（1.水利部大坝安好处置中央，210029，南京；2.南京水利科学筹议院，210029，南京）

　　摘要：近年来推倒古代认知的绝顶降水事情经常爆发，对水库大坝安好度汛酿成告急胁迫，寰宇规模内洪水漫坝及漫顶溃坝事情时有爆发，水库大坝应对绝顶事情的工程韧性亟待擢升。转移互联网、大数据、云揣度、物联网、人为智能等新一代音讯技巧阶跃式开展为水库大坝安好处置数字化、汇集化、智能化改革供给了要紧契机。深化数字赋能，对古代水库大坝发展智能化改造，是擢升水库大坝工程韧性、有用防备各式绝顶事情危急的要紧途径。从擢升水库大坝工程韧性角度起程，商量了智能大坝界说及其内在、特点，总结了智能大坝筹议与兴办近况及面对的题目与挑衅，凝练了智能大坝兴办需求攻闭打破的要害科知识题与要害技巧。从加紧顶层策画、科学计划智能大坝兴办经营与践诺途径，加快构修智能大坝修造与智能化改造表面系统，加紧科技改进以结构发展智能大坝兴办要害技巧和装置攻闭，维持透彻感知系统以及智能诊断、智能预警、聪颖运维、聪颖决定体系平台构修，加紧技巧法式系统兴办与树模引颈并推动智能大坝兴办与智能化改造先行先试等方面，提出智能大坝兴办途径。

　　基金项目：国度重心研发方针（2022YFC3005400）；国度天然科学基金（U2443231）；主旨级公益性科研院所基础科研营业费专项资金项目（Y722003、Y723008）。

　　水库大坝是国度要紧战术性根本办法，负责着保证国度防洪安好、供水安好、粮食安好、能源安好、生态安好等要紧义务。寰宇现有各式水库大坝9.5万多座，拥有总量多、幼型水库多、土石坝多、老旧坝多、病险库多、高坝大库多等特质。从坝型看，土石坝占91.8%；从修成年代看，20世纪50—70年代及之前修理的占87.1%，均匀坝龄53年。

　　近年来，推倒古代认知的绝顶暴雨事情经常爆发，对水库大坝安好度汛酿成告急胁迫，国表里洪水漫坝及漫顶溃坝事情时有爆发。从国内看，2018年8月1日，新疆哈密地域射月沟幼（1）型水库碰着超法式洪水漫顶溃坝，该水库校核洪水法式为300年一遇，而现实爆发洪水超1000年一遇，漫顶水深达5m。2021年汛期，我国多地显露持续强降雨气象，导致两座水库漫顶溃坝、多座水库显露漫坝险情；7月18日，内蒙古莫力达瓦旗12h累计降雨量232.1mm，导致一座幼（1）型水库（永安水库）、一座中型水库（新发水库）漫顶溃坝，此中永安水库碰着的500年一遇洪水的校核洪峰流量比原策画大204%，新发水库碰着的300年一遇洪水的校核洪峰流量比原策画大225%；2021年河南郑州“7·20”特大暴雨幼时最强点雨量201.9mm，打破我国大陆形象观测纪录史籍极值，导致郑州市143座水库中有84座显露分歧水平险情，此中郭家嘴水库显露漫坝险情，告急胁迫下游南水北调中线日，湖北襄阳地域普降特大暴雨，5座幼（2）型水库显露漫坝险情。2023年“七下八上”防汛要害期，松花江流域个别支流爆发超实测纪录洪水，哈尔滨市磨盘山川库、龙凤山川库两座大型水库几近漫坝。2024年7月20日，黑龙江省绥化市明水县碰着超100年一遇特大暴雨洪水袭击，永兴镇最大降雨总量281.9mm，前卫水库、宏胜水库两座幼（2）型水库显露漫坝险情。从国际看，2018年7月23日，热带风暴“山神”（Son-Tinh）过境惹起的一连强降雨导致老挝桑片-桑南内水电站副坝溃决。2020年5月1日，乌兹别克斯坦萨尔多巴（Sardoba）水库碰着台风暴雨后溃坝，赶上7.5万人被迫移动；5月19日，一连强降雨导致美国密歇根州伊登维尔（Edenville）大坝和桑福德（Sanford）大坝接踵溃决，上万人被迫火速撤离。2021年2月7日，印度北阿坎德国正在修的里希甘加（Rishiganga）水电站大坝上游冰川崩塌发作超法式洪水导致其漫顶溃决；3月8日，强降雨导致美国夏威夷毛伊岛考帕卡鲁亚（Kaupakalua）土坝漫顶溃坝。2023年9月10日，飓风“丹尼尔”带来绝顶强降雨，利比亚东部口岸都邑德尔纳河上游24h内产水量赶上阿尔比拉德和阿布曼苏尔两座水库总库容的5倍，9月11日凌晨2时操纵两座水库接踵溃坝，溃坝洪水霎时障碍史籍名城德尔纳，寰宇赶上10%的生齿遭遇洪灾影响；10月4日凌晨，中印疆域锡金国提斯塔河道域因一连降雨诱发南洛纳克冰川湖溃决，发作的销毁性大洪水导致下游提斯塔Ⅲ级水电站溃坝，沿河15座桥梁及洪量修修、军事办法被冲毁。2024年5月2日，因碰着绝顶暴雨洪水，巴西南里奥格兰德州（Rio Grande do Sul）七月十四（14 de Julho）水电站库水位超10000年一遇校核洪水位0.3m，碾压混凝土坝上部举座失稳溃决；7月26日，俄罗斯西南部车里雅宾斯克州基阿利姆（Kialimskoye）水库土石坝正在一连强降雨障碍下因更改欠妥溃坝，所幸未酿成职员伤亡。

