2025年 16期
推进安全大坝、生态大坝、智能大坝建设
李国英;<正>中国的基本水情一直是夏汛冬枯、北缺南丰，水资源时空分布极不均衡，是世界上河流最多、水情最复杂、治水任务最繁重的国家。新中国成立后，面对异常艰巨的治水挑战，我国将因地制宜修建水库大坝作为兴水利、除水害的关键之举，充分发挥集中力量办大事的制度优势，建成了世界上规模最宏大的大坝工程体系。特别是进入新时代以来，习近平总书记站在实现中华民族永续发展的战略高度，准确把握国情水情，开创性提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路，对大坝建设运行管理提出了一系列新思想新观点新论断，引领中国大坝事业取得历史性成就、发生历史性变革。
智能大坝建设的重大意义及其相关问题探讨
中国大坝工程学会智能大坝是新一代信息技术与传统水利工程深度融合的产物，其核心在于通过物联网、大数据、人工智能、数字孪生等技术，实现大坝全生命周期的数字化感知、智能化分析、精准化决策与协同化管理。我国作为全球大坝数量最多、规模最大的国家，推进智能大坝建设不仅是新形势下发展新质生产力、不断提升水库大坝现代化建设运行管理能力的迫切需求，也是保障国家水安全、能源安全、生态安全及行业现代化转型的重大战略举措。从我国水库大坝智能化建设的现状出发，深入剖析了推进智能大坝建设在体制机制、支撑技术、标准体系、人才储备等方面存在的瓶颈，提出推进智能大坝建设需要坚持系统思维，构建“顶层设计—技术突破—标准规范—人才支撑”的全链条推进路径，即：强化顶层设计，构建统筹协调机制；突破核心技术，构建自主创新体系；健全标准体系，规范行业发展；完善人才培养，夯实智力支撑。通过分阶段、有重点地突破瓶颈，实现智能大坝建设的统筹推进。
智能大坝建设的意义和内涵
仲志余;我国大坝工程规模和筑坝技术水平位居世界前列，综合效益发挥显著，取得了举世瞩目的成就。当前在气候变化加剧和极端天气事件频发、大坝安全管理存在短板弱项、效益充分发挥面临挑战的情况下，智能大坝是有效应对挑战和实现创新引领的关键举措，可为实现高质量发展和高水平安全良性互动提供关键支撑。智能大坝的核心特征是预测未来，体现在目标实现、功能作用、技术手段上。要从新建大坝一体化建设、已建大坝智能化改造、关键科技创新研发、工程管理机制持续完善、建设理念全球推广等5个方面加快推进智能大坝建设，引领世界坝工技术高质量发展。
智能大坝建设要求和思路探讨
景来红;陶玉波;在全球气候变化和数字化转型的双重背景下，传统大坝建设与管理面临诸多挑战，如传统设计数字化程度较低、模拟分析能力不足、数据碎片化严重等，建设阶段参建各方数字化水平参差不齐、协同平台缺失、数据留存与移交不规范等，运维阶段还要面对极端气候事件频发、大坝安全风险加剧、生态环境压力持续增大、水资源供需矛盾日益尖锐以及大坝逐步老化加大运维管理难度等问题。与此同时，智能大坝正逐渐成为坝工领域技术发展的新方向。通过智能化技术和管理手段，实现大坝设计、建设、运行全生命周期的数字化、网络化、智能化，可大幅度提升大坝安全高效建设运行水平，更好地应对复杂多变的环境挑战。分析了智能大坝建设要求，并从设计、建设、运行三个阶段探讨了智能大坝的实施路径和方法，对当前智能大坝建设在规划布局、主体责任落实、技术衔接等方面存在的不足进行提示，并提出相关对策建议，以期为推动智能大坝建设和技术发展提供理论和技术参考，促进水利水电行业高质量发展。
基于BIM技术的大坝设计施工一体化管理平台架构研究
刘志明;姜佩奇;设计施工一体化是对传统设计施工模式的转型与升级，是水利工程降本增效的有效手段。该模式有助于充分发挥设计单位的技术主导作用，同时简化多方协作链条，避免因行业管理结构割裂和流程碎片化导致的资源浪费与效率低下等问题。受限于我国当前水利工程建设管理体制，大坝工程设计与施工一体化程度相对不高，现场施工与既定设计方案之间往往存在偏差，同时存在设计施工协同难度大、管理颗粒度不一致、信息共享效率低、标准化程度不高、管控过程人为因素干扰大等问题。建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）作为一种以信息模型为载体、以数据共享为目标、以应用分析为核心的集成式信息化技术，为构建数字孪生水利工程和实现智慧化仿真提供了关键支撑。BIM技术具有可视化、协同性、模拟性、优化性、可出图性和信息完备等特性，能够显著提升设计效率和设计施工协同管理水平，已成为智能大坝建设核心支撑技术之一。开展基于BIM技术的大坝设计施工一体化管理平台架构研究，是提升大坝设计施工一体化管理能力、推进智能大坝建设的有效举措。
中国水库大坝运行管理实践成效与发展思考
