（1.水利部大坝安定束缚中央，210029，南京；2.南京水利科学研商院，210029，南京）
摘要：近年来推翻守旧认知的非常降水事情经常爆发，对水库大坝安定度汛变成首要勒迫，寰宇鸿沟内洪水漫坝及漫顶溃坝事情时有爆发，水库大坝应对非常事情的工程韧性亟待晋升。转移互联网、大数据、云谋略、物联网、人为智能等新一代讯息手艺阶跃式开展为水库大坝安定束缚数字化、搜集化、智能化改变供给了紧要契机。加强数字赋能，对守旧水库大坝展开智能化改造，是晋升水库大坝工程韧性、有用防备百般非常事情危害的紧要旅途。从晋升水库大坝工程韧性角度启程，商量了智能大坝界说及其内在、特质，总结了智能大坝研商与配置近况及面对的题目与离间，凝练了智能大坝配置须要攻闭打破的环节科知识题与环节手艺。从加紧顶层安排、科学策划智能大坝配置计议与践诺旅途，加疾修建智能大坝筑造与智能化改造表面体例，加紧科技革新以构造展开智能大坝配置环节手艺和设备攻闭，撑持透彻感知体例以及智能诊断、智能预警、灵巧运维、灵妙策划体系平台修建，加紧手艺圭表体例配置与树范引颈并促进智能大坝配置与智能化改造先行先试等方面，提出智能大坝配置旅途。
基金项目：国度重心研发预备（2022YFC3005400）；国度天然科学基金（U2443231）；中间级公益性科研院所根基科研营业费专项资金项目（Y722003、Y723008）。
水库大坝是国度紧要策略性根底步骤，承当着保护国度防洪安定、供水安定、粮食安定、能源安定、生态安定等紧要职业。世界现有百般水库大坝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、高坝大库多等特征。从坝型看，土石坝占91.8%；从筑成年代看，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，推翻守旧认知的非常暴雨事情经常爆发，对水库大坝安定度汛变成首要勒迫，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）型水库碰到超圭表洪水漫顶溃坝，该水库校核洪水圭表为300年一遇，而本质爆发洪水超1000年一遇，漫顶水深达5m。2021年汛期，我国多地显现一连强降雨气象，导致两座水库漫顶溃坝、多座水库显现漫坝险情；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，个中永安水库碰到的500年一遇洪水的校核洪峰流量比原安排大204%，新发水库碰到的300年一遇洪水的校核洪峰流量比原安排大225%；2021年河南郑州“7·20”特大暴雨幼时最强点雨量201.9mm，打破我国大陆气候观测纪录史籍极值，导致郑州市143座水库中有84座显现差异水平险情，个中郭家嘴水库显现漫坝险情，首要勒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）型水库显现漫坝险情。2023年“七下八上”防汛环节期，松花江流域片面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到超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）过境惹起的延续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）水库碰到台风暴雨后溃坝，超越7.5万人被迫蜕变；5月19日，延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，上万人被迫重要撤离。