　　2000年此后，我国水库年均溃坝率已降至0.5/10000以下，进入寰宇低溃坝率国度队伍，但超法式洪水导致的溃坝占比呈昭着增大趋向，这与今朝绝顶气象事情频发和英雄类行为影响有很大闭联。另日要告终“确保现有水库完好无损”防御倾向，必需擢升水库大坝应对超法式洪水等各式突发事情的工程韧性。

　　“工程韧性”观点最早由加拿大学者Holling提出，其界说为工程体系正在受到洪水、地动等天然灾祸及社会动荡、兵戈、等英雄类行为扰动后还原平均或安稳状况的才能。基于此界说，水库大坝工程韧性则是指库坝体系正在受到暴雨洪水、突发地动、英雄类行为等扰动，或显露漫顶、渗漏、滑坡、毛病等工程险情后还原工程基础效用与安稳运转状况的才能。中国工程院揭橥的《环球工程前沿2023》中将“机闭与工程体系全寿命抗灾韧性”列为10项土木、水利与修修工程范围工程筹议前沿之一。国际上也对转化情况下水工程韧性擢升赐与了高度眷注。2024年9月14日，正在北京召开的第18届寰宇水资源大会“水工程韧性擢升-应对绝顶事情”专场集会指出，近年来，正在天气转化和英雄类行为配景下，环球水体系碰着的表界搅扰频率、强度接续巩固，高韧性水统治迫正在眉睫。水库大坝等水工程正在应对天气转化、告终高韧性水统治中施展着越来越要紧的感化。2024年5月23日，正在印度尼西亚巴厘岛召开的第十届寰宇水论坛“天气转化下水利根本办法韧性擢升”分会指出，擢升水工程应对洪水、干旱、旱涝急转等绝顶事情的符合才能与工程韧性，拥有要紧的实际旨趣。

　　近年来，相闭擢升工程韧性的筹议得到明显发展，极端是正在擢升都邑根本办法和区域经济的韧性方面。学者们通过利用大数据、人为智能和机械练习等先辈技巧，对都邑电力体系、交通汇集和修修机闭实行危急评估和优化策画，以升高工程正在面临天然灾祸和人工搅扰时的还原力和符协力。

　　转化情况与英雄类行为给水库大坝安好带来新的挑衅，古代安好处置理念和形式已难以餍足新阶段水库大坝高质地开展与高程度安好需求。物联网、云揣度、大数据、人为智能等新一代音讯技巧阶跃式开展为水库大坝安好处置数字化、汇集化、智能化改革供给了要紧契机，深化数字赋能，发展智能大坝兴办或对古代水库大坝发展智能化改造，是擢升水库大坝工程韧性、有用防备各式绝顶事情危急挑衅的要紧途径。面向开展水利新质坐蓐力，智能大坝兴办已成为坝工技巧进取的造高点，也成为当下水利行业重心推动的职责和筹议热门。王浩所正在筹议团队较早体系论说了聪颖水利的数字赋能系统框架；钟登华等商量了大坝兴办及运转处置进程中正在数字化、智能化方面的要害需求；李庆斌等针对大坝智能修造提出了基于感知—领会—统造的闭环统造表面；盛金保等阐了然大坝安好聪颖处置的内在，并正在水库大坝机能演化与灾变机理、大坝安好智能诊断决定表面与办法等方面得到筹议发展。

