安徽牯牛背水库：一座老水库的“智慧焕新”
信息来源：责任编辑：陈帅 发表时间：2026-05-28
夏雨初歇，大别山东麓烟波浩渺。眼前的牯牛背水库自1965年建成以来，一直发挥着重要功能，在汛期守护着下游区域的安澜，是安徽省桐城市30多万城乡居民的饮用水水源地，下游8.07万亩农田的灌溉也靠水库保障。
这座运行60余载的老水库，大坝主体经过多次加固培厚仍然稳固，但传统管理的短板日渐显现：数据互不相通，调度倚重经验，巡查依赖人力。
转机始于2023年10月。这一年，牯牛背水库入选水利部首批现代化水库运行管理矩阵建设试点。两年间，由中水北方勘测设计研究有限责任公司承建的矩阵管理平台逐步成型，一套以“四全、四制、四预、四管”为核心的现代化运行管理体系，正在重塑这座老水库的管理模式。
从“逐区巡查”到“全域透视”
调度中心的大屏亮起，通过调用矩阵管理平台，牯牛背水库的“数字孪生体”跃然眼前——约5平方公里范围内的实景三维模型精度优于5厘米，大坝、溢洪道、水电站、泄洪隧洞逐一可辨。
“过去管水库，有些区域的问题很难及时发现。”水库管理处副主任项江永指着屏幕说，“库尾的漂浮物、远端岸坡的变化，巡查人员跑一趟来回大半天。现在平台建起来后，全要素感知效果强多了。”
全面感知，靠的是一套“天空地水工”一体化监测系统。在天上，平台接入卫星云图和遥感影像，可以解译库区林地和房屋面积。每年汛前，系统自动生成最新的遥感解析图，垃圾堆放、临河建筑、行洪障碍物看得一清二楚。“唐家湾、黄铺等3处雨量监测站和雷达水文站组成测水网络，降雨和水位数据实时回传。16处流量计分布在灌区关键节点，每日流量和瞬时流量都能监测。”管理处信息科负责人全家园向记者介绍。
在地面，33处视频监控覆盖办公区、库区和灌区，10套白蚁智能监测装置装在坝体关键部位。“白蚁是土石坝的‘隐形杀手’，过去只能人工翻土排查，现在装置24小时在线监测，有异常立即报警。”全家园介绍。
在工程体上，21处渗压监测点分布在6个监测断面，13处北斗GNSS（全球卫星导航系统）自动监测点紧贴坝表，毫米级的位移变化都能被及时捕捉。“渗压和位移是坝体健康最核心的两个指标。”全家园调出监测趋势曲线，“以前靠人工定期观测，现在每隔几分钟自动采集一次，数据直接上传平台，省市两级同步可见。”
矩阵平台还打通了从水利部、安徽省水利厅等上级部门直至管理处的数据通道。大坝注册登记信息、安全鉴定档案、水雨情测报数据都实现了省级共享。“过去多个系统各管一摊，现在一个平台兜住所有要素，监管横向到边、纵向到底，真正实现全覆盖。”项江永说。
从“经验调度”到“场景前移”
“过去调度水库防汛，主要看天看雨，靠老水利人的经验。”项江永说，每逢汛期，调度人员需紧盯水位尺和雨量筒，反复琢磨放多少、留多少、何时开闸。
牯牛背水库所在的挂车河流域属大别山暴雨区，防汛情况十分复杂。对此，矩阵平台在场景构建、模型建设、数据底板等关键技术层面推进专项建设，大幅度提升了工作效率和精准度。“我们实现基础数据、监测数据、地理空间数据、业务数据、共享数据等五大类数据的系统性整合，构建了全面、完整的数据底板，并实现了多源数据的互联互通。”项目承建单位中水北方勘测设计研究有限责任公司技术人员衣若晨说。
矩阵平台在此基础上搭建了分布式水文模型、水动力模型、水库调度模型、土石坝漫顶及渗透破坏溃坝模型等，形成“预报、预警、预演、预案”完整链条，支撑水库管理水平全面提升。
在预报环节，系统对接中央气象台24至72小时降雨预报，结合库区三个雨量站实测雨量数据预测洪水演进趋势，直观呈现不同调度方案下的洪峰流量、最高水位、出库过程，帮助选出最优方案。
“雨还没来，水量就算出来了。”项江永概括平台带来的变化，矩阵平台让管理从“被动应对”变成了“主动调度”。
预演环节更直观。启动洪水预演后，虚拟洪水沿挂车河向下游演进——几点几分到范岗镇、新渡镇，淹没水深、波及房屋和人口等数据，在屏幕上实时跳动。系统支持正向预演和反向推演，为调度人员提供决策依据。
“依托矩阵平台，我们能提前预判场景，在多重约束下寻找最优解，结合防洪要求精准调洪错峰，在满足下游防汛安全前提下，库区蓄水效能也提升了。”水库管理处主任汪五洲说。随着极端天气增多，这套系统的价值越来越凸显，能最大限度在安全与效益之间找到平衡。
从“纸上台账”到“全周期数字档案”
感知体系让水库运行状态“看得清”，四预措施让防汛调度“调得准”，而“四管”模块则把日常管护“管得好”落到实处。
在库区的岸边，水库管理处巡护队工作人员张新生正沿坝脚巡查。“我们24小时库面和岸上都有人管护，漂浮物、违规清洗农药箱、倾倒垃圾……一点都不能马虎，这是饮用水水源地的底线。”他说。
但人力终有极限。矩阵平台将隐患排查纳入闭环管理——从发现、上报、整改到验收，每一步都在系统中留痕，自动生成整改进度图表。管理处每月开展不少于2次隐患排查，一般隐患立即整改，重大隐患挂牌督办。
深层的变革，来自全生命周期档案的数字化，这解决了水库管理处多年来的管理难点。牯牛背水库建库至今，历经多次加高培厚、帷幕灌浆、除险加固，工程档案浩繁。过去这些资料分散在各部门，查阅不便，更难以实现跨部门共享。
如今，平台将建库以来的大事记、历次安全鉴定报告、库容复核成果、维修养护计划等全部“数字化上云”，形成覆盖建设、运行、报废全生命周期的电子档案库。
一系列制度要求也依托平台更好地落地见效。防汛快速反应机制被做成动态流程图，点开即可查到专业抢险队20人和群众抢险队200余人的联系方式；“一河一策”的河长制实施方案被拆解为问题清单、任务清单、责任清单，落实到具体责任人；安全生产六项机制嵌入系统，风险辨识、隐患排查形成四色风险图。
灌溉高峰期，平台结合天气预报和土壤墒情精准补灌；水电站发电尾水直接进入灌溉渠道，一水多用，综合效益显著提升……在综合效益方面，随着现代化矩阵平台逐步投入运行，精准调度正在释放更大的空间。2025年，水库在确保安全运行“零事故”的前提下，累计向下游提供优质生活用水3000万立方米，保障了周边8.07万亩农田灌溉需求，水质稳居Ⅱ类以上。
牯牛背水库提供了一个可触可感的样本——当现代化管理理念、数字技术与工程产生深度融合，老水库也能焕发新生。随着无人机自动巡检、闸门远程操控等功能的逐步落地，牯牛背水库的现代化管理矩阵将持续完善，一张更智能、更好用的感知网络正在加速成形。