2021年2月7日，印度北阿坎德国正在筑的里希甘加（Rishiganga）水电站大坝上游冰川崩塌出现超圭表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”带来非常强降雨，利比亚东部口岸都市德尔纳河上游24h内产水量超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时安排两座水库接踵溃坝，溃坝洪水刹时打击史籍名城德尔纳，世界超越10%的人丁蒙受洪灾影响；10月4日凌晨，中印国界锡金国提斯塔河道域因延续降雨诱发南洛纳克冰川湖溃决，出现的消除性大洪水导致下游提斯塔Ⅲ级水电站溃坝，沿河15座桥梁及洪量造造、军事步骤被冲毁。2024年5月2日，因碰到非常暴雨洪水，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，碾压混凝土坝上部整个失稳溃决；7月26日，俄罗斯西南部车里雅宾斯克州基阿利姆（Kialimskoye）水库土石坝正在延续强降雨打击下因安排不妥溃坝，所幸未变成职员伤亡。
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，但超圭表洪水导致的溃坝占比呈昭彰增大趋向，这与现时非常气象事情频发和能人类勾当影响有很大相闭。来日要达成“确保现有水库安然无事”防御对象，务必晋升水库大坝应对超圭表洪水等百般突发事情的工程韧性。
“工程韧性”观念最早由加拿大学者Holling提出，其界说为工程体系正在受到洪水、地动等天然患难及社会动荡、接触、等能人类勾当扰动后规复均衡或安静状况的才智。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、能人类勾当等扰动，或显现漫顶、渗漏、滑坡、罅隙等工程险情后规复工程根基功效与安静运转状况的才智。中国工程院颁发的《环球工程前沿2023》中将“组织与工程体系全寿命抗灾韧性”列为10项土木、水利与造造工程规模工程研商前沿之一。国际上也对蜕变境况下水工程韧性晋升予以了高度闭心。2024年9月14日，正在北京召开的第18届寰宇水资源大会“水工程韧性晋升-应对非常事情”专场集会指出，近年来，正在天气蜕变和能人类勾当后台下，环球水体系碰到的表界骚扰频率、强度持续巩固，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蜕变、达成高韧性水管理中阐发着越来越紧要的影响。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“天气蜕变下水利根底步骤韧性晋升”分会指出，晋升水工程应对洪水、干旱、旱涝急转等非常事情的顺应才智与工程韧性，拥有紧要的实际意旨。
近年来，相闭晋升工程韧性的研商得到明显起色，稀奇是正在晋升都市根底步骤和区域经济的韧性方面。学者们通过利用大数据、人为智能和呆板研习等前辈手艺，对都市电力体系、交通搜集和造造组织举办危害评估和优化安排，以提升工程正在面临天然患难和人工骚扰时的规复力温顺应力。
蜕变境况与能人类勾当给水库大坝安定带来新的离间，守旧安定束缚理念和形式已难以知足新阶段水库大坝高质地开展与高水准安定需求。物联网、云谋略、大数据、人为智能等新一代讯息手艺阶跃式开展为水库大坝安定束缚数字化、搜集化、智能化改变供给了紧要契机，加强数字赋能，展开智能大坝配置或对守旧水库大坝展开智能化改造，是晋升水库大坝工程韧性、有用防备百般非常事情危害离间的紧要旅途。面向开展水利新质临蓐力，智能大坝配置已成为坝工手艺发展的造高点，也成为当下水利行业重心促进的作事和研商热门。王浩所正在研商团队较早体系叙述了灵巧水利的数字赋能体例框架；钟登华等商量了大坝配置及运转束缚流程中正在数字化、智能化方面的环节需求；李庆斌等针对大坝智能筑造提出了基于感知—了解—驾驭的闭环驾驭表面；盛金保等阐明确大坝安定灵巧束缚的内在，并正在水库大坝功能演化与灾变机理、大坝安定智能诊断计划表面与方式等方面得到研商起色。
