智能大壩技術標準體系構建
Technical standards framework for smart dam
盛金保,李宏恩
(1.水利部大壩安全管理中心,210029,南京;2.水利部 交通運輸部 國家能源局南京水利科學研究院,210029,南京)
摘要:智能大壩建設是發展水利新質生產力、推動水利高質量發展的關鍵舉措,對提升大壩韌性、防范極端風險具有重要意義。然而現行水利技術標準體系主要面向傳統工程管理,在智能設計、建造、運維等環節存在明顯短板。系統分析了水庫大壩技術標準現狀:雖已形成覆蓋全生命周期的標準框架,但面向智能大壩“透徹感知—智能分析—自主饋控—自我學習”的核心技術,仍缺乏系統性支撐。基于智能大壩核心技術特征,從智能設計、智能建造、智能感知、智能預警、智能監管5個方面梳理技術標準需求,提出構建基礎共性標準、關鍵技術標準、應用場景標準3層標準體系。為推動智能大壩技術標準體系建設及推廣,建議從5個方面開展工作:加強頂層設計,制定“急用先行”標準;依托試點工程強化示范引領;健全資源投入與動態評估機制;深化科技創新與標準協同;創新標準宣貫模式。
關鍵詞:智能大壩;技術標準;需求分析;建設路徑
作者簡介:盛金保,正高級工程師,主要從事大壩安全與風險評估工作。
基金項目:國家重點研發計劃(2024YFC3210700、2024YFC3210600);國家自然科學基金(U2443231);中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金項目(Y722003、Y723008)。
DOI:10.3969/j.issn.1000-1123.2025.16.010
水庫大壩是國家水安全的基石,是水利基礎設施的重要組成部分,在保障防洪安全、供水安全、糧食安全、能源安全、生態安全中發揮著關鍵作用。加快推進智能大壩建設是水利高質量發展的迫切需要,是發展水利新質生產力的重要標志,也是實現水利現代化的關鍵舉措。新一代信息技術的階躍式發展為水庫大壩安全管理數字化、網絡化、智能化變革提供了重要契機,開展智能大壩建設和對已建大壩開展智能化改造是提升水庫大壩工程韌性、有效防范各類極端事件風險的重要路徑,智能大壩建設已逐步成為壩工技術進步的制高點、未來水庫大壩安全管理的新范式及高質量發展的新引擎,發展潛力大,應用前景廣。
根據《水利部辦公廳關于開展智能大壩建設試點工作的通知》(辦建設函〔2025〕117號),目前水利部已統籌安排12座工程開展智能大壩建設試點工作,以期通過試點建設形成內容全面、功能完善、可推廣復制的智能大壩建設方案。智能大壩建設以有效提升大壩智能設計、智能建造、智能運維水平為目標,通過水庫大壩應用場景創新推動新技術迭代升級,有效推動水利工程建設管理提質增效,助力更多創新成果轉化為新質生產力,為水利高質量發展注入強勁動力,為保障我國水安全提供有力支撐。
標準是經濟活動和社會發展的技術支撐,標準化在國家治理體系和治理能力現代化建設中發揮著重要作用。隨著我國智慧城市、智能電網、智能交通、智能醫療等領域的快速發展,各行業漸趨完善的技術標準體系為支撐相關產業健康可持續發展奠定了堅實基礎。技術標準也是推動智能大壩建設與傳統大壩智能化改造工作的重要支撐,是引導智能大壩規模化應用和技術產業生態集群有序發展的關鍵基礎,為充分發揮技術標準的導向性、引領性、推動性、基礎性作用,以構建面向發展水利新質生產力的技術標準體系為目標,加強衛星遙感、智能巡檢、無人機與水下機器人等新技術應用,在水利部修訂的《水利技術標準體系表》(水國科〔2024〕148號)中,將水利信息化、智能監測、數字孿生水網建設等技術標準納入,但水利行業現有標準體系仍主要聚焦于傳統建設與運行管理模式,針對智能大壩建設涉及的關鍵技術標準尚存短板,科學、合理、可行的智能大壩建設與智能化改造技術標準體系亟待加速建立。
