一、建设背景

政策导向：

2023年8月24日，水利部发布的水利部关于加快构建现代化水库运行管理矩阵的指导意见中指出，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，全面贯彻落实习近平总书记关于水库安全的重要指示批示精神，在全面推进水库工程标准化管理的基础上，强化数字赋能，加快构建以推进全覆盖、全要素、全天候、全周期“四全”管理，完善体制、机制、法治、责任制“四制（治）”体系，强化预报、预警、预演、预案“四预”措施，加强除险、体检、维护、安全“四管”工作为核心内容的现代化水库运行管理矩阵，全面提升水库运行管理精准化、信息化、现代化水平。

建设目标：

到2025年，建成一批现代化水库运行管理矩阵试点水库和先行区域，形成效果好、可复制、可推广的经验做法。

到2030年，全面实现水库“四全”管理。

二、系统概述

水库矩阵化运行管理系统是一种采用矩阵式管理架构，利用数字孪生、物联网、云计算、大数据、人工智能等技术，实现水库运行管理全面、系统、精准和高效的系统。该系统通过横向联系和纵向联系的管理方式，使各个管理部门之间相互协调和互相支持，确保水库的安全运行和效益的充分发挥。

三、系统特点

1、矩阵式管理架构

矩阵式管理架构能够实现水库监管的“横向到边、纵向到底”，确保各个管理部门之间的信息流通和协同工作，这种架构能够全面系统地覆盖水库运行管理的各个方面，包括工程概况、水库保护范围、运行调度、安全监测、雨水情测报、维修养护、巡视检查、安全责任管理、档案管理等。

2、数字赋能

系统强化数字赋能，集成卫星、无人机、物联网信息化手段，利用大数据、云计算、人工智能等技术，实现对水库运行状态的实时监测、数据分析预报预警、仿真预演等功能。

3、“四全”管理

推进全覆盖、全要素、全天候、全周期“四全”管理，实现水库监管的全面性和系统性。实施水库监管全覆盖，通过综合采取人工巡查、智能巡检、视频监控、仪器监测等手段，掌握水库运行全要素，实现水库管控全天候，强化水库管理全周期。

4、“四制（治）”体系

强化预报、预警、预演、预案“四预”措施，提高水库运行管理的预见性和应对能力。强化雨水情和工情监测预报，加强汛情险情预警，推进水库洪水仿真预演，完善调度规程和应急预案。

5、“四预”措施：

强化预报、预警、预演、预案“四预”措施，完善雨水情和工情监测预报、加强汛情险情预警、推进水库防洪仿真预演、完善调度规程和应急预案，提高水库运行管理的预见性和应对能力。

6、“四管”工作：

加强除险、体检、维护、安全“四管”工作，确保水库工程的安全性和稳定性。

及时实施水库除险加固，常态化开展水库安全体检，加强水库维修养护，强化水库安全保障。

四、系统优势

1、利用卫星、无人机、BIM模型等构建水库的三维数字孪生体，构建天空地一体化感知能力，贯穿“四情”防御，实现水库全流域雨水情、工情、险情和灾情“四情”信息的动态监测、采集做到全面感知。

2、构建“大范围普查+中尺度巡查+重点实时监管”的智能监管体系，提升监管效率。

3、提供涵盖运行调度、巡视检查、安全监测、维修养护、安全管理、档案管理等业务的创新协同的移动互联工作台，实现“口袋中的水库”。

4、对水库工程信息进行数据化、流程化管理，提高管理效率和透明度。

5、通过二维、三维空间分布信息展示，为水库相关管理部门的监测预警和实时调度提供决策支撑。

五、系统功能建设

1、安全监测模块

对水库的水位、雨量、流量、水质、大坝安全（如渗流量、渗流压力、变形等）等进行实时监测，并提供越限报警功能，当监测数据超出设定的阈值时，通过抓拍、平台软件、短信通知等方式进行预警。

2、防洪调度模块

基于雨水情数据分析，建立防洪调度模型，提供洪水分级预警、洪水推进预演、降雨水位预报和洪水应急预案等功能，为防洪减灾调度提供决策依据。

3、运行调度模块

合理安排水库的调度计划，确保供水、防洪、发电等功能正常运行。实现对水库运行状态的实时监控和数据分析，为优化调度提供支撑。

4、安全管理模块

维护水库安全责任主体、防汛机构与制度等信息，记录防汛演练活动过程和防汛物资储备情况。

5、巡视检查模块

自定义检查点、检查标准、巡检计划、巡检路线，通过人、机结合的方式实现标准化、可视化、流程化的巡视检查。

6、维修养护模块

定期对水库进行巡查和检测，及时发现和处理问题，确保设备正常运行和安全性。

7、工程状况与档案管理模块

维护水库工程概况、管理体制、组织结构、岗位设置等信息，通过一张图展示水库监测设施、管理设施空间分布。

六、总结

水库矩阵化运行管理系统能够显著提升水库运行管理的效率和水平，确保水库的安全运行和效益的充分发挥。随着信息技术的不断发展和应用，该系统将在更多的大型、中型及小型水库中得到推广和应用，为水利事业的高质量发展提供有力支撑。