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　　（1。水利部大坝平安办理核心，210029，南京；2。南京水利科学研究院，210029，南京）摘要：近年来保守认知的极端降水事务屡次发生，对水库大坝平安度汛形成严沉，世界范畴内洪水漫坝及漫顶溃坝变乱时有发生，水库大坝应对极端事务的工程韧性亟待提拔。挪动互联网、大数据、云计较、物联网、人工智能等新一代消息手艺阶跃式成长为水库大坝平安办理数字化、收集化、智能化变化供给了主要契机。强化数字赋能，对保守水库大坝开展智能化，是提拔水库大坝工程韧性、无效防备各类极端事务风险的主要径。从提拔水库大坝工程韧性角度出发，切磋了智能大坝定义及其内涵、特征，总结了智能大坝研究取扶植现状及面对的问题取挑和，凝练了智能大坝扶植需要攻关冲破的环节科学问题取环节手艺。从加强顶层设想、科学谋划智能大坝扶植规划取实施径，加速建立智能大坝建制取智能化理论系统，加强科技立异以组织开展智能大坝扶植环节手艺和配备攻关，支持透辟系统以及智能诊断、智能预警、聪慧运维、聪慧决策系统平台建立，加强手艺尺度系统扶植取示范引领并推进智能大坝扶植取智能化先行先试等方面，提出智能大坝扶植径。基金项目：国度沉点研发打算（2022YFC3005400）；国度天然科学基金（U2443231）；地方级公益性科研院所根基科研营业费专项资金项目（Y722003、Y723008）。水库大坝是国度主要计谋性根本设备，承担着保障国度防洪平安、供水平安、粮食平安、能源平安、生态平安等主要使命。全国现有各类水库大坝9。5万多座，具有总量多、小型水库多、土石坝多、老旧坝多、病险库多、高坝大库多等特点。从坝型看，土石坝占91。8%；从建成年代看，20世纪50—70年代及之前建筑的占87。1%，平均坝龄53年。近年来，保守认知的极端暴雨事务屡次发生，对水库大坝平安度汛形成严沉，国表里洪水漫坝及漫顶溃坝变乱时有发生。从国内看，2018年8月1日，新疆哈密地域射月沟小（1）型水库超尺度洪水漫顶溃坝，该水库校核洪水尺度为300年一遇，而现实发生洪水超1000年一遇，漫顶水深达5m。2021年汛期，我国多地呈现持续强降雨气候，导致两座水库漫顶溃坝、多座水库呈现漫坝险情；7月18日，莫力达瓦旗12h累计降雨量232。1mm，导致一座小（1）型水库（永安水库）、一座中型水库（新发水库）漫顶溃坝，此中永安水库的500年一遇洪水的校核洪峰流量比原设想大204%，新发水库的300年一遇洪水的校核洪峰流量比原设想大225%；2021年河南郑州“7·20”特大暴雨小时最强点雨量201。9mm，冲破我国景象形象不雅测记实汗青极值，导致郑州市143座水库中有84座呈现分歧程度险情，此中郭家嘴水库呈现漫坝险情，严沉下逛南水北调中线日，湖北襄阳地域普降特大暴雨，5座小（2）型水库呈现漫坝险情。2023年“七下八上”防汛环节期，松花江流域部门主流发生超实测记实洪水，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，省绥化市明水县超100年一遇特大暴雨洪水袭击，永兴镇最大降雨总量281。9mm，先锋水库、宏胜水库两座小（2）型水库呈现漫坝险情。从国际看，2018年7月23日，热带风暴“山神”（Son-Tinh）过境惹起的持续强降雨导致老挝桑片-桑南内水电坐副坝溃决。2020年5月1日，乌兹别克斯坦萨尔多巴（Sardoba）水库台风暴雨后溃坝，跨越7。