本文以建設智能大壩為總目標,以提升對空間基礎信息、安全監測信息、服役環境信息等的全方位透徹感知和智能識別能力,提升數字賦能水平,提升隱患識別、智能診斷、預測預警能力為核心,在系統梳理水庫大壩建設與安全管理相關技術標準現狀基礎上,分析構建智能大壩技術標準體系的必要性,通過梳理智能大壩建設中的水利技術標準需求,提出構建能夠有效支撐智能大壩建設管理的現代化水庫運行管理法規制度技術標準體系的路徑與建議。
水庫大壩相關技術標準概況
在現行《水利技術標準體系表》(水國科〔2024〕148號)中,通過采用“專業門類+功能序列”的二維框架(15類專業門類、13項功能序列)對水利行業技術標準進行分類,共收錄644項標準,為指導標準動態制修訂、統籌全鏈條技術協同、支撐水安全與綠色發展、促進技術創新與國際接軌等提供系統性、前瞻性、約束性技術指導。對《水利技術標準體系表》(水國科〔2024〕148號)中水庫大壩相關標準進行統計,共計96項,涉及規劃設計、調度運用、安全管理、維修養護、數字孿生等多方面。相較于2021年版《水利技術標準體系表》,最新版中將數字孿生水利列為獨立的專業門類,并提出了面向水利全行業的70項技術標準,內容包括數據分類與編碼、傳輸交換、數據存儲、水利網絡安全、信息系統建設與管理、數字孿生水利建設等方面。據統計,截至2025年8月,該70項標準中已頒20項、待修訂10項、征求意見階段15項、擬編25項。已頒標準包括《水利對象分類與編碼總則》(SL/T 213—2020)、《水利信息分類與編碼總則》(SL/T 701—2021)、《水利水電工程通信設計技術規范》(SL 517—2013)以及最新發布實施的《數字孿生水利數據底板地理空間數據規范》(SL/T 837—2025)等。水庫大壩相關部分代表性標準如表所示。
水庫大壩安全管理主要技術標準
從標準對水庫大壩全生命周期覆蓋情況看,我國水庫大壩標準體系已形成覆蓋規劃、設計、施工、運行、退役5個階段的全生命周期閉環管理。其中具有代表性的行業標準包括:工程規劃階段的《防洪標準》(GB 50201—2014)和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252—2017)、設計階段的《碾壓式土石壩設計規范》(SL 274—2020)、竣工驗收階段的《水利水電建設工程驗收技術鑒定導則》(SL 670—2015)、運行維護階段的《土石壩安全監測技術規范》(SL/T 551—2024)、退役階段的《水庫降等與報廢標準》(SL 605—2013),這些行業技術標準有力支撐了水庫大壩全生命周期安全管理。
從標準規范對象覆蓋情況看,針對土石壩、混凝土壩等傳統壩型建立了從設計施工到安全監測的完整技術標準體系,如《混凝土拱壩設計規范》(SL 282—2018)、《混凝土重力壩設計規范》(SL 319—2018)、《混凝土壩安全監測技術規范》(SL 601—2013)等;針對大壩附屬設施及關鍵建筑物均通過專項標準進行規范,如《溢洪道設計規范》(SL 253—2018)、《水工隧洞設計規范》(SL 279—2016)、《水電站廠房設計規范》(SL 266—2014)等;針對地下水庫工程等新型結構,通過《地下水庫工程設計導則》(SL/T 838—2025)等填補了專項技術標準空白。
從標準技術功能覆蓋情況看,當前標準體系的功能序列分為通用、勘測、規劃、設計、施工與安裝、監理、驗收、運行維護、質量與評價、安全與監督、監測預報、材料與儀器設備、試驗與檢驗檢測等13個類別,基本覆蓋了大壩工程關鍵功能需求。以《水庫大壩安全評價導則》(SL 258—2017)為例,該標準于2000年發布,2017年進行了全面修訂,為全國水庫大壩安全鑒定工作有序開展和7萬余座水庫除險加固工作的科學決策提供了重要的標準支撐,獲得中國標準創新貢獻獎;《水庫大壩安全管理應急預案編制導則》(SL/Z 720—2015)、《水庫大壩風險等級劃分與評估導則》(SL/T 829—2024)等標準為推進我國水庫大壩從工程管理向風險管理轉變起到了重要的引導和推動作用。