　　本文从擢升水库大坝工程韧性角度，商量了智能大坝界说及其内在、特点，总结了智能大坝筹议与兴办近况及面对的题目与挑衅，凝练了智能大坝兴办与智能化改造需求攻闭打破的要害科知识题与要害技巧，针对性提出了智能大坝兴办开展途径。

　　智能大坝是以大坝工程物理实体、赋存情况数字体为根本，通过转移互联网、大数据、云揣度、物联网、人为智能等新一代音讯技巧，以及传感器、卫星遥感、高效算法、音讯调解、自愿统造等前沿技巧与水库大坝专业常识的深度调解，以透彻感知、自决领会、自决馈控为基础运转形式，以透彻感知、全部互联、深度调解、普及共享、智能利用、泛正在职事为要紧特点，基于数据—机理—常识三元驱动，告终水库大坝全人命周期安好与危急的智能感知—调解—诊断—预警—决定—防控，明显擢升水库大坝工程韧性。

　　智能大坝以告终大坝“物理空间可视化、安好监控智能化、物联汇集图形化、运转处置协混合”为全体效用倾向，兴办“数字大坝、协同大坝、韧性大坝、绿色大坝、高效大坝、安好大坝”，明显擢升水库大坝工程韧性，正在更高程度上保证大坝安好运转和效益施展。

　　智能大坝基于体系安好理念，高出了空间、岁月、用户、营业4个维度。空间维度蕴涵水库大坝工程自己及上下游、操纵岸影响区；岁月维度高出水库大坝经营策画、施工兴办、蓄水运转、加固改造、降等报废等全人命周期；用户维度蕴涵水行政主管部分、水库大坝主管部分和运转处置单元、水库效用受益对象等；营业维度蕴涵工程安好运转、科学优化更改、营业高效处置、危急速捷管理。

　　智能大坝兴办涉及4大赋能体（系）与8项焦点技巧，即水库大坝工程体、赋存情况数字体、矩阵处置聪颖体、技巧法式系统，以及智能感知设置（传感器）、物联网、数字孪生、大数据、云揣度、转移互联网、人为智能、汇集音讯安好技巧。

　　智能大坝告终水库大坝全人命周期横向到边、纵向真相全方位因素音讯透彻感知、智能调解、智能囚系、智能更改、聪颖运维；兼顾上下游、操纵岸，对大坝安好和灾变实行智能诊断和预警，对大坝运转危急态势实行智能辨识、决定与自决馈控。

　　通过智能大坝兴办与智能化改造，告终水库大坝兴办与安好处置理念和技巧从数据到音讯、从音讯到常识、从常识到智能、从智能到聪颖的变化，使古代大坝具备物联感知、全因素表达、可视化暴露、数据调解供应、空间领会揣度、模仿仿真推演、内幕交互，以及自我练习、自我优化、自决诊断、自决馈控等多种才能。

　　物理实体大坝是水库施展防洪、灌溉、发电等归纳效益的物质根本，是工程兴办和行业处置的全体对象，是新颖化智能感知技巧装置的物理载体；数字孪生大坝是物理实体大坝的数字化映照，通过BIM、GIS、VR等技巧，将工程实体、死板设置、监测仪器等映照到三维数字化可视空间，告终水库大坝修管营业及音讯交互从纸面到屏幕、从二维到三维、从概括静态到现象动态的擢升。

　　“天空隙水工”全因素音讯感知仪器设置是智能大坝的“感触器官”和“音讯终端”，告终大坝变形、应力、渗流、温度等监衡量，以及水情、雨情、旱情、地动等情况监衡量的全部及时感知。转移互联网等数据通讯传输技巧与汇集根本办法为海量监测音讯正在智能大坝的“感知终端”和“大脑中枢”之间搭修高效互联互通的音讯高速公道，告终人-机-物高速度、低时延互联。

　　大坝人为智能是人类为水库大坝开荒的“大脑中枢”，行使揣度机模仿大坝工程师的逻辑头脑和推理决定进程，通过深度练习，对多源异构数据实行调解领会；行使监测数据、专业常识、技巧法式、工程阅历对大坝安好性态实行智能诊断；通过仿真模仿对大坝全人命周期或者场景或绝顶工况下危急演化实行数字化预演、自符合预警和自决馈控。

