中國水利水電100年：從全面落後到全球領先_風聞
西方朔-2020-07-31 04:50
眾所周知，中國自古以來就非常重視水利，如李冰父子建設的都江堰一直用到現在。
中華人民共和國成立以來，更是取得了巨大的進步。例如在《文明》遊戲中，三峽水壩就經常作為一個世界奇蹟出現。
不過，這些只反映了建設的規模。中國水利水電工程的技術水平怎麼樣呢？2016年，中國工程院院刊《Engineering》發表了中國水利水電研究院賈金生研究員的文章《中國水利水電工程發展》（O前沿綜述丨中國水利水電工程發展），對此做出了全面的評述。
基本的回答是，現在中國是領先的。
具體而言，從二十世紀以來可以分為四個階段。
1900 - 1949年為第一階段，中國高於30米的大壩只有21座。當時的中國水災是心腹大患，基本是大雨大災、小雨小災、無雨旱災，技術落後。
第二階段從1949年新中國成立至1978年改革開放開始，這一時期中國是國際上修建水庫大壩最活躍的國家，30米以上的大壩由21座增加到3651座，大壩建設的主要目的是防洪、灌溉等。取得了很大的成就，但總體上還比較落後。
第三階段從改革開放開始至2000年，以二灘等特大型大壩建成為標誌，中國水利水電建設實現了質的突破，由追趕世界水平到不少方面居於國際先進和領先水平。很多工程經受了1998年大洪水、2008年汶川大地震的嚴峻考驗。這一階段工程的突出特點是設計質量高、施工速度快、安全性好，普遍達到了預期目標。
二十一世紀以來，以三峽、南水北調工程投入運行為標誌，中國進入了自主創新、引領發展的第四階段，先後竣工的小灣、龍灘、水布埡、錦屏一級等工程，建設技術不斷刷新世界紀錄。
這一階段中國更加關注巨型工程和超高壩的安全，注重環境保護，在很多領域居於國際引領地位，同時也全面參與國際水利水電建設市場，擁有一半以上的國際市場份額。
中國已成為世界上水庫大壩數量最多、農田灌溉面積最大、水電總裝機容量最大、調水工程里程最長的國家，與國際情況的比較見圖1、圖2及表1至表3。
這裏最有衝擊力的是圖1，世界主要國家30米以上大壩的數量。中國以6539，遙遙領先於第二位美國的1533和第三位日本的1120，再下來就是第四位印度的592。在表1的世界壩高前十位的大壩中，中國佔據了三席。這也並不意外。
令人詫異的是表2，世界庫容前10名水庫，中國居然一個都沒有！中國庫容最大的是三峽水庫，排在第24位。為什麼會這樣呢？
我的一位電力專家朋友認為，橫跨地理和工程兩個大領域的定義很麻煩。前兩位的水庫是非洲的，把自然湖泊和人工水庫混作一類，很可能是一種嚴謹的別有用心。引用者也不太注意……
無論如何，中國的技術水平是過硬的，此文舉出了很多中國發展的新理念、新技術。如高混凝土壩的真實性態仿真、抗高壓水劈裂與材料配製，面板堆石壩變形協調控制與動態穩定止水設計，系統的混凝土大壩抗震安全分析方法，江河治理與非均勻不平衡輸沙理論，跨流域調水工程中的渠道糙率系統辨識公式。
最後這個特別有意思，原文的解釋是：“該公式為論證中國長距離輸水工程的輸水能力提供了理論基礎，國際上現有的Einstein公式、Belokon-Sabaneev公式、Larsen公式均是封凍渠道綜合糙率公式的特例。”
這裏為什麼會出現愛因斯坦呢？其實這位愛因斯坦應該是提出相對論的阿爾伯特·愛因斯坦的大兒子漢斯·阿爾伯特·愛因斯坦（Hans Albert Einstein，1904 - 1973），他是著名的水利學家，加州大學伯克利分校的水利工程學教授。中國水利泥沙的宗師錢寧（1922 - 1986）院士就是漢斯的學生，兩人協作提出的動牀泥沙模擬試驗方法被稱作“愛因斯坦—錢寧方法”。
父親的光環籠罩，對漢斯·愛因斯坦的一生造成了巨大的壓力。很多偉大人物的後代，都遇到了這樣的問題。例如我的博士後導師之一李中漢（Stephen Lee）教授，是李政道的二兒子，他和他的哥哥、歷史學家李中清也一直處於父親的光環之下。但漢斯·愛因斯坦和李家兄弟都做得很好，都在名校擔任了教授。雖然不能跟父親的成就相提並論，但已經遠遠超出了常人，對人類做出了實打實的傑出貢獻。我們應該為他們鼓掌，也為每一位戰勝了命運的人。收起全文d
