南威数智力量｜创新产品篇：数字赋能构建现代化水库运行管理矩阵

前言

2021年3月23日《国务院办公厅关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知》（国办发〔2021〕8号）、2022年7月22日《水利部办公厅关于加快推进小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设的通知》明确要求，要加快建设水库雨水情测报、大坝安全监测等设施，健全水库安全运行监测系统，加强分析研判，及时发布预警信息。建立完善全国统一的水库管理信息填报、审核、更新机制，实现水库除险加固和运行管护等信息动态管理。积极推广应用第五代移动通信（5G）、大数据、人工智能等信息技术，促进系统融合、信息共享，为水库安全运行提供技术支撑。

水库作为流域防洪、水资源调配中不可缺少的组成部分，承担着重要的角色。南威软件创新打造的智慧水库管理系统，以前端物联感知设备为基础，机器学习算法为核心，构建雨量、水位、大坝表面变形、渗流、渗压等水库全周期、全要素的自动化监测体系，结合AI算法模型，实现对水库违章建筑、人员垂钓、下水游泳等行为的自动识别和联动告警，进一步提高了水库智能管理的水平，保障水库安全稳定运行。

产品功能

01

雨水情测报

雨水情测报系统适用于水行政管理部门远程监测湖库的水位、降雨量、工况视频等情况。该系统具备自动采集和报送功能，能够满足多用户并发请求，实现对雨水情数据、工况视频的快速调阅，有效辅助相关部门制定防汛抗旱调度方案和应急预案，实现湖库的智能化管理。

02

大坝安全设施监测

大坝安全设施监测系统利用渗压、渗流、位移等各类智能感知设备，实现大坝观测数据的自动采集和自动处理，并对大坝状态正常与否作出初步判断和分级报警。系统通过对前端渗压计、量水堰计、GNSS等大坝安全设施监测数据的自动采集处理，以数据模型和数据引擎为辅助，实现对大坝安全情况动态监控分析、安全评判和辅助决策，有助于管理人员及时采取合理措施，有效保障大坝安全。

03

水质监测

水质监测系统支持水质自动监测、无人船监测、人工检测等不同来源的水质数据接入，这些数据源能够实时提供水质类别、水库周边潜在污染源、水质指标的监测值以及指标历史变化曲线等信息，为水质管理和保护提供有力支持。

当测点水质超标时，系统将自动发出预警并启动联动机制提醒用户及时处理。一旦水质监测数据恢复正常范围，系统将自动解除警报；若用户经过判断认为水质超标问题无法通过现场处理迅速恢复达标，且对供水影响微小，用户可手动解除警报。

04

水库智能巡查

水库智能巡查系统是针对中小水库等主要水利对象目标建立的视频智能巡查体系，包括迎水坡水库全貌巡视、水位点全貌巡视、溢洪道全貌巡视等。通过结合前端布设的视频监控、水利业务语言提示词以及视觉AI算法进行多模态协同推理，实现水库的智能巡查并自动生成巡查简报，有效降低了日常巡查的人力成本。

05

水库数据整编

水库数据整编系统是对水库雨水情和大坝安全数据进行采集、整编、分析的综合管理系统。通过对采集的数据进行整编，建立特征库水位下过程线、大坝横纵断面表面变形分布图、化引流量过程线、位势过程线、横纵断面浸润线、坝基渗流压力分布图，整编好的数据通过建立统计模型，可实现对水库的沉降分析、位移推算、抗渗分析、化引流量分析等，构建起水库的数据底板，有效支撑起数字孪生水库建设，实现智慧水库的建设目标。

06

可纳雨量实时测算

可纳雨量实时测算系统通过结合水库工程参数、泄水设施运行调度、集雨区土壤含水率和产汇流特征等因素，对未来一段时间内水库允许的最大降雨量进行测算，为中小水库提供最大纳雨的测算手段。

07

水库物业化管理

水库物业化管理针对小型水库公益性强、经济效益少、基层管护能力薄弱等问题，创建了“政府购买服务+区域集中管护”的管理模式。这一模式通过集中日常巡查、清障、保洁及隐患排查等措施，有效解决了目前水库管理存在的问题，显著提升了管理效率和质量。在实施过程中，通过制定明确的管理协议，进一步提升科学的管理理念。同时，积极引导居民群众参与，确保实现库清坝净、平安度汛的管理目标。

08

工程档案管理

水库工程档案管理是通过建立相应的档案库，包括科技档案（图纸类、文本类、BIM模型）、文书档案、实物档案、声像档案、会计档案、设备档案、软件档案，对水库所有的工程图纸和文档数据进行管理。同时配套完善的档案管理制度，支持档案的借阅、销毁、信息检索、统计分析等功能，实现纸质档案管理的数字化、流程标准化、整理便捷化。