　　智能大坝可以正在练习、推理、预演根本上，对大坝兴办和运转处置实行聪颖决定，兴办期可以对混凝土振捣、土石料碾压、坝基灌浆、混凝土温控等要紧进程及施工进度实行精准化监控；运转期对水库大坝安好性态实行透彻感知和智能诊断，对换度利用、维教养护、更新改造、效用擢升、隐患统治、危急防控等作出科学判别和优化决定，并反应给设置处置职员，通过合理权限分拨，告终闸门自愿统造、隐患智能照料、预警音讯揭橥、预案迭代优化、危急自决防备等效用。

　　行使新一代音讯技巧改造升级古代水利根本办法，鼓舞水利新质坐蓐力开展，是国度和行业重心推动的职责义务，也是行业学者眷注和筹议的核心。2023年5月，主旨、国务院印发《国度水网兴办经营原则》，昭彰全部促使水网工程数字化智能化兴办，擢升更改处置智能化程度，打造全掩盖、高精度、多维度、保安好的水网监测系统。水利部也接踵印发《水利部闭于印发加快推动新时间水利新颖化的指挥见解的报告》（水规计〔2018〕39号）、《闭于大举推动聪颖水利兴办的指挥见解》（水音讯〔2021〕323号）、《水利部闭于加快构修新颖化水库运转处置矩阵的指挥见解》（水运管〔2023〕248号）、《水利部印发〈闭于推动水利工程兴办数字孪生的指挥见解〉的报告》（水兴办〔2024〕93号）等系列文献，以擢升水利工程兴办全因素、全进程的数字化、汇集化、智能化处置才能。智能大坝兴办与智能化升级改造依赖于多种前沿技巧改进打破和集成利用，近年来，通过踊跃推动水利音讯化、聪颖水利、数字孪生水利兴办等联系职责，大坝智能修造、智能感知、智能预警、智能监控、技巧法式等范围筹议及利用得到昭着发展。

　　跟着大坝工程兴办界限与难度渐渐加大，数字化、音讯化和智能化的工程兴办处置需求日趋紧迫。智能修造技巧的引入，不光升高了大坝兴办的质地与恶果，改变在施工安好性、情况友谊性等方面带来了明显擢升。大坝智能修造技巧的开展厉重可能概括为表面、技巧、办法、设置4个方面。

　　表面层面，调解正在线监测与仿真技巧告终修造进程中大坝性态的及时领会和调控，成为升广大坝安好性和下降危急的有用本事，酿成了基于感知—领会—统造闭环统造理念的智能修造表面。

　　技巧层面，通过调解物联网、大数据等技巧创修了智能监控体系，同时提出了资料坐蓐、浇筑、振捣、压实、灌浆等质地评估体系；基于数字孪生技巧与Unity可视化出现平台等告终了对大坝施工全进程的可视化动态出现；通过集成音讯技巧和工程处置表面提出了智能施工处置技巧，告终施工进程的智能更改。

　　办法层面，集合智能监控体系获取的资料音讯，提出基于多源音讯调解驱动的坝料物理力学模子识别与参数归纳反演技巧，并研发了智能决定模块，为现场科学、高效的施工处置供给了有用本事。

　　设置层面，近年来开展较为成熟的智能施工死板通过装备种种传感体系、监测体系和集成智能算法的统造体系等，竣事自愿定位、现场情况感知、途径经营、自愿施工作为施行等义务；研发了集成情况音讯监测设置、统造参数揣度的表面模子和反应统造体系的喷雾、温控等装置体系，告终对统造参数的智能化动态统造，并正在乌东德水电站和白鹤滩水电站等智能修造进程中凯旋利用。需求指出的是，智能修造的大坝并不愿定是智能大坝，但可认为智能大坝兴办奠定优良物理实体根本。