通過分析可以看出,我國大壩安全相關技術標準為保障水庫大壩設計施工質量和安全運行提供了堅實保障,完整的標準體系框架為進一步構建智能大壩技術標準體系打下了良好基礎。然而《水利技術標準體系表》(水國科〔2024〕148號)雖已將數字孿生水利相關的70余項技術標準納入,但尚未形成面向智能大壩建設的完整體系框架,特別是面對智能大壩建設過程中提升大壩透徹感知、智能分析、自主饋控、自我學習能力的迫切需求,現有標準體系尚存短板,核心標準缺失,加快構建系統完備、層級合理、技術先進的智能大壩建設技術標準體系仍任重道遠。
智能大壩建設技術標準需求分
1.智能大壩技術特征
智能大壩是以大壩工程物理實體賦存環境數字體為基礎,通過移動互聯網、大數據、云計算、物聯網、人工智能等新一代信息技術,以及智能傳感器、衛星遙感、高效算法、信息融合、自動控制等前沿技術與水庫大壩專業知識深度融合,基于數據—機理—知識三元驅動,以透徹感知、自主分析、自主饋控為基本運行模式,全面實現水庫大壩全生命周期安全與風險的智能感知—融合—診斷—預警—決策—防控的新型基礎設施。智能大壩的核心目標是保障大壩建設與運行管理安全底線并充分發揮工程效益,有效提升水庫大壩工程韌性。智能大壩建設“SMART”特征如圖所示。智能大壩具備智能感知、智能仿真、智能診斷、智能預報、智能預警、智能調度、智能饋控、智能維護、智能處置、智能管理等典型功能,其完整的功能體系涵蓋感知層、分析層、決策層、應用層4個層級。
智能大壩建設“SMART”特征
智能大壩功能體系層級
2.智能大壩建設進展與技術標準需求分析
利用新一代信息技術升級改造傳統水利基礎設施,促進水利新質生產力發展是當前國家和行業重點推進的工作任務。2023年5月印發的《國家水網建設規劃綱要》中明確要求,全面推動水網工程數字化智能化建設,提升調度管理智能化水平,打造全覆蓋、高精度、多維度、保安全的水網監測體系。水利部也相繼印發《水利部關于加快構建現代化水庫運行管理矩陣的指導意見》(水運管〔2023〕248號)、《關于推進水利工程建設數字孿生的指導意見》(水建設〔2024〕9號)、《水利部辦公廳關于開展智能大壩建設試點工作的通知》(辦建設函〔2025〕117號)等系列文件,以提升水利工程建設全要素、全過程的數字化、網絡化、智能化管理能力。近年來,通過積極推進水利信息化、智慧水利、數字孿生水利建設等相關工作,在大壩智能建造、智能感知、智能預警、智能監控等領域取得明顯進展,通過多種前沿技術在智能大壩建設與大壩智能化升級改造過程中的實踐應用,智能大壩建設技術標準體系構建需求漸趨明晰,部分關鍵技術標準已具備編制發布條件。
(1)智能設計
水庫大壩建設規模擴大、地質條件復雜化,亟須提高前期規劃設計智能化水平。智能設計以無感化數據采集為基礎、智能協同設計為核心,為實現“短周期、優成本、高質量”目標,需要在標準化建設方面取得突破。首先,需建立貫穿“數據采集—智能設計—仿真驗證”全流程的閉環協同標準,明確多源異構數據的采集精度、模塊化組裝接口規范及動態過程管控響應機制,保障設計方案的實時優化與協同效率;其次,需統一數字孿生模型、BIM組件的數據格式及分析軟件接口協議等技術規范,打通數值分析、總裝集成等設計系統間的協同壁壘,實現技術模型互操作;再次,需制定融合“大數據推算、傳統計算、模擬仿真”三算一體的設計質量驗證標準,規范算法閾值設定與結果交叉驗證邏輯,確保設計成果的科學性和可靠性;最后,需規范從設計到運維的全鏈條數據移交機制,建立模塊化設計成果的編碼規則與知識庫存儲標準,保障數字孿生模型及其核心數據在全生命周期的無縫延續和有效復用。
(2)智能建造
