物联洞察 | 水库安全管理：从信息化向智能化跨越

2025年9月5日-8日，世界智能产业博览会在重庆举办，中移物联精彩亮相，系统性展示了以九天大模型为底座、水利大模型为核心，延伸至N类实际场景、N项应用能力的“1+1+N+N”一体化智慧水利产品体系。其中，“AI+水库矩阵化管理”解决方案已在重庆某区落地，成为重庆市构建“现代化水库运行管理矩阵”的先行示范案例，为全国水库从“人工管控”向“智能决策”转型提供了可复制的实践路径。

我国现有水库超9.8万座，作为防洪减灾、供水灌溉、生态保护的核心基础设施，其管理效能直接关系民生安全与粮食稳定。但长期以来，传统水库管理模式的局限性日益凸显，已难以适配新时代水利高质量发展需求：

监测维度单一，效率低下：多数水库依赖人工巡检，监测范围仅覆盖大坝周边核心区域，雨水情、渗流、坝体位移等关键数据采集周期长（如人工测水位需每日1-2次），且易受恶劣天气影响，无法实现全域实时感知。

决策依赖经验，科学性不足：水库调度、隐患排查多凭管理人员过往经验，缺乏降雨预报、洪水演进等数据模型支撑。

隐患处置被动，预警能力薄弱：白蚁侵蚀、坝体渗漏等隐患需肉眼发现，往往形成“事后补救”局面，无法提前防控。

在此背景下，国家层面密集出台政策为智慧水利建设“定方向、划路径”：水利部明确提出构建“现代化水库运行管理矩阵”，以“四全管理”（全覆盖、全要素、全天候、全周期）为目标，完善“四制”体系（体制、机制、法治、责任制），强化“四预”功能（预报、预警、预演、预案），落实“四管”工作（除险、体检、维护、安全）。《“人工智能+水利”行动方案》《数字孪生流域建设技术大纲》等文件，则进一步明确技术落地标准，要求2027年前实现大型水库数字孪生覆盖率超 80%。

地方层面快速响应，重庆出台《重庆智慧水利总体方案》，提出 “业务全智慧、资源全整合、数据全共享、体验全方位”目标，将水库智能化改造列为“十四五”水利重点任务。重庆某水库的智能化升级，正是政策落地与行业痛点碰撞下的必然结果，也是中移物联“AI+水库矩阵化管理解决方案”在智慧水利建设的关键里程碑。

“AI+水库矩阵化管理解决方案”以数字孪生为底座，融合物联网、AI、大数据等技术，打破传统管理边界，构建“全要素感知+全周期管控+全场景智能”的水库数智管理体系，形成“感知-模拟-决策”的完整闭环，核心架构可拆解为三大层次。

AI+水库矩阵化管理解决方案架构图

（一）智能感知：“天-空-地-水-工”立体监测网络

全域感知体系作为底层支撑，通过“固定终端+移动装备”结合，实现重庆某水库全要素数据实时采集：

地面固定监测：部署8类核心终端，包括GNSS表面位移监测设备、渗压计、雨量计、水位计，以及120个白蚁监测装置；

空天地协同监测：引入无人机巡查系统、智能救生无人船，补充人工难以覆盖的区域；

通信保障：依托中国移动5G/RedCap、NB-IoT、PTN专线等网络，确保数据传输时延＜100ms，即使在暴雨、大雾等极端天气下，监测终端在线率可保持99%以上。