　　多源音讯透彻智能感知是告终水库大坝数字化、汇集化、智能化运转处置的根本，通过卫星遥感、人为智能等新技巧，无人机、无人船、水下机械人等新装置新技巧的利用，构修掩盖水库上下游、操纵岸的“天空隙水工”全天候动态监控系统，可为告终水库运转处置音讯体系数据集成、全部擢升水库工程全因素危急感知与防控才能供给要紧技巧维持。正在大标准监测技巧与装置方面，归纳利用卫星遥感技巧可告终对库区、下游河流等区域地神色况和时空转化的大规模、长时序动态监测；正在中幼标准监测技巧与装置方面，研发利用了一批新型监测技巧与设置，蕴涵智能感知终端、无人机、无人船等。通过加紧窄带物联网（NB-IoT）、5G等新一代物联通讯技巧及智能感知、统造施行和精准计量等设置的利用，擢升古代安好监测本事的自愿化、智能化程度；正在深水探测技巧与装置方面，我国自决研发的大坝深水检测专用载人潜水器“禹龙号”凯旋打破了300m级深水情况大坝安好保证技巧困难，重心处置了载人潜水器功课固定、水下定位、功课东西搭载、低能见度探测、安好防护、宽视野察看窗研造等技巧困难；正在全因素数据集成与数据底板构修方面，辘集工程根本数据、“天空隙水工”全天候动态监测数据、地舆空间数据、营业处置数据以及跨行业共享数据，构修水库全因素音讯数据底板，告终工程多源音讯的透彻感知。

　　通过及时监测水位、降雨量、渗流、应力、重降等要害物理量，实时发掘工程潜正在危急和分表境况，进一步预测或者爆发的险情，如洪水、滑坡和机闭损坏等，并告终危急智能预警，为应急决定供给科学凭借。

　　正在雨水情监测预告“三道防地”构修方面，跟着数字孪生技巧的增加利用，正在数字孪生场景中接入或叠加雨量和洪水预胜利果出现效用接续完竣。正在智能诊断模子与动态预警系统构修方面，调解工程全人命周期内“天空隙水工”全天候智能监控体系辘集的全因素音讯，充溢隔采工程策画、兴办、运转期音讯特点并告终全人命周期数据互馈，基于数字孪平生台酿成了大数据情况下大坝安好性态的数据-机理双驱动智能调解及诊断办法与模子。正在仿真预演与体系研发方面，通过构修具备正反向推演效用的全进程、多地步模仿仿真预演系统对预告场景实行前瞻预演，为更改计划优选、应急预案拟定供给科学凭借。正在应急预案迭代优化方面，数字化应急预案可为速捷应急抢险更改供给决定援手，通过机闭化、模块化应急预案根本因素，如结构机构、预警与防患机造等，调解水库防洪更改计划和危急生齿及社会经济热力求领会成效等实行模仿仿真，速捷天生成家今朝地步的应急指令群，举动进一步动态模仿和迭代优化的根本，告终应急预案的数字化、矢量化、机闭化照料。

　　智能大坝兴办通过调解新一代音讯化技巧及专业常识告终大坝安好性态的透彻感知、自决领会、自决馈控及大坝全人命周期智能监控，兴办大坝智能囚系平台，集成及时监测、预警预告、智能决定及音讯共享等效用，为应对突发事情中大坝危急智能防控供给技巧维持。

　　正在智能囚系形式方面，针对大坝囚系音讯异构性强的题目，创修了音讯分类法式及模子，告终囚系音讯的法式化处置；创修了寰宇水库大坝安好音讯收罗上报与共享系统，告终数据共享、领会、利用和水库大坝安好处置的榜样化、缜密化、智能化；开端构修了“准则轨造为凭借、囚系机造为保证、囚系体系为维持、囚系手腕为抓手”的智能囚系形式与机造；创修了处置评估法式及分级预警目标系统、大坝安好技巧手册质地智能评估办法及体系等。正在动态智能囚系办法与技巧方面，正在大坝安好智能囚系形式框架下，基于囚系异构音讯法式化成效，采用干系、聚类等办法开采识别大坝安好囚系潜正在危急并告终定量化领会，为提出针对性囚系手腕供给凭借，创修实用于分歧阶段、分歧危急等第的大坝智能动态囚系办法。正在智能囚系平台兴办方面，盘绕处置监视、安好预警、应急决定三个闭头，构修水库大坝安好音讯共享与多维协同囚系云任事架构，蕴涵智能囚系、智能预警及智能决定体系。

　　为充溢施展技巧法式的引颈性、根性子、保证性感化，以构修面向开展水利新质坐蓐力的技巧法式系统为倾向，加星遥感、智能巡检、无人机与水下机械人等新技巧利用，水利部新修订的《水利技巧法式系统表》中，将智能化施工技巧举动效用序列“施工与装配”的要紧实质，同时酿成国度水网工程智能化策画法式、大坝安好智能监测技巧导则等31项智能大坝兴办联系法式造修订方针。但上述技巧法式出台尚待光阴，智能大坝兴办与智能化改造技巧法式系统创修依然任重道远。

