小浪底和西霞院水库是现代化水库运行管理矩阵试点水库，按照水利部有关要求，水利部小浪底水利枢纽管理中心围绕“四全、四制（治）、四预、四管”，强化数字赋能，突出应用效能，高质量构建现代化水库运行管理矩阵，以系统化理念、矩阵化管理，为库区、工程和下游安全提供可靠保障，确保水库综合效益充分发挥。

完善透彻监测感知体系，为水库大坝装上“千里眼”“顺风耳”

聚焦“天空地水工”一体化监测感知体系建设，完善大坝安全监测系统，实现全面、及时、精准掌握水库上下游、左右岸全要素、全天候、全周期信息。

“天”——应用国内首个观测精度达0.5米级分辨率的“高景”卫星星座监测约300平方公里的库区水面、约1300公里的水库岸线，助力快速发现查处“四乱”问题。应用北斗卫星开展大坝和滑坡体位移变形监测，实现关键点位全天候监测。

“空”——率先在黄河流域建成组网3部测雨雷达，覆盖包括小浪底库区在内的1万平方公里监测范围，高精度预报未来1～3小时降雨，实现库区雨情监测数据从“落地雨”向“云中雨”升级。建成投运2套搭载激光雷达的无人机自主巡检系统，采取AI识别算法，实现对水工建筑物、滑坡体全自动智能巡检。

“地”——建成水位站14个、雨量站119个，共享接入黄河流域雨量站2041个、水文站1984个，精准掌握雨水情。架设高清数字摄像头572个，应用音视频、热成像、阈值报警、设备异常图像识别等技术，融合AI智能识别，实现核心生产区域24小时全覆盖、重要设施设备异常智能识别，设备运行管理进入“慧眼+”时代。建成泄洪预警系统，对水库管理范围内下游河道实施全天候动态监测，应用有AI识别功能，将危险水域各角落“尽收眼底”、涉水危险行为“无处可藏”。

“水”——利用振动法和密度法在线监测3条排沙洞出口和发电机组尾水含沙量，安装2台剖面仪在线监测进水塔前泥沙淤积高程。每年汛前汛后，利用“无人船+多波束”技术测绘近坝区水下地形。

“工”——加大大坝安全监测仪器补埋和自动化改造力度，2943支监测仪器精准感知大坝位移变形、渗流渗压、应力应变等工情险情要素，自动化率从49%提升至88%。深度应用机器人智能巡检开关站、水下检查孔洞流道。探索应用地基合成孔径雷达（InSAR）监测坝体形变、光电式泥沙监测仪器测量泥沙含量。采用深度学习技术，迭代升级发供电设备状态监测系统，提升水电机组等重要设备在线状态监测和故障诊断精度。

完善现代化水库管理体系，为水库管理打造“指南针”“护卫舰”

建立健全现代化水库管理体系，明确水库管理主体及管理标准，依法依规开展水行政执法，确保水库管理规范化和标准化。

完善制度体系。建立健全现代化水库运行管理制度标准体系，涵盖小浪底水利枢纽管理中心层面150余项制度、所属开发公司500余项制度、标准的务实管用、科学高效的现代化管理制度体系已形成。

落实“四项机制”。深度运用跨区域联动、跨部门联合、与刑事司法衔接、与检察公益诉讼协作的水行政执法“四项机制”。2024年开展的库容管理专项行动共清理渣土14.2万立方米，恢复库容20万立方米；重点督办的孟津区黄河生态廊道侵占库容案件，被水利系统“清四乱”专题会议列为典型案例。

完善分析决策支持体系，为水库调度淬炼“最强大脑”

持续迭代优化数字孪生小浪底，数据底板不断夯实，模型计算精度明显提高，正演反演功能逐步完善，“四预”功能持续提升。

数据底板方面。以16000张竣工图、35000张施工图为基础，利用倾斜摄影补充测量工程外部结构，利用3D激光扫描测量洞室内部结构和机电设备，构建起小浪底工程竣工图+现状两套BIM模型。以工程BIM+库区大场景GIS数据为基础，利用模拟仿真引擎，形成包括小浪底和西霞院水库约150公里河道范围的多维度多尺度时空数据底板，并汇集各类监测感知数据与业务数据，融合构建与实体工程同步运行的数字孪生小浪底场景。