这套感知网络彻底改变了“人工跑腿”的模式，改造后水库监测点增至63个，实现 “雨水情、坝体安全、生态流量”全维度覆盖。

（二）数字孪生：“数据底板 + 模型协同” 实现精准模拟

依赖于数字孪生平台的“算力支撑”，为重庆某水库构建了L3级数字孪生底板，并整合三类核心模型：

水文预测模型：结合气象数据，实现72小时降雨预报（准确率超85%）、洪水演进模拟。

坝体安全模型：通过AI算法分析GNSS位移、渗压数据，自动生成 “坝体健康评分”（0-100 分），当评分低于60分时触发预警。

调度优化模型：根据来水预测、灌溉需求、下游防洪标准，智能计算最优泄洪量，避免 “盲目泄洪”或“蓄水不足”。

（三）智能应用：“四全四预” 功能覆盖全业务场景

功能围绕水库管理的实际需求，打造“模块化智能应用系统”。

日常管理模块：包括“四全管理大屏”（实时展示监测数据、设备状态）、移动巡检APP。

应急决策模块：“四预系统”支持洪水预演、预案自动生成，2024年汛期该水库启动应急响应时，多部门协同调度响应时间缩短30%。

安全研判模块：AI坝体安全模型可自动识别异常数据，提前预警避免隐患扩大。

此外，系统还接入AI视频监控、通过平台可实时查看水库运行状态，提升监管效率。

（一）监测效能：从“局部抽样”到“全域实时”

改造前，水库仅靠巡检人员每日巡查，监测覆盖范围不足30%；改造后，63个监测终端+无人机/无人船形成立体网络，监测覆盖率达100%，数据采集效率提升50%以上。以白蚁监测为例，传统人工排查需每月1次，且易遗漏地下蚁巢，如今120个监测装置可周期性自动传输蚁情数据，处置效率提升80%。

（二）决策模式：从“经验判断”到“数据驱动”

运用水文预测模型进行洪水演进模拟，2024年8月，重庆遭遇持续暴雨，调度人员根据模型建议，提前24小时开启汛期水位预警和精确调控，引导水流平稳过渡到下游，从而有效避免水坝过载风险和对下游河床造成冲刷破坏。

（三）安全防控：从“事后处置”到“事前预警”

改造后，水库安全隐患预警成功率提高25%。例如：2024年10月，系统发现副坝渗压计数据异常，通过AI分析模型，对大坝运行状况进行了智能诊断，并生成体检报告，为后续相关人员巡检维护提供依据。

该方案还具备“快速部署” 特性，为重庆其他区域，以及四川、贵州等山地多、水库分布密集的西南地区提供可复制的成功经验。

（一）技术深化：水利大模型赋能 “精准决策”

未来，中移物联计划将持续优化水利大模型，通过训练海量水库运行数据，模型可实现更精准的降雨预报（准确率目标超 90%）、更智能的调度方案生成（如结合灌溉需求、生态流量自动优化泄洪计划），甚至支持 “语音交互”（管理人员通过语音指令查询数据、生成报告）。

（二）场景拓展：从“单库管理”到“流域协同”

解决方案已具备向“河湖库一体化管理”延伸的能力，可将水库数字孪生与流域水文模型结合，实现“水库-河道-湖泊”的联动调度。未来还将拓展至智慧灌区、幸福河湖建设，助力“节水优先”战略落地。

（三）生态共建：开放合作推动行业升级

未来，中移物联将联合政府、企业、科研机构共同构建智慧水利生态联盟，一方面深化数字孪生技术能力合作，为中小水利企业提供技术支撑；另一方面，结合地方政策，降低中小型水库的改造成本。此外，还可复用中国移动在5G、AI、物联网领域的技术积累（如与“天地一体物联网平台”协同，实现偏远地区水库的卫星通信覆盖），形成跨领域技术协同优势。

水库安全管理的智能化转型，不仅是技术的升级，更是水利行业“治理理念”的变革，从“被动应对”到“主动防控”，从“分散管理”到“协同高效”。中移物联的“AI +水库矩阵化管理解决方案”，以数字孪生为核心，打通了“感知-模拟-决策”的全链条，既响应了国家“智慧水利”的政策要求，也解决了行业实际痛点。

随着案例推广与技术深化，这套方案将助力更多水库实现“智慧跃迁”，为防洪减灾、粮食安全、生态保护提供坚实支撑。而中移物联也进一步完善了在“物联网+行业”的生态版图，从天地一体通信到中小企业数智化，再到智慧水利，其核心技术（5G、AI、物联网平台）的复用性，正成为推动行业数字化转型的关键力量。

未来，随着“数字中国”“美丽中国”建设的深入，智慧水利将迎来更广阔的发展空间。中移物联将联合各方力量持续创新，将加速水利行业从“信息化”向“智能化”跨越，实现“人水和谐”的现代化治理目标。

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