　　相较于聪颖都邑、智能电网、智能交通、智能医疗等范围的速捷开展，智能大坝兴办极端是古代大坝智能化升级改造，正在表面办法、要害技巧、仪器装置、法式榜样等方面尚存以下卓越题目与挑衅。

　　智能大坝是蕴藏新一代开展理念的大坝开展形式，而兼顾经营、策画、兴办、蓄水、运转、加固、改造、退伍等全人命周期兴办运转安好保证的智能兴办尚处正在表面探寻阶段，极端是面广量大的已修水库大坝音讯化根本办法虚亏，兴办音讯缺失，运转期监测数据匮乏，难以维持大坝安好智能诊断与协同处置，智能化改造的表面、办法与技巧缺乏实习探寻阅历，兼顾水库大坝全人命周期的智能大坝兴解决念办法与技巧系统亟待构修。

　　正在大坝透彻感知系统构修方面，涵盖监测、检测、探测等全因素的透彻感知系统尚未创修，相应的感知设置布设办法与技巧法式不健康，多源感知因素数据统治调解度较低，无法告终要害因素岁月持续和空间全部的透彻感知；正在大坝安好性态智能诊断、预警与馈控方面，尚存正在多源多模态数据互相调解技巧缺乏，数据、机理及常识的互相协同性不强，面向机闭性态演变、情况转化等繁杂情况条目下的安好性态自诊断和自符合预警才能不敷等题目。奈何通过表面与办法改进，将古代坝工技巧与新一代音讯技巧和前沿技巧充溢调解，全部感知水库大坝全天候、全因素、全周期多源音讯，通过数据调解告终大坝安好与危急的智能诊断—预警—决定—防控要害技巧仍需进一步长远筹议。

　　智能大坝透彻感知系统是蕴涵“天空隙水工”监测、检测与探测等全因素感知音讯深度调解的系统，牢靠的仪器装置是透彻感知的要害，现有埋入式大坝安好监测仪器以弦式、差阻式、电容式等为主，历久安稳性、情况符合性、观测精度难以餍足繁杂运转情况下大坝安好危急早期精准识其余需求，一朝爆发损坏，往往难以实时修复更新，无法包管监测数据的时空持续性。现地终端效用不敷，数据缺失防控与仪器挫折修复技巧尚不健康，难以维持智能大坝透彻感知系统兴办。同时，符合繁杂情况的大坝智能修造装置，以及大坝深水长隔断检测与修补加固装置、深埋隐伏病害无损检测与管理装置还存正在要害短板。奈何通过自决研发全链条要害仪器装置，进一步擢升水库大坝音讯感知、机能仿真、智能诊断、智能维持等全掩盖营业范围智能化程度有待长远筹议。

　　技巧法式是促使智能大坝兴办与古代大坝智能化改造组织的要紧维持，是开导智能大坝界限化利用和技巧工业生态集群兴办的要害根本。假使水利部新修订的《水利技巧法式系统表》将国度水网工程智能化策画法式、大坝安好智能监测技巧导则等31项智能大坝兴办联系技巧法式列入此中，但法式造修订需求联系筹议根本与利用实习维持，隔断上述法式出台仍有相当长岁月，科学、合理、可行的智能大坝兴办与智能化改造技巧法式系统亟待加快创修。

　　智能大坝兴办和古代大坝智能化改造应以擢升工程韧性、维持水库大坝高质地开展与高程度安好为统领，以促使数智赋能、利用至上为焦点，锚定命字化、汇集化、智能化开展主线，相持倾向导向、需求牵引，兼顾计划，举座推动。

　　智能大坝的顶层策画是引颈智能大坝的技巧框架、兴办倾向、兴办实质、推动形式及保证机造的根本，全体践诺途径是保证智能大坝兴办与智能化改造有序推动和一连开展的要害。一是遵命新阶段水利新质坐蓐力、水利高质地开展和高程度安好基础央浼，深化古代坝工技巧与新一代音讯技巧和前沿技巧的深度调解，发展多学科多技巧拉拢科技攻闭，破解智能大坝兴办与智能化改造要害技巧瓶颈与装置瓶颈；二是基于智能感知—调解—诊断—预警—决定—防控全链条技巧门道，正在寰宇规模有序推动“数字大坝、协同大坝、韧性大坝、绿色大坝、高效大坝、安好大坝”兴办；三是兼顾思索效用需求与技巧改进发展，分阶段稳步推动，正在利用中接续迭代升级。