本文从晋升水库大坝工程韧性角度，商量了智能大坝界说及其内在、特质，总结了智能大坝研商与配置近况及面对的题目与离间，凝练了智能大坝配置与智能化改造须要攻闭打破的环节科知识题与环节手艺，针对性提出了智能大坝配置开展旅途。
智能大坝是以大坝工程物理实体、赋存境况数字体为根底，通过转移互联网、大数据、云谋略、物联网、人为智能等新一代讯息手艺，以及传感器、卫星遥感、高效算法、讯息统一、主动驾驭等前沿手艺与水库大坝专业学问的深度统一，以透彻感知、自帮了解、自帮馈控为根基运转形式，以透彻感知、一切互联、深度统一、平常共享、智能利用、泛正在供职为紧要特质，基于数据—机理—学问三元驱动，达成水库大坝全性命周期安定与危害的智能感知—统一—诊断—预警—计划—防控，明显晋升水库大坝工程韧性。
智能大坝以达成大坝“物理空间可视化、安定监控智能化、物联搜集图形化、运转束缚协混合”为整个功效对象，配置“数字大坝、协同大坝、韧性大坝、绿色大坝、高效大坝、安定大坝”，明显晋升水库大坝工程韧性，正在更高水准上保护大坝安定运转和效益阐发。
智能大坝基于体系安定理念，逾越了空间、岁月、用户、营业4个维度。空间维度席卷水库大坝工程本身及上下游、安排岸影响区；岁月维度逾越水库大坝计议安排、施工配置、蓄水运转、加固改造、降等报废等全性命周期；用户维度席卷水行政主管部分、水库大坝主管部分和运转束缚单元、水库功效受益对象等；营业维度席卷工程安定运转、科学优化安排、营业高效束缚、危害迅速解决。
智能大坝配置涉及4大赋能体（系）与8项主题手艺，即水库大坝工程体、赋存境况数字体、矩阵束缚灵巧体、手艺圭表体例，以及智能感知摆设（传感器）、物联网、数字孪生、大数据、云谋略、转移互联网、人为智能、搜集讯息安定手艺。
智能大坝达成水库大坝全性命周期横向到边、纵向究竟全方位因素讯息透彻感知、智能统一、智能监禁、智能安排、灵巧运维；兼顾上下游、安排岸，对大坝安定和灾变举办智能诊断和预警，对大坝运转危害态势举办智能辨识、计划与自帮馈控。
通过智能大坝配置与智能化改造，达成水库大坝配置与安定束缚理念和手艺从数据到讯息、从讯息到学问、从学问到智能、从智能到灵巧的更改，使守旧大坝具备物联感知、全因素表达、可视化映现、数据统一提供、空间了解谋略、模仿仿真推演、底细交互，以及自我研习、自我优化、自帮诊断、自帮馈控等多种才智。
物理实体大坝是水库阐发防洪、灌溉、发电等归纳效益的物质根底，是工程配置和行业束缚的整个对象，是摩登化智能感知手艺设备的物理载体；数字孪生大坝是物理实体大坝的数字化照射，通过BIM、GIS、VR等手艺，将工程实体、呆滞摆设、监测仪器等照射到三维数字化可视空间，达成水库大坝筑管营业及讯息交互从纸面到屏幕、从二维到三维、从笼统静态到气象动态的晋升。
“天空隙水工”全因素讯息感知仪器摆设是智能大坝的“感想器官”和“讯息终端”，达成大坝变形、应力、渗流、温度等监丈量，以及水情、雨情、旱情、地动等境况监丈量的一切及时感知。转移互联网等数据通讯传输手艺与搜集根底步骤为海量监测讯息正在智能大坝的“感知终端”和“大脑中枢”之间搭筑高效互联互通的讯息高速公道，达成人-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拓的“大脑中枢”，运用谋略机模仿大坝工程师的逻辑头脑和推理计划流程，通过深度研习，对多源异构数据举办统一了解；运用监测数据、专业学问、手艺圭表、工程体会对大坝安定性态举办智能诊断；通过仿真模仿对大坝全性命周期或许场景或非常工况下危害演化举办数字化预演、自顺应预警和自帮馈控。