5万人转移；5月19日，持续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，上万人告急撤离。2021年2月7日，印度北阿坎德邦正在建的里希甘加（Rishiganga）水电坐大坝上逛冰川崩塌发生超尺度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“”带来极端强降雨，利比亚东部口岸城市德尔纳河上逛24h内产水量跨越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时摆布两座水库接踵溃坝，溃坝洪水霎时冲击汗青名城德尔纳，全国跨越10%的生齿蒙受影响；10月4日凌晨，中印边境锡金邦提斯塔河道域因持续降雨诱发南洛纳克冰川湖溃决，发生的性大洪水导致下逛提斯塔Ⅲ级水电坐溃坝，沿河15座桥梁及大量建建、军事设备被冲毁。2024年5月2日，因极端暴雨洪水，巴西南里奥格兰（Rio Grande do Sul）七月十四（14 de Julho）水电坐库水位超10000年一遇校核洪水位0。3m，碾压混凝土坝上部全体失稳溃决；7月26日，俄罗斯西南部车里雅宾斯克州基阿利姆（Kialimskoye）水库土石坝正在持续强降雨冲击下因安排不妥溃坝，所幸未制员伤亡。2000年以来，我国水库年均溃坝率已降至0。5/10000以下，进入世界低溃坝率国度行列，但超尺度洪水导致的溃坝占比呈较着增大趋向，这取当前极端气候事务频发和强人类勾当影响有很大关系。将来要实现“确保现有水库平安无事”防御方针，必需提拔水库大坝应对超尺度洪水等各类突发事务的工程韧性。“工程韧性”概念最早由学者Holling提出，其定义为工程系统正在遭到洪水、地动等天然灾祸及社会动荡、和平、等强人类勾当扰动后恢复均衡或不变形态的能力。基于此定义，水库大坝工程韧性则是指库坝系统正在遭到暴雨洪水、突发地动、强人类勾当等扰动，或呈现漫顶、渗漏、滑坡、裂痕等工程险情后恢复工程根基功能取不变运转形态的能力。中国工程院发布的《全球工程前沿2023》中将“布局取工程系统全寿命抗灾韧性”列为10项土木、水利取建建工程范畴工程研究前沿之一。国际上也对变化下水工程韧性提拔赐与了高度关心。2024年9月14日，正在召开的第18届世界水资本大会“水工程韧性提拔-应对极端事务”专场会议指出，近年来，正在天气变化和强人类勾当布景下，全球水系统的干扰频次、强度不竭加强，高韧性水管理迫正在眉睫。水库大坝等水工程正在应对天气变化、实现高韧性水管理中阐扬着越来越主要的感化。2024年5月23日，正在印度尼西亚巴厘岛召开的第十届世界水论坛“天气变化下水利根本设备韧性提拔”分会指出，提拔水工程应对洪水、干旱、旱涝急转等极端事务的顺应能力取工程韧性，具有主要的现实意义。近年来，相关提拔工程韧性的研究取得显著进展，出格是正在提拔城市根本设备和区域经济的韧性方面。学者们通过使用大数据、人工智能和机械进修等先辈手艺，对城市电力系统、交通收集和建建布局进行风险评估和优化设想，以提高工程正在面临天然灾祸和报酬干扰时的恢复力和顺应力。变化取强人类勾当给水库大坝平安带来新的挑和，保守平安办理和模式已难以满脚新阶段水库大坝高质量成长取高程度平安需求。物联网、云计较、大数据、人工智能等新一代消息手艺阶跃式成长为水库大坝平安办理数字化、收集化、智能化变化供给了主要契机，强化数字赋能，是提拔水库大坝工程韧性、无效防备各类极端事务风险挑和的主要径。面向成长水利新质出产力，智能大坝扶植已成为坝工手艺前进的制高点，也成为当下水利行业沉点推进的工做和研究热点。