西班牙大坝前景展望
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摘要：这篇文章主要讲述了西班牙大坝的发展，以及过去、现在、将来在水力工程学中的重要地位。很显然，新建坝将受到限制，而关注的焦点将主要集中在维护和升级上。
了解过去对于预测将来是很重要的。在西班牙，大坝建筑开始于两千年前，而且20世纪是黄金时期。在将来，大坝损坏会成为很尖锐的问题。到2025年，大约50％的大坝成为老化和陈旧的大坝。对于大坝损坏的处理有以下几种方法：对大坝进行维修，改进或升级，保证大坝的安全需要在紧急情况下的系统控制和管理。?
由于经济及环境因素，将来西班牙修建大坝的数量将会明显减少，关注的焦点将会集中在维修现有建筑物上。
1 西班牙大坝历史回顾
西班牙现有1200座大坝，是欧洲拥有大坝数量最多的国家，居世界第四。它在大坝建筑方面有一个很长的历史时期，开始于罗马时期。这不算惊奇，因为整个西班牙的气候是干燥的,处于这种情况，为了满足用水的需求，修建了很多的大坝和井。40％的自然水资源被很好地利用了，仅仅有8％没有被利用。在本世纪中期，流行一种观点就是西班牙的发展主要依靠河流灌溉体系。1950年，西班牙就有272座大坝，总库容为6140×106m3。?
二十世纪五十年代到六十年代是水电站大坝修建的高峰时期，有很多大型水电站。在这个时期，每年约有18座大坝建成。从1940年到1990年，在这50年里，大坝增长将近五倍，总库容超过12倍。（见表1）
西班牙大坝的分布类型是不同于世界其它地方的，原因是其独特的地形，地质及水文条件，封闭的山谷，浅的岩石地基。因此，72％的大坝是用混凝土或石子建成的（64％是重力坝，5％是拱坝，3％是支墩坝）。世界上83％的大坝堤防是用泥土修建的（其中6％是用石头和泥土建成的），而西班牙只有28％，其中11％是用石头修筑的，17％是用泥土修筑的。?
下面是关于西班牙建坝历史值得注意的几点：?
·第一座大坝，Alcantarilla大坝，建在托莱多南方20km，接近Mazaramboz。它座落在Guajaraz河上，是为托莱多城市供水的主要部分之一。今天，它仍被保留着。坝高20m，坝宽550m。大坝破坏的原因可能就是大坝决堤。?
·Tibi大坝，高43m，是三个世纪以来世界上最高的大坝，它的经费也是由菲利普承担的。?
·查理三世通过修建水工建筑物来刺激经济的发展，例如Puentes 和Gasco大坝，是那个时期比较热门的课题。?
·1802年Lorca， Puentes大坝失事，大约有六百多人遭受不幸，这促使创建了土木工程大学。?
表2详细地介绍了一些著名大坝的情况。
2大坝效益
水库大坝大大地促进了西班牙的发展，不但提高了生产的积极性，而且也满足了人们的用水需求，更是避免了水灾带来的损害。?
大约75％的大坝具有单项功能，剩余的具有多重功能，主要的功能就是灌溉（占40％），供水需求（占27％），水力发电（占25％），防洪（占2％）。目前水资源分配见表3。
总的用水需求量如下所示：80％用于灌溉，15％用于人们用水，5％用于工业用水。?
1200座大坝，299座用于水力发电，总库容20,000×106m3。那时，西班牙的发电量分布有所改变，1946年93%的发电量是水力发电；1970年49%，1997年仅仅是19%。近年来，建立了大功率的抽水蓄能泵站，总发电量为6900MW，其中抽水所需的电量为2400MW。?
在过去的五百年中，2400多次洪水发生，洪水都会使每年丧失30多条人命，每年损失5亿美元。预计在本世纪末西班牙大坝的经济效益（包括灌溉、供水、水力发电、其他）大于或相当于西班牙经济总值的6%。??
3 与西班牙大坝有关的几个问题
3．1 大坝的建造问题
对一个国家来说，河流整治是很重要的。然而，从各种河流流域的水文规划看出，一方面在一个区域内要承受水的亏损；另一方面，在干旱季节为大城市供水的连续性没有保证，而在其它区域却有很高的淹没风险。在某种情况中，更多的储水或使用其它的水源而不取用库水。有可能可以解决这些问题。另外，修建大坝是最好的解决方法。甚至有可能需要在流域之间调水，以补偿某个区域消耗的水源。很明显，新建坝要建筑在一个合适的地方，还要考虑到环境因素。?
西班牙的大坝数量在近10年来已有所下降。1991年，62座；1998年，仅31座，而目前2000年始仅有约20座正在建设的大坝。这一减少趋向似乎还在继续。在近十年来，仅有4座大坝的签约合同，而在之前的5年间，每年平均签约11座大坝的合同。主要的困难来自于环境和社会的。环境影响的评价过程从127座大坝着手进行，其中仅有48座在3年半时间中有进展。?
