在推进中国式现代化的壮阔进程中,水利治理体系和治理能力现代化的步伐愈发铿锵。2025年年底,水利部正式部署推进现代化水库运行管理矩阵建设。作为黄河流域水利治理的重要技术支撑力量,黄河设计院闻令而动,主动融入国家战略布局,一举承担万家寨、三门峡、白沙三座试点水库的运行管理矩阵平台建设任务。从黄河干流到淮河支流,一支支技术团队迎难而上,扎根现场,在时间与标准的双重考验中奋力突围,逐步探索出一条具有示范意义的现代化水库运行管理矩阵建设路径。
与时间竞速
2024年盛夏,万家寨水库试点任务落地,设计院项目团队迎来了一场没有退路的硬仗。
现场成为战场,时间化作刻度。项目动员会结束的第二天清晨,团队便整装待发,迅速进驻一线。没有适应阶段,也没有缓冲空间,临时办公点在最短时间内搭建完成,高强度连续作业随即展开。项目团队穿梭于各业务部门之间,逐项梳理需求脉络;设计人员伏案推演系统架构,反复校验逻辑细节——键盘声与灯光交织,成为建设现场最常见的画面。
平台建设的真正难点隐藏在系统深处:万家寨水库原有系统数据分散,给集成工作带来了极大挑战。为确保项目按时交付,团队中有人奔走于现场调研,有人专注于系统对接,有人反复校验数据逻辑,并逐系统梳理、逐接口打通、逐数据归集,确保每一个细节都在反复打磨中趋于严谨。凭着这股“钉钉子”的韧劲,项目团队提前1个月完成了平台建设的全部任务。
平台上线运行后,迅速展现出强劲的实用价值与示范效应:原本需要跨部门、跨系统查询的数据,如今通过矩阵平台可以一键调取,极大提升数据访问效率;防凌调度模块在近3个年度开河期持续应用,预报日期与实际日期仅差2—3天,预报精度较好。作为水利部直管水库试点标杆,其“多系统融合、全业务覆盖”的建设模式被纳入全国水利矩阵建设参考案例,为同类水库提供了可复制的实践样本。
向壁垒发力
作为黄河流域首个大型综合性水利枢纽,三门峡水库枢纽控制着黄河流域89%的来水量和98%的来沙量,是黄河防洪体系和水沙调控体系的关键一环。然而,历经60余年运行,传统的管理模式已不足以适应新时代治黄需求。如何实现“数字决策”的跨越,是摆在设计院团队面前的一道难题。
三门峡库区涉及多个地方政府和部门,数据标准不统一、更新不及时等问题突出。团队深入库区,分头对接多个管理单位,逐一梳理业务流程与数据结构。白天现场调研,夜晚汇总分析,短时间内形成了规模庞大的数据清单。
最艰难是标准统一与系统融合的同步推进:既要兼顾历史差异,又要构建统一框架;既要确保运行安全,又要提升整体效率——这是一场管理逻辑的重构。通过持续攻坚,平台逐步成型。原本分散的系统被重新串联,数据开始流动,业务逐渐协同,管理边界被重新定义。项目团队成功解决了数据互通、业务协同等核心难题,最终建成矩阵平台,圆满完成了项目建设任务。
当平台正式投入运行,曾经的“各自为战”逐渐被“一体协同”所取代。三门峡矩阵平台实现了各管理单位业务的集中展示、协同办理,顺利通过水利部和黄委的检验,真正破解了“多头管理”的困局,“1+5”管理模式通过数字化手段落地生根,5个管理单位的业务数据实时同步、权限分级可控。平台整合了库区水文、泥沙、工程运行等多维度数据,为水库汛期调度、工程运维提供精准决策支持。
在2025年黄河调水调沙期间,三门峡水利枢纽借助矩阵平台,与小浪底等水库协同调度,泄流运用102个小时,出库沙量0.5亿吨,精准冲刷下游河道,助力减少泥沙淤积,实现了腾库迎汛、水库排沙、生态补水等多目标共赢。
从薄弱基础起步
白沙水库,这座建于20世纪50年代的老牌水库,常年保障着周边百万居民的饮水安全。该水库信息化程度较低,数据基础零散,标准体系尚未完善。
团队决定从最基础的数据治理入手。一方面结合真实业务场景反复优化业务流程设计;另一方面,联合设备供应商在现场进行了超过20轮测试与调试,通过优化传输协议,从根本上解决了数据对接的痛点,通过治理并清洗数据,实现了新旧数据的无缝衔接与贯通。
随着基础逐渐夯实、平台功能不断丰富,白沙水库数字孪生场景开始构建,使得其运行状态以更加直观的方式呈现。模型推演能力逐步形成、智能辅助工具融入系统……水库调度决策过程愈发高效。
项目团队研发的来水预报模型、洪水淹没模型、洪水演进模型,实现对不同调度方案的水库运行情况进行可视化展示及推演模拟,控制预报洪峰误差18%以内、预报洪量误差20%以内。
白沙水库矩阵平台搭建的水利大模型应用平台,实现了“本地知识库+通义千问大模型”的预案制定和智能问答,在30分钟内就能智能生成多套预报和调度方案,既省时又精准。当复杂的水文变化在屏幕上动态流转,当风险隐患可以被提前识别,水库管理进入了更加从容而精准的阶段,白沙水库的安全度汛保障能力得到大幅提升,减少洪水对库区和下游造成的影响,最大程度降低了洪灾损失风险,保障着沿河居民的生命财产安全。
三座水库,三种条件,三段攻坚历程,在实践中逐渐汇聚为一条清晰路径。
如今,三座试点水库矩阵平台已全部上线运行,依托三大试点项目,黄河设计院已形成一批可复制、可推广的技术成果与管理经验:多系统融合路径更加成熟,数据治理模式日益规范,数字孪生与智能应用不断深化。
脚步不曾停歇。面向未来,黄河设计院持续深耕数字孪生水利、智能大坝、水利大模型等关键方向,使技术不断向纵深推进,应用不断向实际场景延伸,为水利高质量发展注入强劲动力。