智能大坝不妨正在研习、推理、预演根底上，对大坝配置和运转束缚举办灵妙策划，配置期不妨对混凝土振捣、土石料碾压、坝基灌浆、混凝土温控等紧要流程及施工进度举办精准化监控；运转期对水库大坝安定性态举办透彻感知和智能诊断，对换度利用、维教养护、更新改造、功效晋升、隐患管理、危害防控等作出科学判别和优化计划，并反应给摆设束缚职员，通过合理权限分拨，达成闸门主动驾驭、隐患智能处罚、预警讯息颁发、预案迭代优化、危害自帮防备等功效。
运用新一代讯息手艺改造升级守旧水利根底步骤，鼓动水利新质临蓐力开展，是国度和行业重心促进的作事职业，也是行业学者闭心和研商的主题。2023年5月，中间、国务院印发《国度水网配置计议摘要》，鲜明一切鞭策水网工程数字化智能化配置，晋升安排束缚智能化水准，打造全笼盖、高精度、多维度、保安定的水网监测体例。水利部也接踵印发《水利部闭于印发加疾促进新时间水利摩登化的诱导见地的通告》（水规计〔2018〕39号）、《闭于大肆促进灵巧水利配置的诱导见地》（水讯息〔2021〕323号）、《水利部闭于加疾修建摩登化水库运转束缚矩阵的诱导见地》（水运管〔2023〕248号）、《水利部印发〈闭于促进水利工程配置数字孪生的诱导见地〉的通告》（水配置〔2024〕93号）等系列文献，以晋升水利工程配置全因素、全流程的数字化、搜集化、智能化束缚才智。智能大坝配置与智能化升级改造依赖于多种前沿手艺革新打破和集成利用，近年来，通过踊跃促进水利讯息化、灵巧水利、数字孪生水利配置等干系作事，大坝智能筑造、智能感知、智能预警、智能监控、手艺圭表等规模研商及利用得到昭彰起色。
跟着大坝工程配置范围与难度慢慢加大，数字化、讯息化和智能化的工程配置束缚需求日趋火急。智能筑造手艺的引入，不单提升了大坝配置的质地与效力，变更在施工安定性、境况友谊性等方面带来了明显晋升。大坝智能筑造手艺的开展厉重可能总结为表面、手艺、方式、摆设4个方面。
表面层面，统一正在线监测与仿真手艺达成筑造流程中大坝性态的及时了解和调控，成为提升大坝安定性和消浸危害的有用妙技，造成了基于感知—了解—驾驭闭环驾驭理念的智能筑造表面。
手艺层面，通过统一物联网、大数据等手艺设立了智能监控体系，同时提出了原料临蓐、浇筑、振捣、压实、灌浆等质地评估体系；基于数字孪表行艺与Unity可视化揭示平台等达成了对大坝施工全流程的可视化动态揭示；通过集成讯息手艺和工程束缚表面提出了智能施工束缚手艺，达成施工流程的智能安排。
方式层面，连接智能监控体系获取的原料讯息，提出基于多源讯息统一驱动的坝料物理力学模子识别与参数归纳反演手艺，并研发了智能计划模块，为现场科学、高效的施工束缚供给了有用妙技。
摆设层面，近年来开展较为成熟的智能施工呆滞通过装备各式传感体系、监测体系和集成智能算法的驾驭体系等，完毕主动定位、现场境况感知、旅途计议、主动施工举措实行等职业；研发了集成境况讯息监测摆设、驾驭参数谋略的表面模子和反应驾驭体系的喷雾、温控等设备体系，达成对驾驭参数的智能化动态驾驭，并正在乌东德水电站和白鹤滩水电站等智能筑造流程中告捷利用。须要指出的是，智能筑造的大坝并不必然是智能大坝，但可认为智能大坝配置奠定精良物理实体根底。