王浩所正在研究团队较早系统阐述了聪慧水利的数字赋能系统框架；钟登华等切磋了大坝扶植及运转办理过程中正在数字化、智能化方面的环节需求；李庆斌等针对大坝智能建制提出了基于—阐发—节制的闭环节制理论；盛金保等阐了然大坝平安聪慧办理的内涵，并正在水库大坝机能演化取灾变机理、大坝平安智能诊断决策理论取方式等方面取得研究进展。本文从提拔水库大坝工程韧性角度，切磋了智能大坝定义及其内涵、特征，总结了智能大坝研究取扶植现状及面对的问题取挑和，凝练了智能大坝扶植取智能化需要攻关冲破的环节科学问题取环节手艺，针对性提出了智能大坝扶植成长径。智能大坝是以大坝工程物理实体、赋存数字体为根本，通过挪动互联网、大数据、云计较、物联网、人工智能等新一代消息手艺，以及传感器、卫星遥感、高效算法、消息融合、从动节制等前沿手艺取水库大坝专业学问的深度融合，以透辟、自从阐发、自从馈控为根基运转模式，以透辟、全面互联、深度融合、普遍共享、智能使用、泛正在办事为主要特征，基于数据—机理—学问三元驱动，实现水库大坝全生命周期平安取风险的智能—融合—诊断—预警—决策—防控，显著提拔水库大坝工程韧性。智能大坝以实现大坝“物理空间可视化、平安智能化、物联收集图形化、运转办理协”为具体功能方针，扶植“数字大坝、协同大坝、韧性大坝、绿色大坝、高效大坝、平安大坝”，显著提拔水库大坝工程韧性，正在更高程度上保障大坝平安运转和效益阐扬。智能大坝基于系统平安，逾越了空间、时间、用户、营业4个维度。空间维度包罗水库大坝工程本身及上下逛、摆布岸影响区；时间维度逾越水库大坝规划设想、施工扶植、蓄水运转、加固、降等报废等全生命周期；用户维度包罗水行政从管部分、水库大坝从管部分和运转办理单元、水库功能受益对象等；营业维度包罗工程平安运转、营业高效办理、风险快速措置。智能大坝扶植涉及4大赋能体（系）取8项焦点手艺，即水库大坝工程体、赋存数字体、矩阵管慧体、手艺尺度系统，以及智能设备（传感器）、物联网、数字孪生、大数据、云计较、挪动互联网、人工智能、收集消息平安手艺。智能大坝实现水库大坝全生命周期横向到边、纵向到底全方位要素消息透辟、智能融合、智能监管、智能安排、聪慧运维；统筹上下逛、摆布岸，对大坝平安和灾变进行智能诊断和预警，对大坝运转风险态势进行智能辨识、决策取自从馈控。通过智能大坝扶植取智能化，实现水库大坝扶植取平安办理和手艺从数据到消息、从消息到学问、从学问到智能、从智能到聪慧的改变，使保守大坝具备物联、全要素表达、可视化呈现、数据融合供给、空间阐发计较、模仿仿实推演、真假交互，以及进修、优化、自从诊断、自从馈控等多种能力。物理实体大坝是水库阐扬防洪、灌溉、发电等分析效益的物质根本，是工程扶植和行业办理的具体对象，是现代化智能手艺配备的物理载体；数字孪生大坝是物理实体大坝的数字化映照，通过BIM、GIS、VR等手艺，将工程实体、机械设备、监测仪器等映照到三维数字化可视空间，实现水库大坝建管营业及消息交互从纸面到屏幕、从二维到三维、从笼统静态到抽象动态的提拔。“天空位水工”全要素消息仪器设备是智能大坝的“感受器官”和“消息终端”，实现大坝变形、应力、渗流、温度等监丈量，以及水情、雨情、旱情、地动等监丈量的全面及时。挪动互联网等数据通信传输手艺取收集根本设备为海量监测消息正在智能大坝的“终端”和“大脑中枢”之间搭建高效互联互通的消息高速公，实现人-机-物高速度、低时延互联。大坝人工智能是人类为水库大坝开辟的“大脑中枢”，操纵计较机模仿大坝工程师的逻辑思维和推理决策过程，通过深度进修，对多源异构数据进行融合阐发；操纵监测数据、专业学问、手艺尺度、工程经验对大坝平安性态进行智能诊断；通过仿实模仿对大坝全生命周期可能场景或极端工况下风险演化进行数字化预演、自顺应预警和自从馈控。