隨著大壩工程建設規模、壩址復雜程度、施工難度逐漸加大,數字化、信息化和智能化的工程建設管理需求日趨迫切,逐漸形成了“感知—分析—控制”閉環控制理論,通過實時監測與仿真融合實現大壩性態動態調控,提升安全性與風險預控能力,融合物聯網、大數據構建施工全過程可視化平臺,實現材料生產、澆筑振搗、灌漿等環節的智能質量評估與動態決策支持,智能碾壓、振搗機械及溫控裝備集成環境感知與算法反饋實現了施工參數自動優化,相關技術在烏東德、白鶴灘等工程中成功應用。基于大壩智能建造在理論閉環化、技術數字化、裝備智能化的工程實踐,其技術標準需求聚焦4個層面:在智能施工組織設計層面,需要制定“感知—分析—控制”閉環流程標準,明確數據采集精度、仿真模型閾值及控制響應延遲等關鍵指標,支撐實時性態調控;在技術裝備互通層面,需制定專門標準統一數字孿生模型深度、數據同步頻率及裝備通信協議,實現各類智能監控系統與施工機械的互聯協同;在施工質量控制層面,建立振搗壓實、溫控防裂等工藝參數的智能判定標準及集成至質量評估系統的標準技術要求;在全生命周期數據管理層面,需要相關技術標準規范建設期至運維期的關鍵數據移交,構建多源數據編碼規則與存儲機制,保障大壩建設期數字孿生模型在運維期的有效延續使用。
(3)智能感知
多源信息透徹感知是實現水庫大壩數字化、網絡化、智能化運行管理的基礎。近年來水利部大力推進覆蓋水庫上下游、左右岸的“天空地水工”全天候動態監控體系構建,衛星遙感、無人機、無人船、水下機器人等信息感知裝備得到廣泛實踐應用,窄帶物聯網(NB-IoT)、5G等新一代物聯通信技術及智能感知、控制執行和精準計量等設備應用加強,顯著提升了傳統安全監測手段自動化、智能化水平。此外通過數字孿生建設,匯集工程基礎數據、地理空間數據、業務管理數據以及跨行業共享數據的水庫全要素信息數據底板不斷豐富完善。《數字孿生水利數據底板地理空間數據規范》(SL/T 837—2025)、《水利重要數據安全保護要求》(SL/T 846—2025)、《數字孿生水利工程建設技術導則(試行)》等技術標準導則已相繼發布,《大壩安全智能監測技術導則》等技術標準納入《水利技術標準體系表》(水國科〔2024〕148號),并已啟動編制。基于大壩智能感知技術實踐現狀,如何通過多維度、多層級的技術標準規范各類智能感知儀器設備應用仍需深入思考:在裝備性能層面,衛星遙感、無人機、深潛設備等裝備的精度、環境適應性及安全防護等級都需要相關技術標準進行規范,以確保儀器裝備在復雜工況下的可靠感知;在通信與互聯協議層面,“天空地水工”多源異構數據體系的傳輸協議、多端數據接口等問題需要專門技術標準進行統一;在監測感知閾值確定方面,需要新增標準或對已有大壩監測技術標準體系有序修訂,將各類新型感知儀器裝備的智能預警算法標準與傳統監測感知手段協調融合。
(4)智能預警
在大壩多源信息透徹感知基礎上及時發現工程潛在的風險和異常情況,進一步預測并預警可能發生的險情,并實現風險智能預警,是智能大壩實現自主應急決策的關鍵路徑。通過構建雨水情監測預報“三道防線”,在數字孿生場景中接入并疊加展示雨量和洪水預報成果的功能不斷得到完善,融合工程全生命周期內“天空地水工”全天候智能監控系統匯集的全要素信息,大壩安全性態的數據-機理雙驅動智能融合及診斷方法與模型得到快速發展;通過構建全過程、多情景模擬仿真預演體系,對預報場景進行前瞻預演,同時具備正向—反向—正向推演功能,為調度方案優選、應急預案制定提供科學依據,數字化、矢量化、結構化應急預案的研發為快速應急搶險調度動態模擬和迭代優化提供了有效的決策支持。智能預警是保障工程安全運行的關鍵,其技術標準需求包括:在預報數據融合方面,衛星遙感、雷達測雨等多源數據在數字孿生平臺的接入格式、空間精度及實時性均需規范,以確保洪水預報成果動態疊加展示的統一性;在智能診斷模型構建方面,需明確大壩壩體安全性態的數據-機理雙驅動建模規則,并規范數值模擬(如水力-結構耦合模型)與知識推理(如歷史險情案例庫)的交互接口,以支撐機理、數據、知識驅動預警;在仿真預演性能與數字化預案層面,洪水正反向推演模型的可靠性、多災種場景的覆蓋度、結構化應急預案要素編碼及迭代優化流程等均需要專門技術標準規范。
(5)智能監管
