小浪底和西霞院水庫是現代化水庫運行管理矩陣試點水庫，按照水利部有關要求，水利部小浪底水利樞紐管理中心圍繞“四全、四制（治）、四預、四管”，強化數字賦能，突出應用效能，高質量構建現代化水庫運行管理矩陣，以系統化理念、矩陣化管理，為庫區、工程和下游安全提供可靠保障，確保水庫綜合效益充分發揮。

完善透徹監測感知體系，為水庫大壩裝上“千里眼”“順風耳”

聚焦“天空地水工”一體化監測感知體系建設，完善大壩安全監測系統，實現全面、及時、精準掌握水庫上下游、左右岸全要素、全天候、全周期信息。

“天”——應用國內首個觀測精度達0.5米級分辨率的“高景”衛星星座監測約300平方公里的庫區水面、約1300公里的水庫岸線，助力快速發現查處“四亂問題。應用北斗衛星開展大壩和滑坡體位移變形監測，實現關鍵點位全天候監測。

“空”——率先在黃河流域建成組網3部測雨雷達，覆蓋包括小浪底庫區在內的1萬平方公里監測范圍，高精度預報未來1～3小時降雨，實現庫區雨情監測數據從“落地雨”向“云中雨”升級。建成投運2套搭載激光雷達的無人機自主巡檢系統，采取AI識別算法，實現對水工建筑物、滑坡體全自動智能巡檢。

“地”——建成水位站14個、雨量站119個，共享接入黃河流域雨量站2041個、水文站1984個，精準掌握雨水情。架設高清數字攝像頭572個，應用音視頻、熱成像、閾值報警、設備異常圖像識別等技術，融合AI智能識別，實現核心生產區域24小時全覆蓋、重要設施設備異常智能識別，設備運行管理進入“慧眼+”時代。建成泄洪預警系統，對水庫管理范圍內下游河道實施全天候動態監測，應用有AI識別功能，將危險水域各角落“盡收眼底”、涉水危險行為“無處可藏”。

“水”——利用振動法和密度法在線監測3條排沙洞出口和發電機組尾水含沙量，安裝2臺剖面儀在線監測進水塔前泥沙淤積高程。每年汛前汛后，利用“無人船+多波束”技術測繪近壩區水下地形。

“工”——加大大壩安全監測儀器補埋和自動化改造力度，2943支監測儀器精準感知大壩位移變形、滲流滲壓、應力應變等工情險情要素，自動化率從49%提升至88%。深度應用機器人智能巡檢開關站、水下檢查孔洞流道。探索應用地基合成孔徑雷達（InSAR）監測壩體形變、光電式泥沙監測儀器測量泥沙含量。采用深度學習技術，迭代升級發供電設備狀態監測系統，提升水電機組等重要設備在線狀態監測和故障診斷精度。

完善現代化水庫管理體系，為水庫管理打造“指南針”“護衛艦”

建立健全現代化水庫管理體系，明確水庫管理主體及管理標準，依法依規開展水行政執法，確保水庫管理規范化和標準化。

完善制度體系。建立健全現代化水庫運行管理制度標準體系，涵蓋小浪底水利樞紐管理中心層面150余項制度、所屬開發公司500余項制度、標準的務實管用、科學高效的現代化管理制度體系已形成。

落實“四項機制”。深度運用跨區域聯動、跨部門聯合、與刑事司法銜接、與檢察公益訴訟協作的水行政執法“四項機制”。2024年開展的庫容管理專項行動共清理渣土14.2萬立方米，恢復庫容20萬立方米；重點督辦的孟津區黃河生態廊道侵占庫容案件，被水利系統“清四亂”專題會議列為典型案例。

完善分析決策支持體系，為水庫調度淬煉“最強大腦”

持續迭代優化數字孿生小浪底，數據底板不斷夯實，模型計算精度明顯提高，正演反演功能逐步完善，“四預”功能持續提升。

數據底板方面。以16000張竣工圖、35000張施工圖為基礎，利用傾斜攝影補充測量工程外部結構，利用3D激光掃描測量洞室內部結構和機電設備，構建起小浪底工程竣工圖+現狀兩套BIM模型。以工程BIM+庫區大場景GIS數據為基礎，利用模擬仿真引擎，形成包括小浪底和西霞院水庫約150公里河道范圍的多維度多尺度時空數據底板，并匯集各類監測感知數據與業務數據，融合構建與實體工程同步運行的數字孿生小浪底場景。

