在推進中國式現代化的壯闊進程中,水利治理體系和治理能力現代化的步伐愈發鏗鏘。2025年年底,水利部正式部署推進現代化水庫運行管理矩陣建設。作為黃河流域水利治理的重要技術支撐力量,黃河設計院聞令而動,主動融入國家戰略布局,一舉承擔萬家寨、三門峽、白沙三座試點水庫的運行管理矩陣平臺建設任務。從黃河干流到淮河支流,一支支技術團隊迎難而上,扎根現場,在時間與標準的雙重考驗中奮力突圍,逐步探索出一條具有示范意義的現代化水庫運行管理矩陣建設路徑。
與時間競速
2024年盛夏,萬家寨水庫試點任務落地,設計院項目團隊迎來了一場沒有退路的硬仗。
現場成為戰場,時間化作刻度。項目動員會結束的第二天清晨,團隊便整裝待發,迅速進駐一線。沒有適應階段,也沒有緩沖空間,臨時辦公點在最短時間內搭建完成,高強度連續作業隨即展開。項目團隊穿梭于各業務部門之間,逐項梳理需求脈絡;設計人員伏案推演系統架構,反復校驗邏輯細節——鍵盤聲與燈光交織,成為建設現場最常見的畫面。
平臺建設的真正難點隱藏在系統深處:萬家寨水庫原有系統數據分散,給集成工作帶來了極大挑戰。為確保項目按時交付,團隊中有人奔走于現場調研,有人專注于系統對接,有人反復校驗數據邏輯,并逐系統梳理、逐接口打通、逐數據歸集,確保每一個細節都在反復打磨中趨于嚴謹。憑著這股“釘釘子”的韌勁,項目團隊提前1個月完成了平臺建設的全部任務。
平臺上線運行后,迅速展現出強勁的實用價值與示范效應:原本需要跨部門、跨系統查詢的數據,如今通過矩陣平臺可以一鍵調取,極大提升數據訪問效率;防凌調度模塊在近3個年度開河期持續應用,預報日期與實際日期僅差2—3天,預報精度較好。作為水利部直管水庫試點標桿,其“多系統融合、全業務覆蓋”的建設模式被納入全國水利矩陣建設參考案例,為同類水庫提供了可復制的實踐樣本。
向壁壘發力
作為黃河流域首個大型綜合性水利樞紐,三門峽水庫樞紐控制著黃河流域89%的來水量和98%的來沙量,是黃河防洪體系和水沙調控體系的關鍵一環。然而,歷經60余年運行,傳統的管理模式已不足以適應新時代治黃需求。如何實現“數字決策”的跨越,是擺在設計院團隊面前的一道難題。
三門峽庫區涉及多個地方政府和部門,數據標準不統一、更新不及時等問題突出。團隊深入庫區,分頭對接多個管理單位,逐一梳理業務流程與數據結構。白天現場調研,夜晚匯總分析,短時間內形成了規模龐大的數據清單。
最艱難是標準統一與系統融合的同步推進:既要兼顧歷史差異,又要構建統一框架;既要確保運行安全,又要提升整體效率——這是一場管理邏輯的重構。通過持續攻堅,平臺逐步成型。原本分散的系統被重新串聯,數據開始流動,業務逐漸協同,管理邊界被重新定義。項目團隊成功解決了數據互通、業務協同等核心難題,最終建成矩陣平臺,圓滿完成了項目建設任務。
當平臺正式投入運行,曾經的“各自為戰”逐漸被“一體協同”所取代。三門峽矩陣平臺實現了各管理單位業務的集中展示、協同辦理,順利通過水利部和黃委的檢驗,真正破解了“多頭管理”的困局,“1+5”管理模式通過數字化手段落地生根,5個管理單位的業務數據實時同步、權限分級可控。平臺整合了庫區水文、泥沙、工程運行等多維度數據,為水庫汛期調度、工程運維提供精準決策支持。
在2025年黃河調水調沙期間,三門峽水利樞紐借助矩陣平臺,與小浪底等水庫協同調度,泄流運用102個小時,出庫沙量0.5億噸,精準沖刷下游河道,助力減少泥沙淤積,實現了騰庫迎汛、水庫排沙、生態補水等多目標共贏。
從薄弱基礎起步
白沙水庫,這座建于20世紀50年代的老牌水庫,常年保障著周邊百萬居民的飲水安全。該水庫信息化程度較低,數據基礎零散,標準體系尚未完善。
團隊決定從最基礎的數據治理入手。一方面結合真實業務場景反復優化業務流程設計;另一方面,聯合設備供應商在現場進行了超過20輪測試與調試,通過優化傳輸協議,從根本上解決了數據對接的痛點,通過治理并清洗數據,實現了新舊數據的無縫銜接與貫通。
隨著基礎逐漸夯實、平臺功能不斷豐富,白沙水庫數字孿生場景開始構建,使得其運行狀態以更加直觀的方式呈現。模型推演能力逐步形成、智能輔助工具融入系統……水庫調度決策過程愈發高效。
項目團隊研發的來水預報模型、洪水淹沒模型、洪水演進模型,實現對不同調度方案的水庫運行情況進行可視化展示及推演模擬,控制預報洪峰誤差18%以內、預報洪量誤差20%以內。
白沙水庫矩陣平臺搭建的水利大模型應用平臺,實現了“本地知識庫+通義千問大模型”的預案制定和智能問答,在30分鐘內就能智能生成多套預報和調度方案,既省時又精準。當復雜的水文變化在屏幕上動態流轉,當風險隱患可以被提前識別,水庫管理進入了更加從容而精準的階段,白沙水庫的安全度汛保障能力得到大幅提升,減少洪水對庫區和下游造成的影響,最大程度降低了洪災損失風險,保障著沿河居民的生命財產安全。
三座水庫,三種條件,三段攻堅歷程,在實踐中逐漸匯聚為一條清晰路徑。
如今,三座試點水庫矩陣平臺已全部上線運行,依托三大試點項目,黃河設計院已形成一批可復制、可推廣的技術成果與管理經驗:多系統融合路徑更加成熟,數據治理模式日益規范,數字孿生與智能應用不斷深化。
腳步不曾停歇。面向未來,黃河設計院持續深耕數字孿生水利、智能大壩、水利大模型等關鍵方向,使技術不斷向縱深推進,應用不斷向實際場景延伸,為水利高質量發展注入強勁動力。
