溪洛渡大壩，坐落于四川省雷波縣和云南省永善縣交界的金沙江上，壩頂高程610米，最大壩高285.5米，在世界已建成大壩中排名第三。

除了比其他大壩身高更高、體量更大，“它還是世界上最聰明的大壩，一有頭疼腦熱就會及時告訴你。”中國工程院院士、三峽集團原總工程師張超然如是說。

水工界最復雜的建筑物

溪洛渡大壩為混凝土雙曲拱壩，從橫向、縱向看，都是拱形。這樣的設計，由當地水文、地質條件綜合決定，卻帶來諸多世界級難題。

張超然表示，拱壩被認為水工界最復雜的建筑物。

他介紹，溪洛渡大壩建于長江干流，兼具高拱壩、高地震區(qū)、高水頭、大泄流量等特點：其地震設防標準、壩身泄洪流量、泄洪功率均位居世界特高拱壩之首，河床水文地質條件和大壩結構復雜程度亦為世界拱壩之最，僅水推力一項，就達1400萬噸。同時，它還是世界唯一采用地下洞室開挖料作為全壩粗骨料的特高拱壩，混凝土本體材料抗裂特性偏弱。由此，施工中面臨混凝土溫控防裂、河床壩段弱卸荷下限巖體基礎處理、擴大基礎壩體結構整體安全、工程安全度汛等一系列技術挑戰(zhàn)。

實體大壩和數字大壩同筑

作為業(yè)主，三峽集團盡管已有世界水電頭號工程——三峽工程成功建設經驗在先，但在復雜高拱壩建設的技術、管理和經驗儲備上，仍是“白紙一張”。

應對之策，即工程建設之初，就提出實體大壩和“數字大壩”建設同步——通過統(tǒng)一的三維系統(tǒng)模型、平臺、接口，全過程采集覆蓋整個大壩建設各專業(yè)的實時信息數據，隨著混凝土大壩的不斷上升，虛擬的“數字大壩”也不斷成長。

“‘數字大壩’的作用，歸根結底就是收集施工過程參數，并按一定邏輯關系進行處理，用于最終評估、預警。同時，提供大量的施工和工程數據給科研院所進行仿真分析，用來指導生產。”溪洛渡工程建設部大壩項目部主任陳文夫介紹。

張超然說，這樣一套全過程、全方位、全生命周期的仿真系統(tǒng)，10年、20年、甚至100年后，都可以通過仿真計算來掌握大壩的生命。

擁有豐富的數據

在285.5米高的溪洛渡大壩壩頂，記者發(fā)現，每隔一段就有一個約15厘米見方的盒子，里面密密麻麻纏繞著線頭。問及溪洛渡水電站工程管理部專業(yè)師鄔昆，他解釋，盒子里一共有30根線頭，“對應著30支溫度計”。

原來，決定混凝土強度和質量的最關鍵因素是溫度。為全方位實時感知大壩各部位溫度，他們在壩體分了2000多個倉，每倉埋有兩支溫度計。與此類似，壩體里還“埋伏”有2000多臺其他各類監(jiān)測儀器，如多點位移計、應力計等。“那些裸露的線頭相當于負責肌體感應的神經元‘突觸’”，把溫度等要害數據實時傳送到電腦終端，構成“數字大壩”的神經系統(tǒng)。

陳文夫以混凝土澆筑過程為例介紹，系統(tǒng)針對各類數據的特點，采集手段有不同模式：拌和樓生產數據、纜機運輸數據實現了自動采集和導入，避免人工干預與額外操作；而大壩澆筑及溫控管理中，有大量數據需要傳統(tǒng)的人工測量。但后者借助現場手持式數據采集儀器，可大幅提高工作效率和準確性。

“以混凝土測溫為例，埋設在倉面中的大量溫度計，需要使用專用儀器一一進行數據采集。技術人員對采集目標作統(tǒng)一的條碼編碼，實現快速掃描定位和數據的快速錄入，最大程度減少出錯的可能性。”

“原材料到拌和樓，到水平、垂直運輸，再到倉面振搗、溫控，在國內外，沒有哪個大壩像溪洛渡這樣，擁有如此豐富的數據”。2013年三峽樞紐工程質量專家組到溪洛渡檢查后，亦驚嘆于“溪洛渡拱壩數字建設、智能化建設開創(chuàng)了我國智能高壩建設的先河……”

“數字大壩”向“智能大壩”跨越

“所謂‘數字大壩’，主要是指施工過程中的所有數據都能采集；而‘智能大壩’則是能對采集到的數據作分析、處理，并進行趨勢判斷和預測預控。”溪洛渡工程建設部大壩項目部副主任周紹武如此概括這座“聰明”大壩的智力進步。他認為，“智能大壩”的智能性主要包括四個方面——自我感知、數據分析、智能判斷和自我調整。

他特意向記者現場演示了系統(tǒng)的智能手機盯倉功能——這是一個安裝在智能手機上的數據處理程序，無論是在施工現場還是辦公室，只要有3G或者無線網絡，就能登錄系統(tǒng)。監(jiān)理在現場通過手機提交各類數據，管理人員在辦公室實時了解現場的作業(yè)情況和質量安全問題。

周紹武介紹，溪洛渡“數字大壩”建設初期，系統(tǒng)功能主要以采集和分析為主，以控制為輔；建設中期，開始注重信息監(jiān)測和控制的結合；到了后期，在自動采集的基礎上，開發(fā)了以智能控制為主的多項系統(tǒng)，形成了以智能拱壩建設與運行信息化平臺（iDam）為智能化平臺，以智能溫控、智能振搗和數字灌漿等成套設備為智能控制核心裝置的大壩智能化建設管理系統(tǒng)，初步實現了“數字大壩”向“智能大壩”的跨越。

今年1月，“300米級溪洛渡拱壩智能化建設關鍵技術”榮獲國家科技進步二等獎。目前，溪洛渡水電站已累計安全發(fā)電突破1300億千瓦時。