今年政府工(gōng)作報告提出，大(dà)力發展數字經濟，提升常态化監管水平，支持平台經濟發展。加快建設數字中(zhōng)國，實現高水平科技自立自強，實施創新驅動發展戰略，對水利水電工(gōng)程領域意義非凡。工(gōng)程建設智能化是人工(gōng)智能、大(dà)數據和雲計算高度發展的産物(wù)，是衡量工(gōng)程建設水平的重要标志(zhì)，爲水利水電工(gōng)程建設智能發展和技術創新提供了重要支撐。

　　方向有了，那麽水利水電工(gōng)程領域發展現狀如何？具體(tǐ)如何實踐？在中(zhōng)國電力建設企業協會舉辦的“第二屆中(zhōng)國電力建設數字經濟論壇”上，中(zhōng)國工(gōng)程院院士，中(zhōng)國電力建設集團有限公司首席科學家，中(zhōng)國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司副總經理、總工(gōng)程師張宗亮對于水利水電工(gōng)程如何更好融入數字化智能化建設分(fēn)享了他的理解。

數字化是行業發展的必然選擇

　　作爲中(zhōng)國高壩工(gōng)程技術帶頭人，張宗亮主持和組織設計了我(wǒ)國多項大(dà)型水利水電工(gōng)程，在高壩工(gōng)程、數字工(gōng)程等方面作出了傑出貢獻。

　　談及水利水電行業數字化智能化發展的政策背景，張宗亮表示，《中(zhōng)華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目标綱要》提出加快數字化發展，建設數字中(zhōng)國，深刻闡明了加快數字經濟發展對于把握數字時代機遇、建設數字中(zhōng)國的關鍵作用。

　　2022年初，國務院發布《“十四五”數字經濟發展規劃》指出，“十四五”時期，我(wǒ)國數字經濟轉向深化應用、規範發展、普惠共享的新階段；促進數字技術在全過程工(gōng)程咨詢領域的深度應用，引領咨詢服務和工(gōng)程建設模式轉型升級。今年2月，中(zhōng)共中(zhōng)央、國務院印發《數字中(zhōng)國建設整體(tǐ)布局規劃》提出，到2035年，數字化發展水平進入世界前列，數字中(zhōng)國建設取得重大(dà)成就。

　　張宗亮介紹，我(wǒ)國的水能資(zī)源極爲豐富，技術可開(kāi)發容量達6.87億千瓦。截至2022年10月，我(wǒ)國水電裝機達4.07億千瓦（其中(zhōng)抽水蓄能0.43億千瓦）。随着水利水電工(gōng)程建設逐步走向高寒、高海拔、高地震烈度區，施工(gōng)效能降低、人力耗損增加，數字化、信息化、智能化是實現工(gōng)程優質高效安全建設的必然選擇。

　　對此，張宗亮表示，以大(dà)壩爲例，當前水利水電工(gōng)程智能化建設正處于數字大(dà)壩向智慧大(dà)壩的轉型階段。數字大(dà)壩實現了對大(dà)壩建設過程的在線實時監測和反饋控制，智慧大(dà)壩則實現了對大(dà)壩建設過程的智能感知(zhī)、智能分(fēn)析和智能管控。

水利水電智慧工(gōng)程技術創新

　　對于水利水電工(gōng)程數字化智能化的技術實踐，HydroBIM（水利水電工(gōng)程三維信息模型）智慧工(gōng)程整體(tǐ)架構給出了優秀的示範。在張宗亮等人的帶領下(xià)，該架構立足于解決水利水電工(gōng)程設計施工(gōng)運營全生(shēng)命周期管控中(zhōng)的基礎性關鍵技術和平台建設難題，采用跨學科、跨專業新技術，形成了具有自主知(zhī)識産權的HydroBIM理論體(tǐ)系、技術标準及系統平台，可實現工(gōng)程全生(shēng)命周期多維度BIM信息融合。

　　談及HydroBIM技術體(tǐ)系，張宗亮指出，“該體(tǐ)系是基于BIM的數字設計、智能建造、智慧運營的技術體(tǐ)系。”多年來，張宗亮團隊搭建了基于BIM的技術體(tǐ)系架構、數據庫框架及工(gōng)作流程，爲水利水電工(gōng)程全生(shēng)命周期管理提供了頂層設計；建立了覆蓋全專業的HydroBIM标準體(tǐ)系，在行業内率先制定了成套企業标準，并完成企業标準向團體(tǐ)标準及行業标準的轉化；拓展了IFC國際标準在水利水電行業的應用，爲全生(shēng)命周期管理平台的BIM信息提取、模型生(shēng)長和應用提供了底層數據标準支撐。