智能大坝可以或许正在进修、推理、预演根本上，对大坝扶植和运转办理进行聪慧决策，扶植期可以或许对混凝土振捣、土石料碾压、坝基灌浆、混凝土温控等主要过程及施工进度进行精准化；运转期对水库大坝平安性态进行透辟和智能诊断，对换度使用、维护、更新、功能提拔、现患管理、风险防控等做出科学判断和优化决策，并反馈给设备办理人员，通过合理权限分派，实现闸门从动节制、现患智能处置、预警消息发布、预案迭代优化、风险自从防备等功能。操纵新一代消息手艺升级保守水利根本设备，推进水利新质出产力成长，是国度和行业沉点推进的工做使命，也是行业学者关心和研究的核心。2023年5月，地方、国务院印发《国度水网扶植规划纲要》，明白全面鞭策水网工程数字化智能化扶植，提拔安排管能化程度，打制全笼盖、高精度、度、保平安的水网监测系统。水利部也接踵印发《水利部关于印发加速推进新时代水利现代化的指点看法的通知》（水规计〔2018〕39号）、《关于鼎力推进聪慧水利扶植的指点看法》（水消息〔2021〕323号）、《水利部关于加速建立现代化水库运转办理矩阵的指点看法》（水运管〔2023〕248号）、《水利部印发〈关于推进水利工程扶植数字孪生的指点看法〉的通知》（水扶植〔2024〕93号）等系列文件，以提拔水利工程扶植全要素、全过程的数字化、收集化、智能化办理能力。智能大坝扶植取智能化升级依赖于多种前沿手艺立异冲破和集成使用，近年来，通过积极推进水利消息化、聪慧水利、数字孪生水利扶植等相关工做，大坝智能建制、智能、智能预警、智能、手艺尺度等范畴研究及使用取得较着进展。跟着大坝工程扶植规模取难度逐步加大，数字化、消息化和智能化的工程扶植办理需求日趋火急。智能建制手艺的引入，不只提高了大坝扶植的质量取效率，更正在施工平安性、敌对性等方面带来了显著提拔。大坝智能建制手艺的成长次要能够归纳为理论、手艺、方式、设备4个方面。理论层面，融合正在线监测取仿实手艺实现建制过程中大坝性态的及时阐发和调控，成为提高峻坝平安性和降低风险的无效手段，构成了基于—阐发—节制闭环节制的智能建制理论。手艺层面，通过融合物联网、大数据等手艺成立了智能系统，同时提出了材料出产、浇建、振捣、压实、灌浆等质量评估系统；基于数字孪生手艺取Unity可视化展现平台等实现了对大坝施工全过程的可视化动态展现；通过集成消息手艺和工程办理理论提出了智能施工办理手艺，实现施工过程的智能安排。方式层面，连系智能系统获取的材料消息，提出基于多源消息融合驱动的坝料物理力学模子识别取参数分析反演手艺，并研发了智能决策模块，为现场科学、高效的施工办理供给了无效手段。设备层面，近年来成长较为成熟的智能施工机械通过配备各类传感系统、监测系统和集成智能算法的节制系统等，完成从动定位、现场、径规划、从动施工动做施行等使命；研发了集成消息监测设备、节制参数计较的理论模子和反馈节制系统的喷雾、温控等配备系统，实现对节制参数的智能化动态节制，并正在乌东德水电坐和白鹤滩水电坐等智能建制过程中成功使用。需要指出的是，智能建制的大坝并不必然是智能大坝，但可认为智能大坝扶植奠基优良物理实体根本。多源消息透辟智能是实现水库大坝数字化、收集化、智能化运转办理的根本，通过卫星遥感、人工智能等新手艺，无人机、无人船、水下机械人等新配备新手艺的使用，建立笼盖水库上下逛、摆布岸的“天空位水工”全天候动态系统，可为实现水库运转办理消息系统数据集成、全面提拔水库工程全要素风险取防控能力供给主要手艺支持。