刘六宴;张士辰;水库具有防洪、灌溉、供水、发电、航运、改善生态等综合功能，是保障国家水安全的重要基础设施。总结梳理我国水库大坝运行管理发展历程与实践成效，分析形势任务与风险挑战，并提出未来发展思路。新中国成立以来，我国水库大坝运行管理在实践探索中不断总结提升、创新发展，建立完善并严格执行贯穿水库大坝全生命周期的管理制度和技术标准体系，以科技支撑、数字赋能打造运行管理新范式，推动水库大坝安全管理迈上规范化、精细化、现代化轨道，在更高水平上保障水库大坝安全运行和功能效益充分发挥。但是，目前管理能力水平还不平衡，工程老化劣化问题逐步显现，极端气候导致风险不确定性增加，强人类活动深刻改变运行环境，地区争端加剧安全威胁，大坝运行管理长效机制还有待健全完善，保障水库大坝安全运行仍面临风险与挑战，需要强化科技赋能，打造更加安全、生态、智能的大坝管理新范式。
已建大坝智能化改造实践探索与思考
戴济群;已建大坝承担着防洪、供水、灌溉、发电等多重功能。我国约80%大坝建成于1980年以前，普遍面临结构性能退化、设施老化问题，加之全球气候变化引发的极端天气事件趋多趋频，传统安全管理模式难以满足水利新质生产力发展要求。聚焦已建大坝智能化改造的复杂性，构建“检测评估—监测升级—融合诊断—智能决策—联动保障”全链条体系，通过对工程历史信息挖掘与功能动态评估，以及统筹工程安全、公共安全与生态安全的系统安全评估，明确改造要求，完善升级监测设施，构建“天空地水工”一体化监测感知体系，开展历史数据治理与多源多模态数据融合，研发基于失效风险的智能诊断与预测预警模型，实现多目标优化调度、智能运维与应急决策的智能化升级。在此基础上，剖析存量设备兼容性不足、极端环境下感知稳定性差、多源数据融合精度有限、技术标准滞后等核心挑战，提出技术攻关、试点推广、标准完善等系统性解决方案。研究表明，智能化改造可显著提升大坝安全保障能力与运行效率，为推动水利新质生产力发展、实现高水平安全和高质量发展提供理论支撑。
大坝工程智能建造技术与实践探索
刘毅;雒翔宇;赵宇飞;赵卫全;我国大坝智能建造已迈入全新发展阶段，以数字孪生、人工智能、物联网等为核心的新一代信息技术深度赋能大坝全生命周期建设和管理。分析总结了大坝智能建造技术的发展历程，阐释了智能建造的功能作用，并指出智能建造可为建设智能大坝提供高质量物理大坝本体和全生命周期数据基础，可成为发展水利新质生产力的集成载体。阐明了感知-分析-决策-馈控的智能建造技术架构，以及技术通则-集成规范-专项标准相衔接的智能建造技术标准体系，运用实际案例分析了智能温控、智能碾压、智能灌浆、智能跟踪仿真等典型智能建造技术的应用场景。基于智能大坝理念，提出未来大坝智能建造技术的发展趋势，即从典型工序突破到全要素集成、从智能监控到具身智能、从专注施工建设到全生命周期统筹，将朝着更加安全、更加绿色、更加智能的方向不断前进。
智能大坝本质特征及功能目标研究
周秋景;赵运天;聂鼎;柴福鑫;智能大坝是坝工技术发展的必然趋势和要求。目前，智能大坝建设开展了初步工程实践，形成创新性理念，但尚未建立完整统一的理论体系。为有效推进智能大坝建设，促进工程安全管理和效益发挥水平提高，需要明确智能大坝的定位并深化其科学认知。从智能大坝的宗旨目标是实现高质量发展和高水平安全的良性互动、功能作用是预测预判、实施途径是数字孪生技术等3个方面深入探讨智能大坝本质特征；从大坝运维智能化、水库调度智能化、工程管理智能化3个方面明确了智能大坝的主要功能目标；从信息透彻感知、数据传输治理、智能分析诊断、动态决策防控、工程协同运行、系统迭代优化等6个方面阐述了智能大坝运行机制，深化了对智能大坝的科学认知，完善了智能大坝理论体系，为智能大坝的理论研究和实践应用提供有益参考，为推动水利高质量发展贡献力量。
智能大坝技术标准体系构建
盛金保;李宏恩;智能大坝建设是发展水利新质生产力、推动水利高质量发展的关键举措，对提升大坝韧性、防范极端风险具有重要意义。然而现行水利技术标准体系主要面向传统工程管理，在智能设计、建造、运维等环节存在明显短板。系统分析了水库大坝技术标准现状：虽已形成覆盖全生命周期的标准框架，但面向智能大坝“透彻感知—智能分析—自主馈控—自我学习”的核心技术，仍缺乏系统性支撑。基于智能大坝核心技术特征，从智能设计、智能建造、智能感知、智能预警、智能监管5个方面梳理技术标准需求，提出构建基础共性标准、关键技术标准、应用场景标准3层标准体系。为推动智能大坝技术标准体系建设及推广，建议从5个方面开展工作：加强顶层设计，制定“急用先行”标准；依托试点工程强化示范引领；健全资源投入与动态评估机制；深化科技创新与标准协同；创新标准宣贯模式。