新刊 | 中国水利杂志2025年第16期

本期策划

江河安澜，系于大坝。水库大坝建设运行管理水平已成为衡量国家现代化程度和可持续发展能力的重要标志。中国作为大坝建设大国，其大坝建设运行管理的理念、技术、经验均处于世界领先水平。近年来，水利部深入贯彻落实习近平总书记关于大坝建设运行管理的重要指示批示精神，全力推进安全大坝、生态大坝、智能大坝建设，并在国际大坝委员会第28届大会上发出了“携手构建安全大坝、生态大坝、智能大坝”的倡议，将构建智能大坝作为应对风险挑战，把握时代之变，塑造发展动能的关键之举。本期《大坝建设运行管理的中国实践专辑》，在回顾中国大坝建设历程的基础上，系统探讨中国大坝建设运行管理的新理念、新技术、新实践，重点围绕新时期智能大坝建设的理论框架、设计思路、技术特点、标准体系构建、运行维护特色等方面展开全面系统阐述，为中国推进智能大坝建设的理论研究和实践应用提供有益参考，为全球坝工建设进步贡献中国智慧、中国方案、中国力量。

目　次

特　稿

1 推进安全大坝、生态大坝、智能大坝建设

李国英

前　沿

4 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

10 智能大坝建设的意义和内涵

仲志余

15 智能大坝建设要求和思路探讨

景来红，陶玉波

23 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

专题论述

31 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

39 已建大坝智能化改造实践探索与思考

戴济群

46 大坝工程智能建造技术与实践探索

刘毅，雒翔宇，赵宇飞等

53 智能大坝本质特征及功能目标研究

周秋景，赵运天，聂鼎等

58 智能大坝技术标准体系构建

盛金保，李宏恩

66 智能大坝发展阶段和实践路径

柴福鑫，辛建达，程恒等

72 库坝安全智能监测感知体系构建与实践

高长胜，刘成栋，李登华等

81 水库大坝智慧运维技术创新与实践

向衍，戴波，王亚坤

摘　要

前　沿

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

摘要：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

摘要：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

摘要：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

摘要：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。

专题论述

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

摘要：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

摘要：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

摘要：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

摘要：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

摘要：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。

智能大坝发展阶段和实践路径

柴福鑫，辛建达，程恒，张磊

摘要：在全球气候变化影响加剧背景下，大坝面临的环境愈发复杂极端，构建智能大坝是保障大坝高水平安全、高质量发展的关键，是坝工技术发展的必然。系统阐述了智能大坝的发展阶段和实践路径。根据功能需求与技术可行性，智能大坝发展分为三个阶段：初级阶段，搭建起比较完备的监测感知体系，主要依托传统理论方法结合工程经验分析诊断，决策与调控依赖人工完成；中级阶段，升级为完备的监测感知体系，分析诊断以仿真技术为核心，决策与调控借助智能化辅助决策平台实现；高级阶段，构建起透彻的监测感知体系，分析诊断、决策及调控全过程由人工智能技术主导。智能大坝的实践路径是数字孪生，通过映射物理大坝与数字大坝构建同步仿真运行平台，对大坝性态全要素和运行管理全过程进行数字化映射、智能化模拟，虚实交互、耦合优化，提升调度指挥的科学性与安全性。在此基础上分阶段、分类别推进智能大坝建设，推动大坝建设与运维模式实现系统性变革。

库坝安全智能监测感知体系构建与实践

高长胜，刘成栋，李登华，吴云星

摘要：面对工程老化、自然灾害频发等挑战，传统水库大坝安全监测体系存在空间覆盖不全、时间连续性差、智能化水平低等问题，导致安全预测预警能力不足、防控响应不及时，难以有效应对各类风险冲击。构建 “天空地水工”一体化库坝智能监测感知体系，是推进现代化水库运行管理矩阵、智能大坝建设的核心举措，也是驱动水利领域新质生产力发展、实现新时期水利高质量发展的必然要求和必由之路。系统梳理我国水库大坝安全监测发展历程，将其划分为常规观测监测、自动化监测发展、信息化与网络化发展、库坝智能监测感知四个阶段；阐述了库坝安全智能监测的探索与实践，包括监测仪器设备与技术研发、安全监测设施建设和升级改造、库坝智能监测感知体系构建；并以小浪底水利枢纽为例介绍了“天空地水工”一体化监测感知体系的应用实践。同时分析了当前库坝安全智能监测在感知技术体系、智能监测仪器研发、智能数据治理、技术标准制定等方面存在的问题与不足，提出完善库坝安全透彻感知体系技术、研发库坝智能监测仪器设备与技术、建立多源多模态感知数据治理理论、健全库坝安全智能监测技术标准体系等发展路径，为建设库坝透彻智能监测感知体系和实践应用提供参考。

水库大坝智慧运维技术创新与实践

向衍，戴波，王亚坤

摘要：我国水库大坝数量多、坝龄长、类型复杂，环境变化与强人类活动影响等带来诸多现实挑战，传统运维模式已难以满足“全生命周期管理”和“精准化防控”需求。梳理了我国水库大坝安全运维发展历程，分析了我国水库大坝运维面临的挑战，系统阐述了水库大坝智慧运维内涵与特征，明晰了“透彻感知、自主分析、智能决策、精准执行”的大坝全生命周期运维管理逻辑，建立了基于OODA-PDCA的新时代水库大坝智慧运维体系，从透彻感知、风险态势分析、科学决策和处置措施等方面概述了水库大坝智慧运维关键技术，并通过区域大坝风险实时预警平台实践案例验证了技术体系的可行性。水库大坝智慧运维已成为保障水利基础设施高质量发展和高水平安全的核心路径，为提升水库大坝运维效能、保障工程安全提供理论支撑与实践参考。

责编 田灵燕

排版设计王振航

校对 王慧

审核 | 杨轶

监制 | 李坤

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