多源讯息透彻智能感知是达成水库大坝数字化、搜集化、智能化运转束缚的根底，通过卫星遥感、人为智能等新手艺，无人机、无人船、水下呆板人等新设备新手艺的利用，修建笼盖水库上下游、安排岸的“天空隙水工”全天候动态监控体例，可为达成水库运转束缚讯息体系数据集成、一切晋升水库工程全因素危害感知与防控才智供给紧要手艺撑持。正在大标准监测手艺与设备方面，归纳利用卫星遥感手艺可达成对库区、下游河流等区域地表境况和时空蜕变的大鸿沟、长时序动态监测；正在中幼标准监测手艺与设备方面，研发利用了一批新型监测手艺与摆设，席卷智能感知终端、无人机、无人船等。通过加紧窄带物联网（NB-IoT）、5G等新一代物联通讯手艺及智能感知、驾驭实行和精准计量等摆设的利用，晋升守旧安定监测妙技的主动化、智能化水准；正在深水探测手艺与设备方面，我国自帮研发的大坝深水检测专用载人潜水器“禹龙号”告捷打破了300m级深水境况大坝安定保护手艺困难，重心管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、安定防护、宽视野考察窗研造等手艺困难；正在全因素数据集成与数据底板修建方面，收集工程根底数据、“天空隙水工”全天候动态监测数据、地舆空间数据、营业束缚数据以及跨行业共享数据，修建水库全因素讯息数据底板，达成工程多源讯息的透彻感知。
通过及时监测水位、降雨量、渗流、应力、浸降等环节物理量，实时挖掘工程潜正在危害和极度环境，进一步预测或许爆发的险情，如洪水、滑坡和组织损坏等，并达成危害智能预警，为应急计划供给科学凭据。
正在雨水情监测预告“三道防地”修建方面，跟着数字孪表行艺的增加利用，正在数字孪生场景中接入或叠加雨量和洪水预笑效果揭示功效持续美满。正在智能诊断模子与动态预警体例修建方面，统一工程全性命周期内“天空隙水工”全天候智能监控体系收集的全因素讯息，充裕散采工程安排、配置、运转期讯息特质并达玉成性命周期数据互馈，基于数字孪平生台造成了大数据境况下大坝安定性态的数据-机理双驱动智能统一及诊断方式与模子。正在仿真预演与体系研发方面，通过修建具备正反向推演功效的全流程、多现象模仿仿真预演体例对预告场景举办前瞻预演，为安排计划优选、应急预案造订供给科学凭据。正在应急预案迭代优化方面，数字化应急预案可为迅速应急抢险安排供给计划扶帮，通过组织化、模块化应急预案根底因素，如构造机构、预警与防备机造等，统一水库防洪安排计划和危害人丁及社会经济热力争了解效果等举办模仿仿真，迅速天生立室现时现象的应急指令群，动作进一步动态模仿和迭代优化的根底，达成应急预案的数字化、矢量化、组织化处罚。
智能大坝配置通过统一新一代讯息化手艺及专业学问达成大坝安定性态的透彻感知、自帮了解、自帮馈控及大坝全性命周期智能监控，配置大坝智能监禁平台，集成及时监测、预警预告、智能计划及讯息共享等功效，为应对突发事情中大坝危害智能防控供给手艺撑持。
正在智能监禁形式方面，针对大坝监禁讯息异构性强的题目，设立了讯息分类圭表及模子，达成监禁讯息的圭表化束缚；设立了世界水库大坝安定讯息搜罗上报与共享体例，达成数据共享、了解、利用和水库大坝安定束缚的标准化、粗糙化、智能化；发轫修建了“规则轨造为凭据、监禁机造为保护、监禁体例为撑持、监禁方法为抓手”的智能监禁形式与机造；设立了束缚评估圭表及分级预警目标体例、大坝安定手艺手册质地智能评估方式及体系等。正在动态智能监禁方式与手艺方面，正在大坝安定智能监禁形式框架下，基于监禁异构讯息圭表化效果，采用干系、聚类等方式开采识别大坝安定监禁潜正在危害并达成定量化了解，为提出针对性监禁方法供给凭据，设立实用于差异阶段、差异危害等第的大坝智能动态监禁方式。正在智能监禁平台配置方面，环绕束缚监视、安定预警、应急计划三个闭键，修建水库大坝安定讯息共享与多维协同监禁云供职架构，席卷智能监禁、智能预警及智能计划体系。