正在大标准监测手艺取配备方面，分析使用卫星遥感手艺可实现对库区、下逛河流等区域地表和时空变化的大范畴、长时序动态监测；正在中小标准监测手艺取配备方面，研发使用了一批新型监测手艺取设备，包罗智能终端、无人机、无人船等。通过加强窄带物联网（NB-IoT）、5G等新一代物联通信手艺及智能、节制施行和精准计量等设备的使用，提拔保守平安监测手段的从动化、智能化程度；正在深水探测手艺取配备方面，我国自从研发的大坝深水检测公用载人潜水器“禹龙号”成功冲破了300m级深水大坝平安保障手艺难题，沉点处理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、平安防护、宽视野察看窗研制等手艺难题；正在全要素数据集成取数据底板建立方面，汇集工程根本数据、“天空位水工”全天候动态监测数据、地舆空间数据、营业办理数据以及跨行业共享数据，建立水库全要素消息数据底板，实现工程多源消息的透辟。通过及时监测水位、降雨量、渗流、应力、沉降等环节物理量，及时发觉工程潜正在风险和非常环境，进一步预测可能发生的险情，如洪水、滑坡和布局损坏等，并实现风险智能预警，为应急决策供给科学根据。正在雨水情监测预告“三道防地”建立方面，跟着数字孪生手艺的推广使用，正在数字孪生场景中接入或叠加雨量和洪水预告展现功能不竭完美。正在智能诊断模子取动态预警系统建立方面，融合工程全生命周期内“天空位水工”全天候智能系统汇集的全要素消息，充实挖掘工程设想、扶植、运转期消息特征并实现全生命周期数据互馈，基于数字孪生平台构成了大数据下大坝平安性态的数据-机理双驱动智能融合及诊断方式取模子。正在仿实预演取系统研发方面，通过建立具备正反向推演功能的全过程、多情景模仿仿实预演系统对预告场景进行前瞻预演，为安排方案优选、应急预案制定供给科学根据。正在应急预案迭代优化方面，数字化应急预案可为快速应急抢险安排供给决策支撑，通过布局化、模块化应急预案根本要素，如组织机构、预警取防止机制等，融合水库防洪安排方案和风险生齿及社会经济热力求阐发等进行模仿仿实，快速生成婚配当前情景的应急指令群，做为进一步动态模仿和迭代优化的根本，实现应急预案的数字化、矢量化、布局化处置。智能大坝扶植通过融合新一代消息化手艺及专业学问实现大坝平安性态的透辟、自从阐发、自从馈控及大坝全生命周期智能，扶植大坝智能监管平台，集成及时监测、预警预告、智能决策及消息共享等功能，为应对突发事务中大坝风险智能防控供给手艺支持。正在智能监管模式方面，针对大坝监管消息异构性强的问题，成立了消息分类尺度及模子，实现监管消息的尺度化办理；成立了全国水库大坝平安消息采集取共享系统，实现数据共享、阐发、使用和水库大坝平安办理的规范化、精细化、智能化；初步建立了“律例轨制为根据、监管机制为保障、监管体系体例为支持、监管办法为抓手”的智能监管模式取机制；成立了办理评估尺度及分级预警目标系统、大坝平安手艺手册质量智能评估方式及系统等。正在动态智能监管方式取手艺方面，正在大坝平安智能监管模式框架下，基于监管异构消息尺度化，采用联系关系、聚类等方式挖掘识别大坝平安监管潜正在风险并实现定量化阐发，为提出针对性监管办法供给根据，成立合用于分歧阶段、分歧风险品级的大坝智能动态监管方式。正在智能监管平台扶植方面，环绕办理监视、平安预警、应急决策三个环节，建立水库大坝平安消息共享取协同监管云办事架构，包罗智能监管、智能预警及智能决策系统。