苏怀智，河海大学二级教授，博士生导师（水工结构工程），中国青年科技奖、国家有突出贡献中青年专家等荣誉获得者，国家“ 万人计划” 科技创新领军人才、国家“ 百千万人才工程”等入选者，享受国务院政府特殊津贴。长期致力于大坝、堤防、水闸等涉水工程安全防控与提能延寿领域的研究与工程实践，在精敏感知涉水工程隐患病变、精细预估工程服役性态、精准防范工程灾变风险等方面取得了重要创新性成果，先后获国家技术发明二等奖1 项、国家科技进步二等奖3 项、中国专利优秀奖2 项以及部省级科学技术奖15 项。发表论文300 余篇、获授权国内外发明专利100余项。
我国作为坝工大国，有着悠久的筑坝历史，尤其是新中国成立以来，建成各类水库大坝工程9.5 万余座，为我国国民经济发展和民生安全做出了巨大贡献。但这些工程绝大多数修建于20 世纪六七十年代，由于人们对筑坝材料性能、结构机理、施工控制等存在一个不断深化的认识过程，加之工程维护管理方面的缺失，不少已运行多年的水库大坝工程处于带病状态。经过近年来高强度、大范围病险工程除险加固的实施，我国水库大坝工程的安全状况得到了极大的改观和提升。但不容忽视的是，由于大批水库大坝工程服役时间已超50 年，加之近年来极端气候频繁出现，工程安全压力依然很大。与此同时，百米级、两百米级及以上高坝大库工程的不断建设，给工程安全保障带来了更大的挑战，提出了更高的要求。
大量研究和工程案例均表明，水库大坝失事绝大部分并非突然发生，大多经历量变到质变的过程，及时对安全监测资料进行处理与分析，可以发现很多安全隐患，从而避免灾难性事故的发生。充分利用大坝安全原型监测资料，结合物模和数模试验，构建大坝安全监控模型，反演大坝材料特性参数和结构安全度，拟定大坝安全预测预警指标，从而实时评估和诊断大坝的安全状况，合理馈控大坝的运行模式，也已成为保障大坝安全长效服役、实现科学防灾减灾的重要手段。
某水库溢流坝段安全状况的综合评估
某水库大坝主要由主坝、左右岸副坝、溢洪道、水电站厂房坝段及左右岸灌溉输水洞（管）等建筑物组成。工程等别为Ⅰ等工程，主要建筑物为1 级，地震设防烈度为Ⅶ度。枢纽总长为7180m，最大坝高为41.5m。主坝为沥青混凝土心墙土石坝，坝顶长度为1676m；左、右岸副坝为黏土心墙土石坝；溢流坝段为混凝土重力坝，共分为12 个坝段。该溢流坝段坐落于大坝右岸的白土山台地上，其方位角为SE144.20°，溢流堰控制线方向为NE54.20°，位于右副坝轴线下游10m，溢洪道全长约900m，由进水渠、控制段、泄槽段、消力池及出水渠五部分组成，主要监测内容有表面水平位移与垂直位移、基础扬压力、绕坝渗流、钢筋应力、混凝土应变等。充分依据其各类监测资料，进行溢流坝段安全状况的综合评估。
溢流坝段坝顶激光准直测点布置图
溢流坝段2# 闸墩底部扬压力监测仪器布置图
主坝与溢流坝段绕坝渗流监测仪器布置图
溢流坝段10# 闸墩钢筋计和应变计监测仪器布置图
评估指标正态云模型
溢流坝段整体安全状况隶属度过程线
由坝体-坝基-环境组成的开放、复杂水库大坝系统，在荷载因素和环境因素等的多重耦合作用下，其服役性态表现出较强的非线性动力学特征，各因素间的相关性错综复杂，主次关系时变不定，运行过程中呈现出自组织、协同化和突变、分形、混沌等特征和表征规律。基于大坝安全原型监测数据，融合现场与室内试验数据、数值仿真计算成果等多源信息，从中学习归纳系统规律，拟合预测大坝系统的动态行为，多尺度递阶推理诊断其驱动成因，已成为目前水库大坝安全监控和预警领域中的前沿基础性研究热点之一，对提高水库大坝安全管理水平、降低运行风险等具有重大现实意义。
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监测数据驱动下的水库大坝安全状况诊断理论与方法
苏怀智 著
北京 : 科学出版社, 2025. 10
ISBN 978-7-03-082971-9
在充分参考国内外大量文献资料的基础上，《监测数据驱动下的水库大坝安全状况诊断理论与方法》总结了作者多年来在监测数据驱动下水库大坝安全状况诊断方面的研究成果。全书共7 章。
第1 章为绪论，对本书主要研究对象的国内外研究进展进行了综述；
第2 章论述了水库大坝安全原型监测数据的降噪方法，介绍了监测数据保真技术，为诊断水库大坝的安全状况提供可靠的数据资源；
第3 章论述了水库大坝安全监测数据多元特征的辨识模型与方法，深入剖析和辨识水库大坝变形、渗流、应力应变等效应量的多元变化特征；
第4 章针对水库大坝安全单测点预测和多测点联合预测，论述了其性态变化的预测模型与方法，用以了解水库大坝结构性态的发展趋势；
第5 章剖析了水库大坝坝体、坝基物理力学参数变化特征，阐述了其优化反演原理，论述了反演所需资源优选、参数动态反演、参数演化模型及其实时校正等的实现方法；
第6章聚焦水库大坝结构安全单测点警戒阈值和多测点警戒域的拟定问题，论述了其基本原理、实现方法；
第7 章论述了综合应用变形、渗流、应力等原型监测数据实现水库大坝安全状况评估的模式与方法，以整体把握水库大坝的安全状况和辨识其潜在风险。
本书的很多研究工作获得了国家自然科学基金（52239009、51979093、51579083、51179066、50809025）、国家重点研发计划项目课题（2019YFC1510801、2018YFC0407101）以及水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心开放研究基金（GJGCZX-JJ-202428）等的资助。
本文摘编自《监测数据驱动下的水库大坝安全状况诊断理论与方法》（苏怀智著. 北京 : 科学出版社, 2025. 10）一书“前言”“第1章 绪论”，有删减修改，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-082971-9
责任编辑：惠 雪 郝 聪 曾佳佳
充分利用水库大坝变形、渗流、应力应变等监测数据，借助坝工知识与数学、力学等的结合，进行水库大坝安全状况的快速诊断，是及时发现结构隐患、保障工程服役安全的重要手段。本书系统介绍了作者和团队近年来在该方面取得的研究成果，主要内容包括水库大坝安全原型监测数据降噪方法、水库大坝安全监测数据多元特征辨识模型与方法、水库大坝结构性态变化预测模型与方法、水库大坝材料性能演化反演分析方法、水库大坝结构安全警戒阈值拟定方法、水库大坝安全状况评估模式与方法，以及实际工程案例的剖析和验证，对水库大坝的安全状况监测、评价、预警等具有重要的参考价值。
（本文编辑：刘四旦）
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