为充裕阐发手艺圭表的引颈性、根底性、保护性影响，以修建面向开展水利新质临蓐力的手艺圭表体例为对象，加星遥感、智能巡检、无人机与水下呆板人等新手艺利用，水利部新修订的《水利手艺圭表体破例》中，将智能化施工手艺动作功效序列“施工与装置”的紧要实质，同时造成国度水网工程智能化安排圭表、大坝安定智能监测手艺导则等31项智能大坝配置干系圭表造修订预备。但上述手艺圭表出台尚待光阴，智能大坝配置与智能化改造手艺圭表体例设立仍然任重道远。
相较于灵巧都市、智能电网、智能交通、智能医疗等规模的迅速开展，智能大坝配置稀奇是守旧大坝智能化升级改造，正在表面方式、环节手艺、仪器设备、圭表标准等方面尚存以下出色题目与离间。
智能大坝是蕴藏新一代开展理念的大坝开展样式，而兼顾计议、安排、配置、蓄水、运转、加固、改造、退伍等全性命周期配置运转安定保护的智能配置尚处正在表面探寻阶段，稀奇是面广量大的已筑水库大坝讯息化根底步骤虚亏，配置讯息缺失，运转期监测数据匮乏，难以撑持大坝安定智能诊断与协同束缚，智能化改造的表面、方式与手艺短少实施探寻体会，兼顾水库大坝全性命周期的智能大坝配置理念方式与手艺体例亟待修建。
正在大坝透彻感知体例修建方面，涵盖监测、检测、探测等全因素的透彻感知体例尚未设立，相应的感知摆设布设方式与手艺圭表不健康，多源感知因素数据管理统一度较低，无法达成环节因素岁月一连和空间一切的透彻感知；正在大坝安定性态智能诊断、预警与馈控方面，尚存正在多源多模态数据彼此统一手艺缺乏，数据、机理及学问的彼此协同性不强，面向组织性态演变、境况蜕变等繁复境况前提下的安定性态自诊断和自顺应预警才智不敷等题目。怎样通过表面与方式革新，将守旧坝工手艺与新一代讯息手艺和前沿手艺充裕统一，一切感知水库大坝全天候、全因素、全周期多源讯息，通过数据统一达成大坝安定与危害的智能诊断—预警—计划—防控环节手艺仍需进一步深化研商。
智能大坝透彻感知体例是席卷“天空隙水工”监测、检测与探测等全因素感知讯息深度统一的体例，牢靠的仪器设备是透彻感知的环节，现有埋入式大坝安定监测仪器以弦式、差阻式、电容式等为主，永远安静性、境况顺应性、观测精度难以知足繁复运转境况下大坝安定危害早期精准识另表需求，一朝爆发损坏，往往难以实时修复更新，无法保障监测数据的时空一连性。现地终端功效不敷，数据缺失防控与仪器窒碍修复手艺尚不健康，难以撑持智能大坝透彻感知体例配置。同时，顺应繁复境况的大坝智能筑造设备，以及大坝深水长间隔检测与修补加固设备、深埋隐伏病害无损检测与解决设备还存正在环节短板。怎样通过自帮研发全链条环节仪器设备，进一步晋升水库大坝讯息感知、功能仿真、智能诊断、智能保卫等全笼盖营业规模智能化水准有待深化研商。
手艺圭表是鞭策智能大坝配置与守旧大坝智能化改造组织的紧要撑持，是劝导智能大坝范围化利用和手艺财富生态集群配置的环节根底。虽然水利部新修订的《水利手艺圭表体破例》将国度水网工程智能化安排圭表、大坝安定智能监测手艺导则等31项智能大坝配置干系手艺圭表列入个中，但圭表造修订须要干系研商根底与利用实施撑持，间隔上述圭表出台仍有相当长岁月，科学、合理、可行的智能大坝配置与智能化改造手艺圭表体例亟待加快设立。
智能大坝配置和守旧大坝智能化改造应以晋升工程韧性、撑持水库大坝高质地开展与高水准安定为统领，以鞭策数智赋能、利用至上为主题，锚天命字化、搜集化、智能化开展主线，相持对象导向、需求牵引，兼顾策划，整个促进。
智能大坝的顶层安排是引颈智能大坝的手艺框架、配置对象、配置实质、促进形式及保护机造的根底，整个践诺旅途是保护智能大坝配置与智能化改造有序促进和延续开展的环节。一是听从新阶段水利新质临蓐力、水利高质地开展和高水准安定根基央求，加强守旧坝工手艺与新一代讯息手艺和前沿手艺的深度统一，展开多学科多手艺协同科技攻闭，破解智能大坝配置与智能化改造环节手艺瓶颈与设备瓶颈；二是基于智能感知—统一—诊断—预警—计划—防控全链条手艺道道，正在世界鸿沟有序促进“数字大坝、协同大坝、韧性大坝、绿色大坝、高效大坝、安定大坝”配置；三是兼顾研商功效需求与手艺革新起色，分阶段稳步促进，正在利用中持续迭代升级。