建坝对于西班牙来讲自然是需要的，同时也意味着在新建大坝的土木工程施工中将要克服许多困难。要解决建坝对环境和社会带来的影响。?
3．2 大坝损坏
大坝损坏的主要原因：?
·包括：结构破坏；大坝上游或下游建设另一座大坝；缺水等。?
·缺少维护。?
·水库泥沙沉积。?
·导致大坝失事主要是建造技术的缺乏（特别是1910~1950年），大坝维护不当，地基问题，漫顶问题。直接导致大坝失事的洪水，或是大坝老化现象。西班牙很多大坝遭受了老化过程，这都需要花费很高的费用进行修理。我们假设一下，在今后的25年里，将有60~100座大坝建成，到2050年，大约有50%大坝陈旧。土的内部冲蚀会给大坝地基和土坝坝身造成危害。
3．3 大坝损坏的处理方法?
下面是对于大坝损坏的几种处理方法：?
·不用什么解决方法（例如Nijar大坝，水库沉积了很多泥沙，这些泥沙可用于农业生产）。?
·大坝没有交付使用。在美国有几座大坝由于经济和环境因素某些功能不再使用，（例如鱼类设施）。?
·维护或修复：大坝可以恢复原有的效用，或另做新的用途。?
·改进：在大坝修复过程中，可以有加高大坝的机会，在西班牙已有这样的实例。
3．4大坝安全
二十一世纪在西班牙，大坝的维护将是一项非常重要的任务。其中也有一些使人乐观的，西班牙的筑坝经验可以追溯到古罗马时期（2世纪），而当前的校核更加严格。大坝运行寿命一般计为是50年。而实际使用寿命要长很多。?
1995年西班牙制定了保护居民受洪水灾害的法律。法律风险的不同分为A、B、C三类。对于大坝发生突发性事件的为A、B型范围。在1996年水库的安全性和在大坝技术规定中包括了设计、施工和运行几方面。大坝风险等级的分类取决于发生事故的危险性，A类坝每5年要经受专项的检查，而B类坝每10年一次。??
4 西班牙大坝前景
4．1 未来需求
近几年来，西班牙广泛地建立起了水文规划。政府最近通过了近期内流域水文规划以及将来水资源的使用及需求等问题，例如水质特性的确定和环境的保护。流域水文规划大约在20年前就作了预算。下面是将来需要完成的计划：
·公众需水量：目前需水量为4667×10 6（空格代表次方，下同）M3／年，在20年后可以达到6300×10 6M3／年的需水量。水量的供应在将来必须通过需水数量的控制来得到改善。枯水期将给供水体系带来失败。?
·工业需水量：目前需水为1647×10 6M3／年，将来可能达到2063×10 6M3／年。
·农业需水量：目前需水量为24000×10 6M3／年，3.4×10 6ha为灌溉。就计划来说，考虑到主要的需水量，80%的耗水量，预测需水量307000×10 6M3／年，供水1.2×10 6ha。
·水力发电：目前总发电量17000MW，在过去的几年里，增长很低，发电量大的每年30000GMH,但每年都在变化。?
·热电厂的利用：目前用于核电站冷却水为4915×10 6m3／年。这不是主要的消耗量，因为水流是循坏使用的。环保需要，比如保持最小的流量，比如象限定供水，除了人类的消耗以外，都包括在各项水文规划之内。
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另外一个重要的文件，国家灌溉规划预测下一个十年里，灌溉面积将增加240000ha，与近几年比较，每年增加仅为3000~4000ha。
因为对于将来需水要求有很大的争论，所以对西班牙大坝前景做出准确的评价是很困难的。?
4．2 前景展望
研究表明，修建新的水库，库容必须从原来的56000×10 6M3／年增加75000×10 6M3／年，约50%的水资源可以得到控制。?
一方面，干旱使得西班牙需要建设新的大坝，然而新建水库利用率降低了，使社会经济和社会环境费用增加了。因而，大坝的修建受到限制，预测每年只修建3～4座，而近几年，大坝的维护将逐渐变得重要。可以预计在将来的25年内将会修建60～100座新的坝。
5 结论
通过对西班牙大坝的建筑与维护前景展望，做出如下总结：?
·在本世纪，西班牙用水需求量将会增加。?
·将来选择适于建坝的坝址为数不多，所以建坝成本将会增高。?
·当前，环境法规需要有一个严格的环境影响评价体系。这需要很长时间，得慢慢地实行。?
·水库运行必须规定一个最小流量，这样可维护生态平衡。?
·国际废水处理计划的实施将对水库水质有直接的影响。?
·通过技术进行水库调节，使总库容达到75000×10 6M3／年。但是，由于环境限制达到这个标准很困难。我们预计在很长一段时间内将修建60~100座新的大坝。?
·在将来大坝维护和大坝安全将是一个主要的课题。