“中國是大壩建設大國。近年來，中國水利部堅決貫徹落實習近平總書記關于大壩建設運行管理的重要指示批示精神，在大壩智能化領域開展了積極探索實踐，建設了一批數字孿生大壩，構建現代化水庫運行管理矩陣，推動大壩實現更安全運行、更精準調度、更高效管理，為保障防洪安全、供水安全、糧食安全、生態安全、能源安全提供有力支撐。”水利部部長李國英在由水利部、四川省人民政府和國際大壩委員會聯合主辦的國際大壩委員會第28屆大會暨第93屆年會期間，首次系統闡述了智能大壩的理念。
在全球氣候變化和能源轉型的雙重背景下，傳統大壩建設與管理面臨著諸多挑戰。智能大壩作為一種新型基礎設施，正逐漸成為大壩行業發展的新方向。我國在智能大壩領域的探索已取得顯著成效，得到了國際水電專家的一致認可。
在業內人士看來，智能大壩的未來發展將更加注重綠色低碳、生態友好和全球合作。一方面，隨著技術的不斷進步，智能大壩將進一步提升對環境變化的適應能力，推動人與自然和諧共生。另一方面，國際合作將更加緊密，通過制定國際標準和共享經驗，推動全球大壩事業的可持續發展，引領水電行業的新未來。
智能是大壩發展未來
“智能是大壩事業發展的未來。”李國英指出，當前，新一輪科技革命和產業變革深入發展，前沿技術創新進入前所未有的密集活躍期，大壩事業發展面臨理念重塑、技術變革、模式再造的新形勢新要求新任務。近年來，我們堅持需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力，加快構建智能大壩，深化對水庫大壩性態、安全要素和運行管理全過程的數字化映射、智能化模擬，做到歷史數據積累分析，實時數據同步交互，未來數據預測預演，實現大壩建設運行管理全生命周期的數字化、網絡化、智能化。
李國英介紹，智能大壩以物理大壩為基礎、時空數據為底座、數學模型為核心、水利知識為驅動，對水庫大壩性態全要素和運行管理全過程進行數字化映射、智能化模擬，實現大壩建設運行全生命周期透徹監測感知、智能分析預測、前瞻決策支持，提升大壩安全高效可持續運行水平。智能大壩通過自感知、自診斷、自學習，實現建設運行管理高質量發展和高水平安全良性互動，是對傳統大壩運行模式的超越和創新。
智能大壩能夠全覆蓋、全要素、全天候、全周期感知大壩和環境信息，全面、實時、準確地分析診斷大壩和環境的安全性、穩定性、可靠性、聯動性，對風險及態勢進行精準識別、預警、處置，在此基礎上可根據環境條件的變化，進行“正向—逆向—正向”的動態推演和迭代優化運行方式，以確保在防洪、供水、灌溉、發電、航運等方面實現“帕累托最優”效益。目前，中國已建成水庫大壩約9.5萬座，總庫容約1萬億立方米，在世界上面積最大、水土流失最為嚴重的黃土高原，建成淤地壩約5.8萬座，攔蓄泥沙55億立方米，育出耕地面積128萬畝。在已建成的水庫大壩上或利用水庫大壩建設的水力發電站，2024年全國水電裝機容量4.36億千瓦，年發電量14257億千瓦時。無論是大壩類型、數量、高壩數量、水力發電裝機規模均位居世界第一。
中國已開展智能大壩初步探索
中國在智能大壩領域已取得初步探索成果，為全球水電開發提供了寶貴經驗。我國在智能大壩建設方面已構建現代化水庫大壩運行管理矩陣，實現了8000余座水庫的全覆蓋、全要素、全天候、全周期管理。同時，通過提升工程感知能力，建設數字孿生工程，如三峽、小浪底、太浦閘等，大大提高了決策的智能化和精準化水平。
國家能源局副局長萬勁松表示，截至2024年底，中國水電總裝機已達到4.35億千瓦，年發電量占可再生能源發電量40%以上，人均水電發電量首次突破1000千瓦時，并有力帶動了新能源高質量發展。水電功能發揮與水庫大壩建設密切相關，依托重大工程建設，廣大水利水電行業同仁加大科技攻關創新，攻克一系列世界級難題挑戰。從能源行業的大壩管理實踐看，大壩管理體制機制更加完善，大壩安全法規標準更加健全，大壩安全運行技術更加成熟，在近年來極端天氣多發頻發的情況下，我國的高壩大庫從未發生過潰壩事故，更好的大壩為中國人民提供了更強的能源獲得感和安全感。
國際大壩委員會主席米歇爾·利諾對中國水電開發的成就給予高度評價。他指出，在本次大會期間，我們通過會前和會后的考察，走訪了中國許多大型大壩工程和水電站工程，我們深切體會到中國在水電開發方面幾十年如一日地追求卓越，所取得的巨大成就不僅為中國帶來了福祉，也為其他國家和地區的水電開發提供了有益的啟發。中國在水電開發領域積累了豐富的經驗和成就之后，現在又開始積極向世界其他國家進行投資。中國將自身成熟的技術和工程實踐經驗推向海外，這無疑是對世界的另一層貢獻。中國的水電技術和大壩施工能力走向世界，不僅展示了中國水電開發的實力，也為全球水電、壩工事業的發展貢獻了中國智慧和中國力量。
智能大壩助力大壩安全
面對全球氣候變化的加速重塑水文環境，水庫大壩的安全性、可靠性和可持續性正面臨著前所未有的挑戰。極端氣候事件的頻發加劇了大壩安全風險，生態環境壓力持續增大，水資源供需矛盾日益尖銳，同時，大壩的老化與運維管理也面臨著嚴峻考驗。
在這一背景下，智能大壩以其獨特優勢，成為應對這些挑戰的關鍵力量。通過實時監測和數據分析，智能大壩能夠迅速識別大壩安全隱患，并及時采取預警和應對措施。以三峽、小浪底等數字孿生工程為例，它們的建設實現了對大壩安全狀況的實時監控和精準預警，極大地提升了大壩的抗災能力。
不僅如此，智能大壩在優化水庫調度策略、提高水資源利用效率方面也發揮著重要作用。借助智能化的調度系統，智能大壩可以根據實時水情和氣象條件，自動調整蓄水和放水策略，實現防洪、供水、灌溉、發電等多目標的精準決策調控。這不僅確保了大壩的安全運行，也為緩解水資源供需矛盾、支撐經濟社會可持續發展提供了堅強保障。
米歇爾·利諾指出，從大壩全生命周期的角度來看，人工智能技術的應用潛力無限。無論是設計階段利用AI賦能的建模軟件，還是在流域尺度上進行梯級水電站的智慧化調度，或是防洪調度和洪水預測，人工智能技術都扮演著關鍵角色。他進一步解釋道，AI技術的應用不僅顯著提升了洪水預測的準確性，還能在短時間內處理大量數據，為我們提供最精準的信息。這些信息對于優化水庫大壩的調度和全生命周期管理至關重要，極大地提高了我們的管理效率和決策水平。展望未來，人工智能技術在大壩全生命周期管理中的應用前景廣闊，其作用將愈發凸顯。
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