加疾修建集“多维度讯息感知、多对象智能计划、多因素及时驾驭”为一体的智能大坝配置与智能化改造表面方式体例，涵盖智能感知、智能仿真、智能诊断、智能预警、智能安排、灵巧运维、自帮馈控等全链条营业需求，为达成安排、施工、运转全流程中施工因素、原料功能、组织性态、危害演化等要素的归纳智能调控，管理大坝组织服役状况调控、性命期安定功能评估、危害预测预警困难，达成“高质、高效、安定、绿色”智能配置对象供给表面根底。
修建“天空隙水工”一体化监测网，统一三维可视化手艺，采用智能优化算法，达成大坝智能感知体例优化安排。统一高精度感知、抗电磁抗骚扰手艺以及精巧创造工艺，加疾大坝智能传感器研发，达成传感器与专用微型处罚器的连接，研造高精度、抗骚扰且集自诊断、自校准、功耗束缚、数据处罚等功效的一体化智能传感器，补充守旧传感器不具备的主动校零、漂移补充、传感单位过载防护、数采形式转换、数据存储、数据了解等功效。研发集成无线传感器搜集手艺，设立大坝归纳监测数据传感搜全体例，修建感知节点的数字孪生体系，达成智能传感器与数字孪表行艺的多效连接。研发多源数据智能搜罗、冗余存储与多信道自顺应通讯和智能感知预警的现地终端设备。
研发基于大测深探地雷达、散布式电法等手艺的大坝病害智能表检测手艺设备；踊跃鞭策新一代人为智能正在危害感知和智能诊断手艺中的利用，开拓智能算法，感知监测数据中的极度讯息和危害特质，晋升水库大坝潜正在危害辨识与量化评估才智；开拓非常环境下的智能预测与预警体系，晋升数据处罚自帮了解才智和主动呼应效力，晋升危害解决智能计划手艺才智。
加疾物联网、人为智能与绿色施工手艺的统一，晋升手艺顺应性与牢靠性，提升施工全流程主动化手艺集成率。修建大坝配置多源讯息感知体例，达成大坝筑造流程讯息感知的精准性与及时性。研发新型加固原料，革新加固手艺，优化改造计划，提升已筑坝组织强度，加强服役性态。通过智能化改造，展开已筑坝智能传感监测体例配置，鞭策守旧已筑坝讯息化、数字化提档升级。
开展实用于高寒高海拔地域浓厚笼盖层和软岩地基的筑坝手艺，以及残酷境况下耐久性混凝土、特大型积聚体运用、高陡边坡安静驾驭、大型弃渣场运用与安定驾驭等环节手艺。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手艺与设备，以及新型高效破岩与刀盘卡机迅速脱困手艺，高地热、高地应力、多断层决裂带等繁复地质前提下深埋长隧洞钻爆法、TBM法智能安定高效掘进手艺与设备。
开展国产三维可视化图形安排软件，研商高效高精度的三维可视化手艺。整合微观原料功能到宏观组织行径的多标准仿真模子与仿真结果，运用数字孪表行艺，达成大坝虚拟计议与场景预演、施工仿真模子的智能更新、施工计划的智能优化与反应驾驭等手艺更新，达成对大坝配置进度和质地的动态驾驭，管理由大坝配置流程中的随机性和不确定性变成的施工进度和质地驾驭难度大等题目。开拓高效直观的人机交互界面，达成配合安排和计划的便捷性。
研发实用于平常境况前提的高耐久、高强度、优异抗渗性和抗裂性的新型混凝土原料和其他筑坝原料。展开生态境况友谊型原料研商，提升工业副产物和废物的运用率，运用摩登纳米和生物手艺妙技，革新守旧造造原料的力学功能和耐久性。鼓动原料科学、境况科学、讯息手艺等多学科交叉，设立和美满新型原料功能评估和检测体例。
基于大数据了解与呆板研习等智能算法，开拓基于洪量监测数据的深度了解模子，及时评估大坝组织壮健状况，达成繁复表荷载影响下水库大坝力学呼应与灾变流程仿真。开拓基于物理模子和史籍数据的大坝老化与寿命预测模子，修建大坝渗流与罅隙开展预测模子，对潜正在安定隐患举办早期识别，晋升水库大坝危害智能预警和自帮馈控水准。