數學模型方面。研發來水預報、防洪調度、水庫沖淤、大壩有限元分析、庫區產匯流等11個水利專業模型和庫區遙感影像智能分析模型，歸集應用監測感知數據，實現數學模型與監測數據互為驅動、耦合聯動，同步映射、在線分析、自主診斷水庫大壩性態和周邊環境，預測預判大壩未來狀態。同時，針對255個工程監測關鍵部位測點建立監控指標體系，實現異常數據分級預警。

決策支持方面。耦合三門峽—小浪底—西霞院水庫來水預報，實時滾動計算防洪調度方案，數字化仿真預演庫區淹沒等場景。對不同等級洪峰流量下，下游洪水演進過程及影響范圍，通過調用數字孿生黃河智慧防汛平臺進行聯動預演。以黃河花園口水文站流量為控制目標，可反向推演小浪底水庫運用過程，再正向持續迭代優化調度運用方案和泄洪排沙方案，實現防洪、發電等綜合效益的“帕累托”最優。

多目標綜合管控方面。成立小浪底集控中心，實現樞紐水、沙、電統一調度，水調、閘門、機組、供水、供電等多目標統一管控，多專業聯合研判，促進有關問題快速發現、快速處置，實現“一屏全覽、一廳統管”。水庫調度指令處理時間從30分鐘縮減至5分鐘，工作效率提升84%。

2024年汛期，充分應用數字孿生“四預”功能，小浪底實施3次調水調沙運用，為歷年調水調沙次數最多，累計排沙量超過1億噸，2024年汛后水庫庫容曲線復核結果顯示，小浪底水庫累計淤積35.57億立方米，占設計淤沙庫容的47.1%，極大延長水庫使用壽命。

常態化體檢加維修維護，為水庫安全鍛造“銅墻鐵壁”

聚焦水庫大壩本質安全，嚴格落實規程規范，常態化開展安全體檢、隱患排查、維修維護等工作，多措并舉破解水庫管理難題，確保水庫大壩安然無恙。

提升水庫本質安全能力。持續開展大壩安全和發電會商等小浪底特色品牌活動。認真落實水利安全生產風險管控“六項機制”建設要求，2024年動態辨識更新一般危險源1884項、重大風險等級危險源161項。構建綠色綜合防控體系，實現核心區土棲白蟻動態清零目標。

破解水庫管理重難點問題。小浪底和西霞院水庫工程管理范圍與保護范圍劃定工作全面完成，共涉及河南、山西兩省8縣（市、區），劃定管理范圍320.6平方公里，保護范圍385.6平方公里。在水利部指導下，與河南省達成一致意見，簽訂《黃河小浪底水庫庫周（河南省）地質災害影響處理補充協議》。

2024年小浪底水利樞紐順利通過第二次大壩安全鑒定，鑒定結論為“一類壩”，防洪能力等分項鑒定結論均為《水庫大壩安全評價導則》規定的最高評級。

深度融合13個業務系統，為矩陣管理搭建“神經中樞”

平臺管理更高效。依托數字孿生小浪底平臺，整合大壩安全監測平臺、調度自動化、閘門監控等13個現有相關業務系統，高質量打造小浪底現代化水庫運行管理矩陣平臺。平臺和相關業務系統信息與數據動態同源，模型與應用共建共享，率先實現與全國矩陣平臺直通共享，實現核心數據、關鍵指標“一屏通覽”，集業務管理、過程監管于一體，拓展了工程安全、防洪（防凌）、庫區管理、生產管理等4個典型業務應用場景，真正形成矩陣管理的“神經中樞”。

功能應用更智慧。探索實踐Deepseek等大模型與平臺融合應用，智能化升級人機交互模式，實現各類業務自然語言交互與實時響應；整合歷史案例與實時數據，靈活調用水利專業模型；聚焦工程安全、防汛調度等主要業務，知識問答、狀態預測、狀態評價等能力明顯提升。

下一步，小浪底水利樞紐管理中心將結合水庫大壩運行管理實際，加快培育發展水利新質生產力，加強現代化水庫運行管理矩陣建設成果應用和持續迭代優化，努力提升現代化水庫運行管理能力，為積極構建安全大壩、生態大壩、智能大壩提供可靠支撐，確保樞紐持續安全穩定運行和綜合效益充分發揮，為推動水利高質量發展、保障國家水安全作出更大貢獻。

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