Page 7 - 2025年第56卷第1期

突破，逐步朝着智能化与多样化的方向演进，为智能时代的社会变革提供了强大的内在驱动力。
智能时代背景下，将人工智能技术引入水利工程设计、建设与运行中，发展水利工程智能建设新
理论与新技术，可实现水利工程高质量、高效率、低成本建设和运维。国务院及有关部委也颁发相关
方案与规划加速水利工程的智能化转型。如 2021 年水利部发布了《关于大力推进智慧水利建设的指导
意见》和《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》，明确了智慧水利建设的时间表、路线图和具体
任务 ［3-4］ ；2023 年国务院发布了《数字中国建设整体布局规划》，强调了数字建设在提升国家竞争力方
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面的重要性 。2024 年政府工作报告首次提出“人工智能+”行动 ；同年，水利部发布了《关于推进
水利工程建设数字孪生的指导意见》，指出了水利工程建设需以效用为核心，依托数字化、网络化和
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智能化技术，推动工程的数字赋能与转型升级 。因此，立足水利工程新型建设规划和标准体系，水
利工程建设智能化发展进入新时代。
在大江大河上修建水利工程，大坝是核心主体建筑物，大坝建设质量是整个工程的首要问题。以
人工智能赋能大坝工程建设，推动大坝高质量发展，已经成为水利工程建设的研究焦点，大坝智能建
设理论与技术应运而生。大坝智能建设是指综合利用人工智能、物联网、大数据、云计算等技术，形
成以数智设计、智能建设和智慧运维为核心的全生命周期物理空间与孪生空间互联互馈体系，从而实
现对大坝工程设计、孪生模型构建、建设过程监控与智能无人化施工、运行性态控制等关键环节的透
彻感知、智能分析和自主馈控。大坝智能建设是水利工程领域高科技、高效能和高质量的新质生产
力，其以创新技术革新大坝工程设计、建设和运维模式的研究背景与发展历程总结如下。
（1）在大坝设计方面，其设计模式从“人工设计”成功转型到“计算机辅助数字化设计”和“规则
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驱动数字化设计”，并逐步向数据-知识-机理驱动的智能化设计发展 。坝工设计方法从纯实验-规范
驱动方法，转向以物理性态仿真、数字可视建模等辅助手段的混合驱动设计方法，并向数智设计发展。
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（2）在大坝建设方面，其建设技术曾经历了人工化、机械化、自动化和数字化四个重大阶段 ，
目前已进入智能化建设发展的关键期。数字大坝是大坝智能建设的开端，它通过现代网络、实时监控
等技术，实现大坝建设全过程、全环节、全天候、实时、连续、远程的监控，并成功应用于糯扎渡、
大岗山、溪洛渡、长河坝等多个大型水电工程 ［10］ 。在智能时代背景下，数字大坝理论与技术通过融合
［9］
高新科技，进一步发展出大坝智能建设理论与技术。钟登华等 率先指出大坝智能建设基本概念，认
为大坝智能建设包含信息智能感知、智能分析到智能馈控的闭环运行体系。此后，钟登华院士团队基
于大坝智能建设理念，创建了大坝建设全过程智能仿真、全过程智能监控及大规模智能无人碾压集群
协同作业方法与技术，并成功应用于两河口、双江口和大石峡等世界级高坝工程建设中 ［11］ ，显著提升
了我国高坝工程建设水平。此外，随着具身智能、生成式人工智能与数字孪生等人工智能技术的发
展，数据-机理混合驱动分析方法、智能装备研发、领域大模型和数字孪生技术均在大坝工程建设中
得到进一步的发展。总体而言，大坝智能建设已经朝向智能化、少人化和无人化方向发展。
（3）在大坝运维方面，其发展模式经历了从人工操作到自动化，再到信息化和智能化的演进。近
年来，随着数字孪生技术的飞速发展 ［12］ ，基于数字孪生的智慧水利已逐步成为智慧运维主要模式。现
有研究主要依托空-天-地智能感知体系，在大坝服役性态分析与管理、设备性能监测与维护、水文预
报以及水资源与电力调度优化方面取得了显著进展 ［13］ 。总体而言，大坝运维的智能化水平正不断提升，
大坝运行的风险管控能力显著增强，为预报、预警、预演与预案的“四预能力”提供了有利支撑 ［14］ 。
综上所述，在智能时代背景下，创新科技的大量涌现促进了大坝建设与人工智能的加速融合，逐
步实现了从数字化建设到智能化建设的转型，显著提升了大坝设计、建设和运维水平，已经成为水利
工程领域高科技、高效能和高质量的新质生产力。

2 大坝智能建设文献计量分析

为全面分析大坝工程技术的国内外研究现状，探讨当前的研究热点，本文基于中国知网（CNKI）

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