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【有为武大】把科研坐标刻在世界屋脊

——武大水利人探寻高原水电工程安全密码

稿件来源:水利水电学院、水资源工程与调度全国重点实验室 编辑:赵冀帆 审核:吴江龙、肖珊 审定发布:李霄鹍 发布日期:2026-06-10 17:05 阅读量:
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通讯员:董云霞

四月的藏东南,山巅积雪未消,沟谷深处已是融水奔流。乱石密布的河床上,武汉大学水利水电学院教授王顺正小心前行,脚下是冰川融水冲刷形成的块石滩,身旁是高差悬殊的峡谷陡坡。这位深耕水工程岩土灾害研究的学者,此刻正探寻着高原重大水电工程安全运行的风险边界。

2026年4月,王顺又一次进藏科考。

高峡深谷、强震频发、冰川退缩等极端环境叠加,让高原重大水电工程灾害防治成为最难啃的“硬骨头”。为服务西藏清洁能源基地建设等国家需求,武汉大学水利水电学院多支教师团队常年扎根西藏,围绕高原水利水电工程安全开展系统研究。2025年5月,水资源工程与调度全国重点实验室(武汉大学)西藏实验基地正式揭牌,武大水利人在世界屋脊的水电工程安全攻关迈入了体系化新阶段。

2025年5月19日,“水资源工程与调度全国重点实验室(武汉大学)西藏实验基地”揭牌。

直面“极限考场”

藏东南,地质构造活跃,冰川广布且持续退缩,深厚覆盖层与松散砂质堆积物遍布河谷。这里既是水电工程安全研究的天然实验场,更是重大水电工程建设运行必须直面的“极限考场”。

“高原重大水电工程面临的,不是单一风险,而是多种风险的链式叠加与放大。”王顺指着河谷两岸的岸坡介绍,岸坡侵蚀和冲淤演化直接关系到工程运行安全;冰岩崩、冰川泥石流等灾害则可能沿沟谷、河道奔涌而下,形成堵江成湖、溃决洪水等灾害链,将工程安全威胁范围从点状风险扩展为流域性危机。

作为库坝系统安全与风险防控团队的核心成员,王顺的主战场就在这片流域。

2025年4月,王顺带队前往冰川泥石流沟口考察。

“高原峡谷型水库建成后,库岸塌岸风险极高,不仅要判断岸坡会不会塌,更要回答怎么塌、塌多大范围、会不会影响库区道路、近岸工程设施及水电枢纽安全。”在他看来,野外科考不是简单的记录,而是把现场地层结构、物质组成和水动力条件转化为工程判断参数,为工程防护方案提供科学依据。

探寻“灾害密码”

“这里的环境变化很快,容不得半点侥幸。看似不宽的溪流一旦水流突急,或上游有落石、塌方等情况,都会给现场作业带来困难。一定要提前研判,把安全防范工作做在最前面。”王顺一边取样,一边向团队成员叮嘱。扎根高原多年,这种严谨细致的作业标准,他和团队一以贯之。

近年来,王顺带领团队多次深入西藏山川河流腹地。他们穿行于人迹罕至的河谷森林,攀爬冰川退缩后的松散堆积区,逐段调查覆盖层结构,也在泥石流沟口、堰塞体上采集样品。每一次跋涉,都是为了把水工程安全评价所需的关键数据带回实验室、输入数学模型,尽可能得出精准科学预测。

最难忘的一次实践,是在前往西藏墨脱的科考途中。当地实行“双进单出”交通管制,团队预留三天行程,却在半路遭遇前方突发泥石流。团队迅速启动应急预案,安全有序撤回,三天跋涉,无功而返,却成了一堂生动的实景课。“这些看似是科考途中遇到的困难,实际上都是工程风险认知的一部分”,王顺表示。第二天,团队重新优化方案,调整路线,再次顺利出发,圆满完成了数据采集任务。

2025年4月,王顺带队前往西藏自治区开展现场调查和取样工作。

高原极端环境下获取数据,困难远超想象。一次完整的野外数据采集通常需要五到七天,现场作业常受制于恶劣天气、复杂地形和突发情况。一次,在冰川发育沟口采集冰碛土样品,团队需在近乎垂直的坡面上铲出台阶下至河岸,以岩石为支点搭起简易通道,横跨湍急溪流。而这样的实地探索,在高原科考路上早已是家常便饭。

团队获取的数据与样品为进一步预测地质灾害链启动、运动至堆积的全过程演化规律提供了科学依据,相关研究成果直接服务于防灾减灾和工程风险管控,可为国家重大水电工程的地质灾害识别、影响范围预测和风险评估提供支撑。

护航重大工程

高原峡谷中,泥石流一旦堵江成湖,溃决洪水可能在短时间内向下游传播,精准预测成了破局的关键。经过数次科考,团队围绕多个重点区域,系统获取了沟道地形、堰塞坝形态和松散物源等资料,完成了上下游河段的水下地形测量,为预测和评估高原流域可能发生的“滑坡-堵江-溃决洪水”灾害链提供了第一手资料。

这些一手资料,在王顺眼中,是把高原工程风险从“看得见”转化为“算得清、判得准”的基础。基于沟道地形、堰塞体形态、松散物源分布和水下地形等数据,团队进一步建立了“滑坡堵江—堰塞湖形成—溃决洪水演进”全过程预测模型,重点分析不同堵江规模、堰塞坝几何形态和来水条件下的成湖过程、溃决模式、洪峰流量及洪水向下游传播的时空特征。模型不仅关注哪里可能发生灾害,更关注灾害一旦发生,会以多快速度、以多大规模影响下游工程区。

“我们的工作,不是把灾害讲得多可怕,而是要把它对水电工程的影响讲清楚、算清楚,并提出可操作的防控建议。”王顺说,“从科研成果到工程应用,让风险可识别、可预测、可防控,并真正服务于重大工程安全。”这不仅是他们团队的信念,更是武大水利人的共同追求。

2025年11月,王顺和团队成员进藏科考。

随着西藏实验基地的落地,武大水利人在世界屋脊的科研攻关,正从“单点调查”迈向“体系化支撑”。依托水资源工程与调度全国重点实验室的科研优势,面向西藏重大水电工程建设与运行需求,一支支武大水院科研团队正扎根高原、协同攻关,为世界屋脊水资源开发利用和工程安全保障提供科技支撑。

夜幕降临,科考车沿着蜿蜒的河谷公路驶向驻地。车窗外,雅鲁藏布江在月光下泛着粼粼波光,静静地流向远方。王顺靠在座椅上,闭目养神。明天,又将是新的跋涉。

在世界屋脊上,这样的坚守,从未停止。

投稿审核:左志香

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