通過透徹感知、智能分析及自主饋控實現大壩全生命周期智能監控,基于大壩智能監管平臺集成實時監測、預警預報、智能決策及信息共享等功能,為智能防控突發事件大壩風險提供技術支撐是智能大壩建設的核心目標。通過持續推進全國大型和中小型水庫大壩安全監測監督平臺建設,大壩智能監管模式不斷完善,通過建立信息分類標準及模型,如《水利數據庫表結構及標識符編制總則》(SL/T 478—2021)、《數字孿生水利數據底板地理空間數據規范》(SL/T 837—2025)等標準,實現監管信息的標準化管理;建立全國水庫大壩安全信息采集上報與共享體系,實現數據共享、分析、應用和水庫大壩安全管理的規范化、精細化、智能化;在大壩安全智能監管模式框架下,基于監管異構信息標準化成果,建立適用于不同階段、不同風險等級的大壩智能動態監管方法。基于水庫大壩智能監管工作實踐,其技術標準需求包括:在監管數據治理方面,需要進一步完善大壩信息采集標識符相關標準,規范變形、滲流等異構數據的字段定義、傳輸格式及存儲架構;在平臺互聯與功能規范方面,監督、預警、決策等子系統的接口協議、應急決策流程動態跟蹤、跨層級數據調閱權限等均需要專門技術標準進行規范引導;在責任追溯與安全閉環管理層面,監管人員操作日志、聯動責任主體追溯機制、預警閉環處置管理流程體系等均需要專門技術標準進行規范。
3.智能大壩建設技術標準體系框架
通過分析智能大壩建設技術標準需求,全面支撐智能大壩建設管理的技術標準體系亟待加速建立。以建設智能大壩為總目標,提升對空間基礎信息、安全監測信息、服役環境信息等全方位透徹感知和智能識別能力,大力提升數字賦能水平,以提升隱患識別、智能診斷、預測預警能力為核心,系統梳理水庫大壩建設與安全管理相關技術標準,從基礎共性標準、關鍵技術標準、應用場景標準3個層面構建智能大壩建設技術標準體系框架,如圖所示。
智能大壩技術標準體系基本框架
基礎共性標準是智能大壩建設的通用規范,主要涵蓋術語定義、數據資源、通信與網絡、平臺與接口以及安全與隱私等方面,旨在解決數據互通、平臺集成和安全保障等基礎共性問題,避免標準不一、技術路線混亂的缺陷。具體包括統一智能大壩相關的術語定義,建立覆蓋數據全生命周期(編碼標識、采集、傳輸、存儲、共享交換及質量要求)的資源管理規范以解決數據異構性,明確通信協議、網絡架構及信息安全要求以保障物聯網可靠互聯,制定數字孿生平臺架構和應用程序編程接口(API)規范以促進模塊化集成并解決平臺碎片化問題,建立涵蓋網絡安全、數據加密、訪問控制及AI倫理的安全與隱私框架,為智能技術的應用奠定基礎。
關鍵技術標準是智能大壩建設的核心規范,主要涵蓋透徹感知、智能分析、自主饋控、自我學習4個方面,旨在解決數字化場景、智慧化模擬、精準化決策、智能化控制等關鍵問題,避免技術孤島、分析低效和響應滯后的缺陷。具體包括透徹感知層統一衛星遙感、物聯網、“三道防線”等多元數據采集協議,確保全域動態監測數據的實時性與準確性;智能分析層集成數據統計、數值模擬、水利專業模型與知識圖譜,結合機器學習與邏輯推理,構建智能決策引擎;自主饋控層規范可編程邏輯控制器(PLC)/遠程終端單元(RTU)、邊緣計算設備與智能控制器的操作接口,建立操作質量評價體系,實現設備精準聯動;自我學習層通過強化學習、遷移學習及在線增量學習機制,驅動模型動態優化與數據庫持續迭代,支撐系統自適應演進,為智能大壩的技術協同與能力躍升提供標準化支撐。
應用場景標準是智能大壩建設的落地應用指南,主要覆蓋規劃設計、智慧運維、應急處置、除險加固、降等報廢等全生命周期環節,旨在解決業務場景碎片化、跨系統協同不足、風險管控滯后等問題,避免應用割裂與資源重復投入。具體包括:規劃設計階段嵌入數字孿生技術標準,實現結構仿真精準預測;智慧運維場景規范工程安全監測,依托知識庫與智能分析模型優化巡檢策略;應急處置場景明確多源風險數據融合規則與應急預案,確保突發事件的快速聯動處置;除險加固與降等報廢階段制定結構健康評價指標與數據繼承規范,通過場景驅動的標準化集成,保障智能技術落地應用。
構建智能大壩技術標準體系的路徑
面向水利新質生產力的發展要求,智能大壩建設不僅是技術進步的需要,更是保障國家水安全、促進可持續發展的必然選擇,有必要充分發揮水利標準的導向性、引領性、推動性、基礎性作用,為水利高質量發展提供有力支撐保障,本文對構建智能大壩技術標準體系路徑的建議主要包括以下方面。
1.加強標準體系頂層設計