为充实阐扬手艺尺度的引领性、根本性、保障性感化，以建立面向成长水利新质出产力的手艺尺度系统为方针，加星遥感、智能巡检、无人机取水下机械人等新手艺使用，水利部新修订的《水利手艺尺度系统表》中，将智能化施工手艺做为功能序列“施工取安拆”的主要内容，同时构成国度水网工程智能化设想尺度、大坝平安智能监测手艺导则等31项智能大坝扶植相关尺度制修订打算。但上述手艺尺度出台尚待时日，智能大坝扶植取智能化手艺尺度系统成立照旧任沉道远。相较于聪慧城市、智能电网、智能交通、智能医疗等范畴的快速成长，智能大坝扶植出格是保守大坝智能化升级，正在理论方式、环节手艺、仪器配备、尺度规范等方面尚存以下凸起问题取挑和。智能大坝是包含新一代成长的大坝成长形态，而统筹规划、设想、扶植、蓄水、运转、加固、、退役等全生命周期扶植运转平安保障的智能扶植尚处正在理论摸索阶段，出格是面广量大的已建水库大坝消息化根本设备亏弱，扶植消息缺失，运转期监测数据匮乏，难以支持大坝平安智能诊断取协同办理，智能化的理论、方式取手艺贫乏实践摸索经验，统筹水库大坝全生命周期的智能大坝扶植方式取手艺系统亟待建立。正在大坝透辟系统建立方面，涵盖监测、检测、探测等全要素的透辟系统尚未成立，响应的设备布设方式取手艺尺度不健全，多源要素数据管理融合度较低，无法实现环节要素时间持续和空间全面的透辟；正在大坝平安性态智能诊断、预警取馈控方面，尚存正在多源多模态数据彼此融合手艺缺乏，数据、机理及学问的彼此协同性不强，面向布局性态演变、变化等复杂前提下的平安性态自诊断和自顺应预警能力不脚等问题。若何通过理论取方式立异，将保守坝工手艺取新一代消息手艺和前沿手艺充实融合，全面水库大坝全天候、全要素、全周期多源消息，通过数据融合实现大坝平安取风险的智能诊断—预警—决策—防控环节手艺仍需进一步深切研究。智能大坝透辟系统是包罗“天空位水工”监测、检测取探测等全要素消息深度融合的系统，靠得住的仪器配备是透辟的环节，现有埋入式大坝平安监测仪器以弦式、差阻式、电容式等为从，持久不变性、顺应性、不雅测精度难以满脚复杂运转下大坝平安风险晚期精准识此外需求，一旦发生损坏，往往难以及时修复更新，无法监测数据的时空持续性。现地终端功能不脚，数据缺失防控取仪器毛病修复手艺尚不健全，难以支持智能大坝透辟系统扶植。同时，顺应复杂的大坝智能建制配备，以及大坝深水长距离检测取修补加固配备、深埋现伏病害无损检测取措置配备还存正在环节短板。若何通过自从研发全链条环节仪器配备，进一步提拔水库大坝消息、机能仿实、智能诊断、智能等全笼盖营业范畴智能化程度有待深切研究。手艺尺度是鞭策智能大坝扶植取保守大坝智能化结构的主要支持，是指导智能大坝规模化使用和手艺财产生态集群扶植的环节根本。虽然水利部新修订的《水利手艺尺度系统表》将国度水网工程智能化设想尺度、大坝平安智能监测手艺导则等31项智能大坝扶植相关手艺尺度列入此中，但尺度制修订需要相关研究根本取使用实践支持，距离上述尺度出台仍有相当长时间，科学、合理、可行的智能大坝扶植取智能化手艺尺度系统亟待加快成立。智能大坝扶植和保守大坝智能化应以提拔工程韧性、支持水库大坝高质量成长取高程度平安为统领，以鞭策数智赋能、使用至上为焦点，锚定命字化、收集化、智能化成长从线，方针导向、需求牵引，统策划划，全体推进。智能大坝的顶层设想是引领智能大坝的手艺框架、扶植方针、扶植内容、推进模式及保障机制的根本，具体实施径是保障智能大坝扶植取智能化有序推进和持续成长的环节。一是遵照新阶段水利新质出产力、水利高质量成长和高程度平安根基要求，强化保守坝工手艺取新一代消息手艺和前沿手艺的深度融合，开展多学科多手艺结合科技攻关，破解智能大坝扶植取智能化环节手艺瓶颈取配备瓶颈；二是基于智能—融合—诊断—预警—决策—防控全链条手艺线，正在全国范畴有序推进“数字大坝、协同大坝、韧性大坝、绿色大坝、高效大坝、平安大坝”扶植；三是统筹考虑功能需求取手艺立异进展，分阶段稳步推进，正在使用中不竭迭代升级。