数字孪生水利背景下中小型水工结构病害智能识别与应急处置研究综述

摘要

在水利工程安全管理与数字孪生水利研究领域，当前中小型水工结构病害智能识别与应急处置的研究脉络、技术短板与发展方向尚未形成系统梳理，制约了智能化管护技术的规模化落地，开展该领域的系统综述研究，对推动数字孪生水利建设、保障基层水利工程安全运行具有重要的学术与实践意义。本研究以水利工程安全管理理论为分析框架，采用系统文献综述方法，围绕病害智能识别、应急处置体系、水利知识系统、数字孪生融合四大核心维度，梳理技术研发与工程应用进展，对比国内外研究的差异化特色，系统剖析现有研究的共性短板。研究发现，国外研究在高精度病害识别技术、标准化应急处置体系与数字孪生全生命周期应用上优势显著，现场识别准确率普遍达90%以上；国内研究聚焦技术轻量化、本土化适配与低成本研发，形成了适配基层场景的特色成果；同时明确现有研究存在四大核心短板：软硬技术脱节、行业适配性不足、知识系统建设滞后、数字孪生融合深度不够。本研究系统构建了该领域的研究脉络，预判了未来四大核心技术发展趋势，填补了数字孪生背景下中小型水工结构智能化管护领域的综述研究空白，可为相关学术研究与工程落地提供系统的学术参考，也为水利工程与人工智能、数字孪生技术的跨学科融合提供了研究参照。