开拓基于物理模子和数据驱动模子的预测东西，连接大坝的史籍监测数据和及时数据，对大坝的运转状况举办智能预测。运用灾变模仿结果举办水库大坝危害评估，了解或许的损害形式和失效机造，为灵妙策划供给科学凭据。基于监测危害阈值，设立主动预警体系，达成主动触发预警和启动应急呼应步伐。
研发“天空隙水工”智能监测数据统一与管理手艺，开拓基于大数据及呆板研习的监测数据极度识别手艺、多源多时空监测数据统一管理模子，开拓水库大坝灵巧运维束缚平台，实实际时数据、预警讯息、操作日记、保卫纪录、安定反省通知智能处罚，运用监测与预测了解结果供给操作倡导、保卫方法和危害解决战略。
研商大坝危害全天候感知讯息传输、存储、统一方式，修建大坝空间数字化照射场景，了然危害馈控协同形式，设立大坝运转危害态势的智能感知与智能馈控协同平台，达成大坝全性命周期安定与危害智能感知—统一—诊断—预警—计划—防控闭环束缚。
采纳配置前提充裕、配置需求鲜明、功效阐发明显的工程展开先行先试作事，席卷新筑智能大坝和正在役大坝的智能化升级改造，探寻与手艺相顺应的工程配置运维束缚体例，加紧试点项目配置效果的查核与总结，提炼可复造、可增加的告捷形式和手艺效果，为后续的迭代改革供给凭据，劝导其他大坝工程向智能大坝开展。
环绕智能大坝配置对象与配置准则，正在总结先行先试配置体会根底上，面向智能大坝安排、施工、改造、加固、评议、水文、监测、检测、讯息化等全性命周期、全营业流程手艺圭表央求，加强新一代讯息手艺、前沿手艺与坝工学问的深度统一，创筑不妨有用撑持智能大坝配置和智能化改造的规则轨造手艺圭表体例，分类、分等、分层、分级修建智能大坝配置与更新改造手艺圭表与束缚标准体例，涵盖工程配置方式、数据搜罗与感知、数据处罚与了解、智能驾驭体系、安定防护与监测等方面，知足配置质地、软硬件盛开兼容须要，撑持智能大坝手艺的一切增加践诺和持续迭代优化。加紧当局劝导与营业干系学（协）会造订圭表之间的兼顾促进和协同开展，修建当局主导配置、营业干系方（商场）自帮造就的圭表体例，推动产学研用各方依托社会构造造订全体圭表，鞭策智能大坝配置手艺正在安排筑造运维全流程全体一体化、标准化利用。
正在蜕变境况和能人类勾当后台下，晋升水库大坝工程韧性以应对非常事情影响，对正在更高水准上保护大坝安定运转和效益阐发至闭紧要。智能大坝动作达成库坝体系计议安排、施工配置、蓄水运转、加固改造等全性命周期的立体化感知、搜集化传输、智能化计划及协混合束缚的紧要载体，是晋升水库大坝工程韧性、鼓动水利新质临蓐力开展的环节妙技。
智能大坝配置与水库大坝智能化改造依赖于新一代讯息手艺和前沿手艺的革新打破与集成利用，不单不妨达成大坝配置、运转、改造流程的优化升级，也将鼓动干系财富链条的重构升级，造成新的财富生态，达成临蓐因素革新性设备，进而催生新质临蓐力。本文从晋升水库大坝工程韧性角度启程提出了智能大坝的观念内在，总结了智能大坝的厉重特质；从智能筑造、感知、预警、监禁、手艺圭表等方面总结了智能大坝配置与研商近况，以及面对的题目与离间。另表，从几方面提出了智能大坝配置开展旅途：加紧顶层安排，科学策划智能大坝配置计议与践诺旅途；加疾修建智能大坝筑造与智能化改造表面体例；加紧科技革新，构造展开智能大坝配置环节手艺和设备攻闭，撑持透彻感知体例以及智能诊断、智能预警、灵巧运维、灵妙策划体系平台修建；加紧手艺圭表体例配置与树范引颈，促进智能大坝配置与智能化改造先行先试等。
盛金保，李宏恩，王芳.智能大坝配置与韧性晋升开展旅途研商[J].中国水利，2024（24）：68-77.