加速建立集“度消息、多方针智能决策、多要素及时节制”为一体的智能大坝扶植取智能化理论方式系统，涵盖智能、智能仿实、智能诊断、智能预警、智能安排、聪慧运维、自从馈控等全链条营业需求，为实现设想、施工、运转全过程中施工要素、材料机能、布局性态、风险演化等要素的分析智能调控，处理大坝布局服役形态调控、生命期平安机能评估、风险预测预警难题，实现“高质、高效、平安、绿色”智能扶植方针供给理论根本。建立“天空位水工”一体化监测网，融合三维可视化手艺，采用智能优化算法，实现大坝智能系统优化设想。融合高精度、抗电磁抗干扰手艺以及细密制制工艺，加速大坝智能传感器研发，实现传感器取公用微型处置器的连系，研制高精度、抗干扰且集自诊断、自校准、功耗办理、数据处置等功能的一体化智能传感器，添加保守传感器不具备的从动校零、漂移弥补、传感单位过载防护、数采模式转换、数据存储、数据阐发等功能。研发集成无线传感器收集手艺，成立大坝分析监测数据传感收集系统，建立节点的数字孪生系统，实现智能传感器取数字孪生手艺的多效连系。研发多源数据智能采集、冗余存储取多信道自顺应通信和智能预警的现地终端配备。研发基于大测深探地雷达、分布式电法等手艺的大坝病害智能外检测手艺配备；积极鞭策新一代人工智能正在风险和智能诊断手艺中的使用，开辟智能算法，监测数据中的非常消息和风险特征，提拔水库大坝潜正在风险辨识取量化评估能力；开辟极端环境下的智能预测取预警系统，提拔数据处置自从阐发能力和从动响应效率，提拔风险措置智能决策手艺能力。加速物联网、人工智能取绿色施工手艺的融合，提拔手艺顺应性取靠得住性，提高施工全过程从动化手艺集成率。建立大坝扶植多源消息系统，实现大坝建制过程消息的精准性取及时性。研发新型加固材料，立异加固手艺，优化方案，提高已建坝布局强度，强化服役性态。通过智能化，开展已建坝智能传感监测系统扶植，鞭策保守已建坝消息化、数字化提档升级。成长合用于高寒高海拔地域深挚笼盖层和软岩地基的建坝手艺，以及下耐久性混凝土、特大型堆积体操纵、高陡边坡不变节制、大型弃渣场操纵取平安节制等环节手艺。研发深埋长隧洞勘测、高灵活性地球物理探测、高架大跨度渡槽震灾防控手艺取配备，以及新型高效破岩取刀盘卡机快速脱困手艺，高地热、高地应力、多断层破裂带等复杂地质前提下深埋长隧洞钻爆法、TBM法智能平安高效掘进手艺取配备。成长国产三维可视化图形设想软件，研究高效高精度的三维可视化手艺。整合微不雅材料机能到宏不雅布局行为的多标准仿实模子取仿实成果，操纵数字孪生手艺，实现大坝虚拟规划取场景预演、施工仿实模子的智能更新、施工方案的智能优化取反馈节制等手艺更新，实现对大坝扶植进度和质量的动态节制，处理由大坝扶植过程中的随机性和不确定性形成的施工进度和质量节制难度大等问题。开辟高效曲不雅的人机交互界面，实现协做设想和决策的便利性。研发合用于普遍前提的高耐久、高强度、优异抗渗性和抗裂性的新型混凝土材料和其他建坝材料。开展生态敌对型材料研究，提高工业副产物和废料的操纵率，操纵现代纳米和生物手艺手段，改善保守建建材料的力学机能和耐久性。推进材料科学、科学、消息手艺等多学科交叉，成立和完美新型材料机能评估和检测系统。基于大数据阐发取机械进修等智能算法，开辟基于大量监测数据的深度阐发模子，及时评估大坝布局健康形态，实现复杂外荷载感化下水库大坝力学响应取灾变过程仿实。