　　加快构修集“多维度音讯感知、多倾向智能决定、多因素及时统造”为一体的智能大坝兴办与智能化改造表面办法系统，涵盖智能感知、智能仿真、智能诊断、智能预警、智能更改、聪颖运维、自决馈控等全链条营业需求，为告终策画、施工、运转全进程中施工因素、资料机能、机闭性态、危急演化等身分的归纳智能调控，处置大坝机闭服役状况调控、人命期安好机能评估、危急预测预警困难，告终“高质、高效、安好、绿色”智能兴办倾向供给表面根本。

　　构修“天空隙水工”一体化监测网，调解三维可视化技巧，采用智能优化算法，告终大坝智能感知系统优化策画。调解高精度感知、抗电磁抗搅扰技巧以及精细创造工艺，加快大坝智能传感器研发，告终传感器与专用微型照料器的集合，研造高精度、抗搅扰且集自诊断、自校准、功耗处置、数据照料等效用的一体化智能传感器，增补古代传感器不具备的自愿校零、漂移抵偿、传感单位过载防护、数采形式转换、数据存储、数据领会等效用。研发集成无线传感器汇集技巧，创修大坝归纳监测数据传感汇集系统，构修感知节点的数字孪生体系，告终智能传感器与数字孪生技巧的多效集合。研发多源数据智能收罗、冗余存储与多信道自符合通讯和智能感知预警的现地终端装置。

　　研发基于大测深探地雷达、漫衍式电法等技巧的大坝病害智能表检测技巧装置；踊跃促使新一代人为智能正在危急感知和智能诊断技巧中的利用，开荒智能算法，感知监测数据中的分表音讯和危急特点，擢升水库大坝潜正在危急辨识与量化评估才能；开荒绝顶境况下的智能预测与预警体系，擢升数据照料自决领会才能和自愿反映恶果，擢升危急管理智能决定技巧才能。

　　加快物联网、人为智能与绿色施工技巧的调解，擢升技巧符合性与牢靠性，升高施工全进程自愿化技巧集成率。构修大坝兴办多源音讯感知系统，告终大坝修造进程音讯感知的精准性与及时性。研发新型加固资料，改进加固技巧，优化改造计划，升高已修坝机闭强度，深化服役性态。通过智能化改造，发展已修坝智能传感监测系统兴办，促使古代已修坝音讯化、数字化提档升级。

　　开展实用于高寒高海拔地域深重掩盖层和软岩地基的筑坝技巧，以及厉厉情况下耐久性混凝土、特大型聚集体行使、高陡边坡安稳统造、大型弃渣场行使与安好统造等要害技巧。研发深埋长隧洞测量、高机动性地球物理探测、高架大跨度渡槽震灾防控技巧与装置，以及新型高效破岩与刀盘卡机速捷脱困技巧，高地热、高地应力、多断层碎裂带等繁杂地质条目下深埋长隧洞钻爆法、TBM法智能安好高效掘进技巧与装置。

　　开展国产三维可视化图形策画软件，筹议高效高精度的三维可视化技巧。整合微观资料机能到宏观机闭举止的多标准仿真模子与仿真结果，行使数字孪生技巧，告终大坝虚拟经营与场景预演、施工仿真模子的智能更新、施工计划的智能优化与反应统造等技巧更新，告终对大坝兴办进度和质地的动态统造，处置由大坝兴办进程中的随机性和不确定性酿成的施工进度和质地统造难度大等题目。开荒高效直观的人机交互界面，告终合营策画和决定的便捷性。

　　研发实用于普及情况条方针高耐久、高强度、优异抗渗性和抗裂性的新型混凝土资料和其他筑坝资料。发展生态情况友谊型资料筹议，升高工业副产物和废物的行使率，行使新颖纳米和生物技巧本事，改观古代修修资料的力学机能和耐久性。鼓舞资料科学、情况科学、音讯技巧等多学科交叉，创修和完竣新型资料机能评估和检测系统。

　　基于大数据领会与机械练习等智能算法，开荒基于洪量监测数据的深度领会模子，及时评估大坝机闭强健状况，告终繁杂表荷载感化下水库大坝力学反映与灾变进程仿真。开荒基于物理模子和史籍数据的大坝老化与寿命预测模子，构修大坝渗流与毛病开展预测模子，对潜正在安好隐患实行早期识别，擢升水库大坝危急智能预警和自决馈控程度。