09

防台防汛决策

防台防汛决策通过对水库属地气象数据、流域数据、水网数据、水利工程数据等各类信息，进行有效融合，形成“综合监视一张图”。水利局值班人员可通过“一张图”，实时监测所辖区域内的水库的雨情、水情、工情、实况视频等情况，确保水库的正常运行。同时，结合气象降水分布图、卫星云图、雷达拼图、台风路径图等，值班人员可以及时掌握未来降水变化趋势，为决策提供有力支持。

此外，该系统还可结合水利专业模型，开展动态预演、预警提示和指挥调度等工作，确保防台防汛工作高效、有序地进行，有效应对突发性灾害事件，为人民群众的生命财产安全和社会稳定提供坚实保障。

10

安全运行与应急管理

水库安全运行与应急管理围绕水库各类安全指标和管控措施，如水库的水旱灾害防御演练与实战调度，对安全风险进行统计分析和分级管控，实现上下级单位应急系统对接。并建立应急响应准备、信息上报、应急方案发布、应急过程指挥等功能集一体的应急指挥全过程管理体系，助力各级部门对突发紧急事件的应急指挥、应急力量和资源调度，提供高效、综合、智能辅助决策方案。

11

水库驾驶舱

水库驾驶舱结合水库管理现状及特点，引入大数据、云计算、无人机船、人工智能识别、北斗大坝监测等新兴数字技术，实时获取水库的雨情、水情、工情及现场视频信息。同时结合气象预报信息和预演模型，实现洪水形势研判、山洪灾害预报以及水库泄洪预警。此外，还支持与应急指挥系统的联动，构建一套高效的综合指挥联动体系，有效预防和化解水灾害，提高治水能力。

12

水库云管家

水库云管家是一款针对水库管理业务的移动应用，旨在为水库管理人员提供便捷的水库管理服务，保证巡查管护全流程闭环，实现问题反馈、处理闭环监管。

水库管理人员可随时随地通过水库管家连接手机查看雨情、水情及工情信息，一旦出现雨量超标、水位异常等异常监测数据时，系统将立即发送通知，以便管理人员迅速作出应对。同时，可通过水库现场实时视频，一旦发现有人员游泳、水库钓鱼等违规行为，系统可自动或手动联动广播进行喊话，助力水库管理更加简单高效，为用户提供全面的水库管理支持。

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水资源调度

水资源调度系统通过对水资源、水量分配、生态流量及总用水量等相关信息进行动态监测，采用水量核算、来水预报、需水预测、供水配置等数学模型，统筹协调流域防洪、供水、生态、发电等方面的关系。

水资源调度系统充分发挥水库、水闸、引调水工程以及滞洪区等协同防洪能力，实现水库群的防洪调度、蓄水调度、供水调度、生态调度和应急调度等目标，有效保障流域及受水区供水安全，为维护流域水生态环境安全提供了坚实的支撑。

14

数字孪生水库

数字孪生水库紧扣水利部数字孪生水利工程建设要求，聚焦“大坝安全研判”“防洪智能调度”“智能巡查巡库”三大应用场景，进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，为水库管理人员提供沉浸式管理空间，实现水利业务与现代信息技术融合发展，助力新阶段水利高质量发展。

典型案例

1.德化县小型水库雨水情测报和大坝安全监测

该项目以“向科技要人力、以创新激活力”为原则，持续探索科学的管理体制和模式，对县内湖库进行统一规划并安装智慧水库系统，实现湖库管理信息化和智能化，有力推动湖库高质量管护，更好地保障湖库安全。

2022年11月，德化县“科技赋能，保一方湖库平安”这一先进案例得到了央视网关注和报道，充分肯定了公司在科技赋能湖库管理方面的突出贡献。

2.漳浦县水利局数字孪生水库项目

该项目实现了水利监测系统一张图，为防汛抗旱、水资源开发利用提供了精准的决策依据。截止目前，项目共汇聚了6座中型水库、17座小I型水库、50座小II型水库、4座大中型桥闸和6条50km²以上河道的水利数据，以数字化手段有效推动了漳浦县山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，构建了以数字孪生流域为核心的智慧水利体系。

2023年4月，该项目案例获得包括学习强国、中国海西网、福建新闻网、福建新视野、今日头条、腾讯网等多家媒体的转发报道，进一步扩大了其影响力。

未来，南威软件集团将继续发挥技术优势，为中小型水库提供更多现代化、信息化、智能化管理的技术支撑，助力智慧水利体系建设，更好地实现水库的精细化治理。