一、建設(shè)背景
政策導(dǎo)向：
2023年8月24日，水利部發(fā)布的水利部關(guān)于加快構(gòu)建現(xiàn)代化水庫運(yùn)行管理矩陣的指導(dǎo)意見中指出，以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指引，全面貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于水庫安全的重要指示批示精神，在全面推進(jìn)水庫工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化數(shù)字賦能，加快構(gòu)建以推進(jìn)全覆蓋、全要素、全天候、全周期“四全”管理，完善體制、機(jī)制、法治、責(zé)任制“四制（治）”體系，強(qiáng)化預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，加強(qiáng)除險、體檢、維護(hù)、安全“四管”工作為核心內(nèi)容的現(xiàn)代化水庫運(yùn)行管理矩陣，全面提升水庫運(yùn)行管理精準(zhǔn)化、信息化、現(xiàn)代化水平。
建設(shè)目標(biāo)：
到2025年，建成一批現(xiàn)代化水庫運(yùn)行管理矩陣試點(diǎn)水庫和先行區(qū)域，形成效果好、可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)做法。
到2030年，全面實(shí)現(xiàn)水庫“四全”管理。
二、系統(tǒng)概述
水庫矩陣化運(yùn)行管理系統(tǒng)是一種采用矩陣式管理架構(gòu)，利用數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水庫運(yùn)行管理全面、系統(tǒng)、精準(zhǔn)和高效的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過橫向聯(lián)系和縱向聯(lián)系的管理方式，使各個管理部門之間相互協(xié)調(diào)和互相支持，確保水庫的安全運(yùn)行和效益的充分發(fā)揮。
三、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、矩陣式管理架構(gòu)
矩陣式管理架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)水庫監(jiān)管的“橫向到邊、縱向到底”，確保各個管理部門之間的信息流通和協(xié)同工作，這種架構(gòu)能夠全面系統(tǒng)地覆蓋水庫運(yùn)行管理的各個方面，包括工程概況、水庫保護(hù)范圍、運(yùn)行調(diào)度、安全監(jiān)測、雨水情測報、維修養(yǎng)護(hù)、巡視檢查、安全責(zé)任管理、檔案管理等。
2、數(shù)字賦能
系統(tǒng)強(qiáng)化數(shù)字賦能，集成衛(wèi)星、無人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)信息化手段，利用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對水庫運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析預(yù)報預(yù)警、仿真預(yù)演等功能。
3、“四全”管理
推進(jìn)全覆蓋、全要素、全天候、全周期“四全”管理，實(shí)現(xiàn)水庫監(jiān)管的全面性和系統(tǒng)性。實(shí)施水庫監(jiān)管全覆蓋，通過綜合采取人工巡查、智能巡檢、視頻監(jiān)控、儀器監(jiān)測等手段，掌握水庫運(yùn)行全要素，實(shí)現(xiàn)水庫管控全天候，強(qiáng)化水庫管理全周期。
4、“四制（治）”體系
強(qiáng)化預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，提高水庫運(yùn)行管理的預(yù)見性和應(yīng)對能力。強(qiáng)化雨水情和工情監(jiān)測預(yù)報，加強(qiáng)汛情險情預(yù)警，推進(jìn)水庫洪水仿真預(yù)演，完善調(diào)度規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案。
5、“四預(yù)”措施：
強(qiáng)化預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，完善雨水情和工情監(jiān)測預(yù)報、加強(qiáng)汛情險情預(yù)警、推進(jìn)水庫防洪仿真預(yù)演、完善調(diào)度規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案，提高水庫運(yùn)行管理的預(yù)見性和應(yīng)對能力。
6、“四管”工作：
加強(qiáng)除險、體檢、維護(hù)、安全“四管”工作，確保水庫工程的安全性和穩(wěn)定性。
及時實(shí)施水庫除險加固，常態(tài)化開展水庫安全體檢，加強(qiáng)水庫維修養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)化水庫安全保障。
四、系統(tǒng)優(yōu)勢
1、利用衛(wèi)星、無人機(jī)、BIM模型等構(gòu)建水庫的三維數(shù)字孿生體，構(gòu)建天空地一體化感知能力，貫穿“四情”防御，實(shí)現(xiàn)水庫全流域雨水情、工情、險情和災(zāi)情“四情”信息的動態(tài)監(jiān)測、采集做到全面感知。
2、構(gòu)建“大范圍普查+中尺度巡查+重點(diǎn)實(shí)時監(jiān)管”的智能監(jiān)管體系，提升監(jiān)管效率。
3、提供涵蓋運(yùn)行調(diào)度、巡視檢查、安全監(jiān)測、維修養(yǎng)護(hù)、安全管理、檔案管理等業(yè)務(wù)的創(chuàng)新協(xié)同的移動互聯(lián)工作臺，實(shí)現(xiàn)“口袋中的水庫”。
4、對水庫工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)化、流程化管理，提高管理效率和透明度。
5、通過二維、三維空間分布信息展示，為水庫相關(guān)管理部門的監(jiān)測預(yù)警和實(shí)時調(diào)度提供決策支撐。
五、系統(tǒng)功能建設(shè)
1、安全監(jiān)測模塊
對水庫的水位、雨量、流量、水質(zhì)、大壩安全（如滲流量、滲流壓力、變形等）等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并提供越限報警功能，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出設(shè)定的閾值時，通過抓拍、平臺軟件、短信通知等方式進(jìn)行預(yù)警。
2、防洪調(diào)度模塊
基于雨水情數(shù)據(jù)分析，建立防洪調(diào)度模型，提供洪水分級預(yù)警、洪水推進(jìn)預(yù)演、降雨水位預(yù)報和洪水應(yīng)急預(yù)案等功能，為防洪減災(zāi)調(diào)度提供決策依據(jù)。
3、運(yùn)行調(diào)度模塊
合理安排水庫的調(diào)度計劃，確保供水、防洪、發(fā)電等功能正常運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)對水庫運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，為優(yōu)化調(diào)度提供支撐。
4、安全管理模塊
維護(hù)水庫安全責(zé)任主體、防汛機(jī)構(gòu)與制度等信息，記錄防汛演練活動過程和防汛物資儲備情況。
5、巡視檢查模塊
自定義檢查點(diǎn)、檢查標(biāo)準(zhǔn)、巡檢計劃、巡檢路線，通過人、機(jī)結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、可視化、流程化的巡視檢查。
6、維修養(yǎng)護(hù)模塊
定期對水庫進(jìn)行巡查和檢測，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，確保設(shè)備正常運(yùn)行和安全性。
7、工程狀況與檔案管理模塊
維護(hù)水庫工程概況、管理體制、組織結(jié)構(gòu)、崗位設(shè)置等信息，通過一張圖展示水庫監(jiān)測設(shè)施、管理設(shè)施空間分布。
六、總結(jié)
水庫矩陣化運(yùn)行管理系統(tǒng)能夠顯著提升水庫運(yùn)行管理的效率和水平，確保水庫的安全運(yùn)行和效益的充分發(fā)揮。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，該系統(tǒng)將在更多的大型、中型及小型水庫中得到推廣和應(yīng)用，為水利事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。