开辟基于物理模子和汗青数据的大坝老化取寿命预测模子，建立大坝渗流取裂痕成长预测模子，对潜正在平安现患进行晚期识别，提拔水库大坝风险智能预警和自从馈控程度。开辟基于物理模子和数据驱动模子的预测东西，连系大坝的汗青监测数据和及时数据，对大坝的运转形态进行智能预测。操纵灾变模仿成果进行水库大坝风险评估，阐发可能的损害模式和失效机制，为聪慧决策供给科学根据。基于监测风险阈值，成立从动预警系统，实现从动触发预警和启动应急响应法式。研发“天空位水工”智能监测数据融合取管理手艺，开辟基于大数据及机械进修的监测数据非常识别手艺、多源多时空监测数据融合管理模子，开辟水库大坝聪慧运维办理平台，实现及时数据、预警消息、操做日记、记实、平安查抄演讲智能处置，操纵监测取预测阐发成果供给操做、办法和风险措置策略。研究大坝风险全天候消息传输、存储、融合方式，建立大坝空间数字化映照场景，了了风险馈控协同模式，成立大坝运转风险态势的智能取智能馈控协同平台，实现大坝全生命周期平安取风险智能—融合—诊断—预警—决策—防控闭环办理。拔取扶植前提充实、扶植需求明白、功能阐扬显著的工程开展先行先试工做，包罗新建智能大坝和正在役大坝的智能化升级，摸索取手艺相顺应的工程扶植运维办理系统，加强试点项目扶植成效的查核取总结，提炼可复制、可推广的成功模式和手艺，为后续的迭代改良供给根据，指导其他大坝工程向智能大坝成长。环绕智能大坝扶植方针取扶植准绳，正在总结先行先试扶植经验根本上，面向智能大坝设想、施工、、加固、评价、水文、监测、检测、消息化等全生命周期、全营业流程手艺尺度要求，强化新一代消息手艺、前沿手艺取坝工学问的深度融合，建立可以或许无效支持智能大坝扶植和智能化的律例轨制手艺尺度系统，分类、分等、分层、分级建立智能大坝扶植取更新手艺尺度取办理规范系统，涵盖工程扶植方式、数据采集取、数据处置取阐发、智能节制系统、平安防护取监测等方面，满脚扶植质量、软硬件兼容需要，支持智能大坝手艺的全面推广实施和不竭迭代优化。加强指导取营业相关学（协）会制定尺度之间的统筹推进和协同成长，构府从导扶植、营业相关方（市场）自从培育的尺度系统，激励产学研用各方依托社会组织制定集体尺度，鞭策智能大坝扶植手艺正在设想建制运维全过程全局一体化、规范化使用。正在变化和强人类勾当布景下，提拔水库大坝工程韧性以应对极端事务影响，对正在更高程度上保障大坝平安运转和效益阐扬至关主要。智能大坝做为实现库坝系统规划设想、施工扶植、蓄水运转、加固等全生命周期的立体化、收集化传输、智能化决策及协办理的主要载体，是提拔水库大坝工程韧性、推进水利新质出产力成长的环节手段。智能大坝扶植取水库大坝智能化依赖于新一代消息手艺和前沿手艺的立异冲破取集成使用，不只可以或许实现大坝扶植、运转、过程的优化升级，也将推进相关财产链条的沉构升级，构成新的财产生态，实现出产要素立异性设置装备摆设，进而催生新质出产力。本文从提拔水库大坝工程韧性角度出发提出了智能大坝的概念内涵，归纳了智能大坝的次要特征；从智能建制、、预警、监管、手艺尺度等方面总结了智能大坝扶植取研究现状，以及面对的问题取挑和。此外，从几方面提出了智能大坝扶植成长径：加强顶层设想，科学谋划智能大坝扶植规划取实施径；加速建立智能大坝建制取智能化理论系统；加强科技立异，组织开展智能大坝扶植环节手艺和配备攻关，支持透辟系统以及智能诊断、智能预警、聪慧运维、聪慧决策系统平台建立；加强手艺尺度系统扶植取示范引领，推进智能大坝扶植取智能化先行先试等。盛金保，李，王芳。智能大坝扶植取韧性提拔成长径研究[J]。中国水利，2024（24）：68-77。