态约束远未被真正纳入到流域的水电开发利用规划、工程建设规划、设计、施工和运行管理中去。

当前在一些支流河道上水电站的无序修建,不仅危及生态环境,还常影响到干流河道上水资源的有效配置,使一些干流河道上的骨干工程开发受到干扰,从长远或根本上将会危及我国水电建设健康发展甚至整个能源发展战略的大局。

另外,虽然2003年颁布的“环境影响评价法”规定了水电站建设必须通过环境影响评价,但因历史的原因,在我国已建的8万多座水电站中,除近年修建的之外,绝大部分没有通过环境影响评价程序。

国外大江大河流域可持续发展和生态环境资源保护的成功经验说明,建立高效、权威、科学运行机制的流域管理机构,强化对流域水资源的宏观调控和重大决策权,是实现流域综合开发治理的关键。

实现我国数以万计的已建水电站的科学合理运行,是亟待解决的重要问题之一。瑞士、美国等国对已建电站开展绿色水电认证制度,已经产生了一系列流域生态修复和保护的效果。我们宜借鉴国外成功经验,尽早建立对已建电站的绿色评价机制,对我国数万座已建水电站进行科学、动态的绿色认证和监督,以实现对水域生态环境的有效修复和保护。

学习实践科学发展观落到实处,切实实现“十一五”规划中提出的“在保护生态基础上有序开发水电”的要求,才能保证我国水电事业实现可持续发展。

何少苓:中国水利水电科学研究院教授级高工,院副总工程师。十届、十一届全国人大环境与资源委员会委员。

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