　　开荒基于物理模子和数据驱动模子的预测东西，集合大坝的史籍监测数据和及时数据，对大坝的运转状况实行智能预测。行使灾变模仿结果实行水库大坝危急评估，领会或者的损害形式和失效机造，为聪颖决定供给科学凭借。基于监测危急阈值，创修自愿预警体系，告终自愿触发预警和启动应急反映顺序。

　　研发“天空隙水工”智能监测数据调解与统治技巧，开荒基于大数据及机械练习的监测数据分表识别技巧、多源多时空监测数据调解统治模子，开荒水库大坝聪颖运维处置平台，实实际时数据、预警音讯、操作日记、维持纪录、安好查验申报智能照料，行使监测与预测领会结果供给操作提倡、维持手腕和危急管理战术。

　　筹议大坝危急全天候感知音讯传输、存储、调解办法，构修大坝空间数字化映照场景，大白危急馈控协同形式，创修大坝运转危急态势的智能感知与智能馈控协同平台，告终大坝全人命周期安好与危急智能感知—调解—诊断—预警—决定—防控闭环处置。

　　采纳兴办条目充溢、兴办需求昭彰、效用施展明显的工程发展先行先试职责，蕴涵新修智能大坝和正在役大坝的智能化升级改造，探寻与技巧相符合的工程兴办运维处置系统，加紧试点项目兴办见效的审核与总结，提炼可复造、可增加的凯旋形式和技巧成效，为后续的迭代更正供给凭借，开导其他大坝工程向智能大坝开展。

　　盘绕智能大坝兴办倾向与修想法则，正在总结先行先试兴办阅历根本上，面向智能大坝策画、施工、改造、加固、评判、水文、监测、检测、音讯化等全人命周期、全营业流程技巧法式央浼，深化新一代音讯技巧、前沿技巧与坝工常识的深度调解，创修可以有用维持智能大坝兴办和智能化改造的准则轨造技巧法式系统，分类、分等、分层、分级构修智能大坝兴办与更新改造技巧法式与处置榜样系统，涵盖工程兴办办法、数据收罗与感知、数据照料与领会、智能统造体系、安好防护与监测等方面，餍足兴办质地、软硬件盛开兼容需求，维持智能大坝技巧的全部增加践诺和接续迭代优化。加紧当局开导与营业联系学（协）会拟定法式之间的兼顾推动和协同开展，构修当局主导兴办、营业联系方（市集）自决培养的法式系统，煽惑产学研用各方依托社会结构拟定集团法式，促使智能大坝兴办技巧正在策画修造运维全进程全体一体化、榜样化利用。

　　正在转化情况和英雄类行为配景下，擢升水库大坝工程韧性以应对绝顶事情影响，对正在更高程度上保证大坝安好运转和效益施展至闭要紧。智能大坝举动告终库坝体系经营策画、施工兴办、蓄水运转、加固改造等全人命周期的立体化感知、汇集化传输、智能化决定及协混合处置的要紧载体，是擢升水库大坝工程韧性、鼓舞水利新质坐蓐力开展的要害本事。

　　智能大坝兴办与水库大坝智能化改造依赖于新一代音讯技巧和前沿技巧的改进打破与集成利用，不光可以告终大坝兴办、运转、改造进程的优化升级，也将鼓舞联系工业链条的重构升级，酿成新的工业生态，告终坐蓐因素改进性装备，进而催生新质坐蓐力。本文从擢升水库大坝工程韧性角度起程提出了智能大坝的观点内在，概括了智能大坝的厉重特点；从智能修造、感知、预警、囚系、技巧法式等方面总结了智能大坝兴办与筹议近况，以及面对的题目与挑衅。另表，从几方面提出了智能大坝兴办开展途径：加紧顶层策画，科学计划智能大坝兴办经营与践诺途径；加快构修智能大坝修造与智能化改造表面系统；加紧科技改进，结构发展智能大坝兴办要害技巧和装置攻闭，维持透彻感知系统以及智能诊断、智能预警、聪颖运维、聪颖决定体系平台构修；加紧技巧法式系统兴办与树模引颈，推动智能大坝兴办与智能化改造先行先试等。

　　盛金保，李宏恩，王芳.智能大坝兴办与韧性擢升开展途径筹议[J].中国水利，2024（24）：68-77.