不斷加強頂層設計,完善智能大壩標準化管理制度體系,強化標準全生命周期管理,切實增加水利技術標準高質量供給,提升標準發布效率和質量水平。圍繞發展水利新質生產力需求,堅持統籌高質量發展和高水平安全,統籌水利勘測、規劃、設計、建設、運行全生命周期智能大壩建設,統籌物理工程與數字孿生,具備預報、預警、預演、預案“四預”功能的基本要求,加快推進智能大壩重點技術“急用先行”標準制修訂。設立智能大壩標準專項,優先制定基礎共性(數據、接口)、關鍵技術和“急用先行”標準(感知、分析、饋控),探索建立“急用先行、成熟先上”的快速響應機制。
2.強化技術標準體系建設與示范引領
選取條件成熟的工程(新建或改造)開展先行先試,探索相適應的技術標準體系,加強成效考核與模式提煉,為標準推廣奠定基礎。圍繞建設目標與原則,總結試點經驗,面向設計、施工、運維等全生命周期需求,推動前沿信息技術與壩工知識深度融合,構建支撐智能大壩建設與改造的技術標準與管理規范體系。該體系需分類分級,涵蓋工程建設、數據感知與分析、智能控制、安全監測等環節,確保質量與兼容性,支撐技術全面推廣和迭代優化。加強政府引導與協會指導統籌協同,構建政府主導、市場參與的標準體系,鼓勵產學研用各方合作制定團體標準,推動智能大壩技術全過程規范化應用。
3.落實體制機制保障
構建標準落實體制機制,重點強化三方面保障:在資源投入方面,持續增加資金投入,保障標準研究、制定和推廣經費,加強標準化人才培養和引進,建設高素質人才隊伍;在制度協同方面,強化標準與法律法規、產業政策、市場準入等制度的銜接配合,形成政策合力;在動態評估方面,建立健全標準實施監督評估體系,通過定期檢查、第三方評估,確保標準有效執行,依據評估結果及時修訂完善標準內容。
4.深化科技創新協同
統籌建設智能大壩標準化技術支撐平臺,強化智能大壩關鍵技術領域的標準研究。探索構建智能大壩相關重大水利科技項目與標準化工作的聯動機制,把標準設定為水利科技項目的關鍵產出,將加強基礎研究作為智能大壩標準制修訂的重要前置條件。建立并完善先進適用智能大壩科技成果轉化為標準的機制,及時把先進適用的科技創新成果融入智能大壩標準中,同步推進智能大壩的技術攻關、標準研制以及產業推廣,依靠科技創新提高智能大壩技術標準水平。
5.推進標準宣貫與落地應用
創新宣貫推廣方式,充分利用傳統媒體與新媒體平臺資源,打造“互聯網+標準宣貫”新模式,全面提升標準宣貫覆蓋面和影響力。加強標準規范的專業技術培訓,全面提升水利行業從業人員的認知水平和實踐能力,為標準的全面實施奠定堅實基礎。同時,優先選取具有典型性和示范性的重點水利工程作為試點項目,系統開展標準的實際應用驗證工作,全面收集執行過程中的經驗教訓,深入分析標準條款的適用性和可操作性,為現行標準體系的持續優化提供依據。
結語
智能大壩建設是發展水利新質生產力、保障國家水安全的戰略舉措。當前技術標準體系雖已形成全生命周期覆蓋框架,但在智能大壩建設標準體系方面仍存在短板,本文建議構建“基礎共性-關鍵技術-應用場景”3個層級智能大壩技術標準體系:基礎共性標準以統一術語、數據管理與平臺接口為主;關鍵技術標準圍繞透徹感知、智能分析、自主饋控及自我學習4個核心技術展開;應用場景標準覆蓋規劃設計、智能建造到智慧運維等關鍵階段,推動技術落地。在此基礎上提出了建設智能大壩技術標準體系的路徑,包括加強標準體系頂層設計、強化示范引領、落實體制機制保障、深化科技創新協同、推進標準宣貫與落地應用等5個方面。
Abstract: The construction of smart dams is a key measure to develop new productive forces in water conservancy and promote high-quality development of water conservancy, which is of great significance for improving dam resilience and preventing extreme risks. However, the current technical