　　與此同時，張宗亮等人還建立了全生(shēng)命周期多維度BIM模型，實現了水利水電工(gōng)程全生(shēng)命周期數據可視化；提出了融合輕量化地形與高精度模型的HydroBIM+GIS集成方法，實現了工(gōng)程建設區域GIS信息的低負載與高精度展示；研發了水利水電工(gōng)程全生(shēng)命周期HydroBIM管控平台，基本實現了規劃設計、工(gōng)程建設、運行維護三大(dà)階段模型及數據的一(yī)體(tǐ)化管理。

水利水電數字智能的應用及展望

　　張宗亮介紹，土石壩智能建設自糯紮渡工(gōng)程起步，并于長河壩工(gōng)程進一(yī)步發展，馬洪琪、鍾登華等院士團隊在兩河口、雙江口研究了高心牆堆石壩填築全過程智能監控理論，構建了壩料從生(shēng)産、運輸、加水到攤鋪碾壓施工(gōng)全過程智能監控框架與智能無人碾壓機群協同作業技術。

　　在智能碾壓方面，馬洪琪、鍾登華等研發了壩料摻和質量智能監控系統，實現了摻礫土料均勻度與摻和比例有效控制，研發了壩料運輸過程智能管控系統，實現了對壩料料源點、途經道路、卸料點位置全過程智能監控與調度，研發了堆石料壩外(wài)智能加水系統、堆石料攤鋪過程智能管控系統等，實現了堆石料壩外(wài)加水量的智能化分(fēn)析與加水過程自動化控制，以及攤鋪厚度、平整度智能控制。

　　談及兩河口高心牆堆石壩無人碾壓機群作業協同施工(gōng)情況，張宗亮說道：“兩河口智能碾壓科研團隊克服種種困難，至2021年12月大(dà)壩填築完成，兩河口現場共開(kāi)展無人碾壓機群生(shēng)産倉面1000餘倉，共計碾壓方量達約400萬立方米，以科技創新護航世界高壩，樹(shù)立起高壩智能建設新标杆。”

　　在智能灌漿方面，耦合多尺度地質模型、水工(gōng)建築物(wù)、漿液擴散模型的灌漿統一(yī)分(fēn)析模型爲灌漿精細數值模拟奠定了模型基礎。“智能灌漿雲平台的出現，融合了灌漿前、灌漿中(zhōng)、灌漿後全流程信息，實現了跨平台的灌漿全流程智能可視化分(fēn)析與反饋控制，提升了灌漿質量管控水平。”張宗亮表示。

　　混凝土壩智能澆築也是大(dà)壩智能建設的一(yī)大(dà)新突破。張宗亮舉例介紹，烏東德水電站實現了過程監控、澆築監控、振搗監控；白(bái)鶴灘水電站實現了纜機調度、澆築監控、平倉監控、振搗監控；葉巴灘水電站實現了過程監控、振搗監控。

　　談及對未來水利水電工(gōng)程智能建設的展望，張宗亮表示，目前水利水電工(gōng)程智能建設重點圍繞大(dà)壩，下(xià)一(yī)步有必要針對大(dà)型地下(xià)廠房、高陡邊坡等更多領域開(kāi)展研究，如在智能硬岩掘進機、無人駕駛、邊坡支護一(yī)體(tǐ)化裝備等方面，進一(yī)步提升工(gōng)程整體(tǐ)的智能建設應用水平。同時，随着“雙碳”戰略的推進，大(dà)量抽蓄電站開(kāi)工(gōng)建設，于長距離(lí)引水隧洞而言，TBM（全斷面硬岩隧道掘進機）作爲“少人化、機械化、标準化、智能化”發展方向的代表性施工(gōng)技術與裝備，有必要針對超小(xiǎo)轉彎半徑硬岩TBM、大(dà)斷面小(xiǎo)轉彎半徑TBM、豎井TBM、斜井TBM等細分(fēn)領域開(kāi)展進一(yī)步研究。另外(wài)，随着基礎設施行業的高速發展，有必要開(kāi)展更安全、更高效、更綠色、更智能的工(gōng)程建設技術研究，如新能源施工(gōng)裝備、裝配式建築、3D打印等新技術。