数学模型方面。研发来水预报、防洪调度、水库冲淤、大坝有限元分析、库区产汇流等11个水利专业模型和库区遥感影像智能分析模型，归集应用监测感知数据，实现数学模型与监测数据互为驱动、耦合联动，同步映射、在线分析、自主诊断水库大坝性态和周边环境，预测预判大坝未来状态。同时，针对255个工程监测关键部位测点建立监控指标体系，实现异常数据分级预警。

决策支持方面。耦合三门峡—小浪底—西霞院水库来水预报，实时滚动计算防洪调度方案，数字化仿真预演库区淹没等场景。对不同等级洪峰流量下，下游洪水演进过程及影响范围，通过调用数字孪生黄河智慧防汛平台进行联动预演。以黄河花园口水文站流量为控制目标，可反向推演小浪底水库运用过程，再正向持续迭代优化调度运用方案和泄洪排沙方案，实现防洪、发电等综合效益的“帕累托”最优。

多目标综合管控方面。成立小浪底集控中心，实现枢纽水、沙、电统一调度，水调、闸门、机组、供水、供电等多目标统一管控，多专业联合研判，促进有关问题快速发现、快速处置，实现“一屏全览、一厅统管”。水库调度指令处理时间从30分钟缩减至5分钟，工作效率提升84%。

2024年汛期，充分应用数字孪生“四预”功能，小浪底实施3次调水调沙运用，为历年调水调沙次数最多，累计排沙量超过1亿吨，2024年汛后水库库容曲线复核结果显示，小浪底水库累计淤积35.57亿立方米，占设计淤沙库容的47.1%，极大延长水库使用寿命。

常态化体检加维修维护，为水库安全锻造“铜墙铁壁”

聚焦水库大坝本质安全，严格落实规程规范，常态化开展安全体检、隐患排查、维修维护等工作，多措并举破解水库管理难题，确保水库大坝安然无恙。

提升水库本质安全能力。持续开展大坝安全和发电会商等小浪底特色品牌活动。认真落实水利安全生产风险管控“六项机制”建设要求，2024年动态辨识更新一般危险源1884项、重大风险等级危险源161项。构建绿色综合防控体系，实现核心区土栖白蚁动态清零目标。

破解水库管理重难点问题。小浪底和西霞院水库工程管理范围与保护范围划定工作全面完成，共涉及河南、山西两省8县（市、区），划定管理范围320.6平方公里，保护范围385.6平方公里。在水利部指导下，与河南省达成一致意见，签订《黄河小浪底水库库周（河南省）地质灾害影响处理补充协议》。

2024年小浪底水利枢纽顺利通过第二次大坝安全鉴定，鉴定结论为“一类坝”，防洪能力等分项鉴定结论均为《水库大坝安全评价导则》规定的最高评级。

深度融合13个业务系统，为矩阵管理搭建“神经中枢”

平台管理更高效。依托数字孪生小浪底平台，整合大坝安全监测平台、调度自动化、闸门监控等13个现有相关业务系统，高质量打造小浪底现代化水库运行管理矩阵平台。平台和相关业务系统信息与数据动态同源，模型与应用共建共享，率先实现与全国矩阵平台直通共享，实现核心数据、关键指标“一屏通览”，集业务管理、过程监管于一体，拓展了工程安全、防洪（防凌）、库区管理、生产管理等4个典型业务应用场景，真正形成矩阵管理的“神经中枢”。

功能应用更智慧。探索实践Deepseek等大模型与平台融合应用，智能化升级人机交互模式，实现各类业务自然语言交互与实时响应；整合历史案例与实时数据，灵活调用水利专业模型；聚焦工程安全、防汛调度等主要业务，知识问答、状态预测、状态评价等能力明显提升。

下一步，小浪底水利枢纽管理中心将结合水库大坝运行管理实际，加快培育发展水利新质生产力，加强现代化水库运行管理矩阵建设成果应用和持续迭代优化，努力提升现代化水库运行管理能力，为积极构建安全大坝、生态大坝、智能大坝提供可靠支撑，确保枢纽持续安全稳定运行和综合效益充分发挥，为推动水利高质量发展、保障国家水安全作出更大贡献。