standard system for water conservancy is mainly oriented to traditional engineering management, with obvious shortcomings in such links as intelligent design, construction, operation and maintenance. A systematic analysis of the current situation of technical standards for reservoirs and dams shows that although a standard framework covering the whole life cycle has been formed, there is still a lack of systematic support for the core technologies of smart dams, namely “thorough perception - intelligent analysis - autonomous feedback and control - self-learning”. Based on the characteristics of core technologies of smart dams, the technical standard requirements are sorted out from five aspects: intelligent design, intelligent construction, intelligent perception, intelligent early warning and intelligent supervision, and a three-level standard system is proposed, including basic common standards, key technical standards and application scenario standards. To promote the construction and popularization of the technical standard system for smart dams, it is suggested to carry out work from five aspects: strengthening top-level design and formulating standards for "urgent needs first"; strengthening demonstration and leading role by relying on pilot projects; improving resource input and dynamic evaluation mechanisms; deepening the coordination between scientific and technological innovation and standards; and innovating the mode of standard publicity and implementation.
Keywordssmart dam; technical standards; requirements analysis; construction path
本文引用格式:
盛金保,李宏恩.智能大壩技術標準體系構建[J].中國水利,2025(16):58-65.
封面供圖長江設計集團
責編董林玥
校對劉磊寧
審核王慧
監制楊軼
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