在黄河中游的峡谷褶皱间，三门峡与故县水利枢纽工程犹如两座坚固堡垒，守护着黄河中下游数千万群众的生命财产安全。三门峡黄河明珠（集团）有限公司（以下简称“明珠集团”）作为两枢纽的管理单位，以数字孪生为底座、智能感知为脉络、协同治理为纽带，构建现代化水库运行管理矩阵，以新质生产力护佑黄河安澜。

孕育枢纽运行“数字大脑”

矩阵平台上，实时跳动着各项数据；三维场景中，库区地形、枢纽及库周设施工情性态以及水库水沙过程演进动态清晰可见。

2024年6月，潼关至三门峡库区L2级数据底板和枢纽工程L3级BIM模型建成，分辨率达到0.2米。2025年4月，随着优于两米空间分辨率的卫星遥感影像接入矩阵平台,实现了三门峡库区既能“看得广”，又能“看得清”。

这个由无人机激光雷达扫描、卫星遥感影像、无人船多波束测绘等技术构建的虚拟空间，能实时映射库区近50条大断面高程演变，以及坝前6千米河道的水下地形变化，让水陆地形一目了然。

在明珠集团牵头、多单位协同合作建成的矩阵平台中，库区蓄水淹没、河道洪水淹没、工程安全等专业模型，通过“数据底板+模型库+知识库”的全方位联动，使关键业务场景实现从“经验调度”到“智慧决策”的跨越。

矩阵平台已成为水旱灾害防御的核心“利器”。在“模拟2024年汛期大流量来水和调水调沙复盘推演”中，技术人员在平台输入参数，发出三门峡水利枢纽工程启动1次防汛IV级应急响应和3次敞泄排沙运用的指令，系统依托L2级数据底板与泥沙动力学模型，提前模拟库区冲淤过程，辅助调度人员精准制订“敞泄排沙+库区滞洪”方案，并在大流量过程中，充分利用底孔分流分沙，提高排沙效果。

“过去靠人工绘图、查表计算，现在点击鼠标就能完成全流程模拟，决策效率提升80%以上。”明珠集团水调人员感慨。

故县水库则通过矩阵平台实现了“小流域大治理”。2024年6月，洛河流域遭遇罕见干旱，故县水利枢纽管理局迅速响应，启动故县水库应急供水方案，通过矩阵系统判断上游来水、水库蓄水情况，优化发电调度计划，合理调控泄水流量，积极配合地方政府做好抗旱保苗工作。其间，故县水库向洛河下游提供灌溉水量930万立方米、城市用水76.7万立方米，有效保障了农业生产和居民生活用水需求。“每一次调度都有模型支撑，既应对了旱情，又腾出了防汛库容。”故县水利枢纽管理局防办人员说。

在明珠集团的矩阵建设实践中，数字孪生系统被纳入国家重点研发计划“潼关高程控制及三门峡水库综合功能提升关键技术研究与应用”项目，与清华大学等11家单位联合攻关。项目建成的“潼三河段”数字孪生原型实验基地，将为黄河流域水沙调控提供技术支撑。

筑牢大坝安全“铜墙铁壁”

从“黄河安澜”到“枢纽安全”，明珠集团的矩阵建设始终把确保枢纽安全运行作为落脚点。

目前，三门峡水利枢纽工程的泄洪闸门集控系统已改造完成，实现9套泄洪闸门启闭设备“一键启停”。该系统在确保网络安全的基础上，根据实时水雨情、库水位变化，通过矩阵平台与数字孪生模型联动，开展水库单库调度计算，预演生成最优启闭方案，服务调度决策。此外，矩阵平台整合了生产管理信息系统中27套防汛泄流孔洞及其启闭设备的运行数据，能够自动生成保养建议，超前优化设备运行状态，全力备战2025年汛期。

故县水库大坝安全监测系统的建成运用，改变了以往人工观测耗时费力的局面。过去，温度、坝体及坝基变形、坝基扬压力、绕坝渗流等观测项目数据繁多、测点分散，全面监测一次需要耗时一周，现在几个小时就能完成。尤其在系统升级后，监测点位数据实现分钟级更新，预警准确率提升至95%，紧急情况下，系统可在5分钟内完成关键部位的应急监测。

“这几组数据反映了故县大坝的变形、渗流和环境量变化。受季节气候和外部环境影响，相关指标会出现波动，需要实时监测和分析。”值班员一边记录数据，一边介绍。

数据显示，自矩阵平台建设以来，通过时刻监测大坝性态、及时开展大坝变形预演有限元分析，两座枢纽的设备完好率、可调率、防汛调度指令执行正确率始终保持100%，设备故障和安全隐患发生率持续下降，各项监测指标良好，大坝安全综合评判正常。

推动库区管理“效能跃升”

在两枢纽库区，无人机编队掠过水面，在AI识别等集成技术实时回传的4K影像中，岸线违建、水面漂浮物等问题清晰可辨，实现了库区管理从“人工巡查”到“智能监管”的跨越。

三门峡水库在矩阵建设中引入“视频监控+AI识别”双保险机制。在坝前水域安装的智能摄像头，搭载了异物堵塞识别、水位自动读取等算法，可实时捕捉流道异常与水位变化。“过去人工巡查一次需要4个小时，现在AI秒级响应，一旦发现涉水问题，系统自动标记并推送至责任单位，隐患发现率提升至100%。”三门峡发电公司技术人员介绍。

故县水库则以“一张图”破解跨区域治理难题。依托数字孪生平台，整合了洛宁、卢氏两县的岸线利用、水质监测、水政执法等数据，形成库区管理“全景图”。

由故县水利枢纽管理局和属地相关部门组建的“洛河流域生态保护跨区域协作检察工作站”，是矩阵建设中“四制（治）”体系的创新实践。从过去执法“单打独斗”，到现在“河长+检察长+枢纽管理单位”协同发力，该机制形成了“发现问题—法律监督—整改落实”的完整链条，问题处置周期从“周”缩短至“日”，大大提升了工作效率。

如今，三门峡、故县两枢纽正以矩阵平台为“神经中枢”，推动水库运行管理从“被动应对”转向“主动防控”。

“矩阵平台不是简单的技术堆砌，而是用科技重构枢纽运行管理逻辑，用制度激活数据价值。”明珠集团负责人表示，未来，集团将依托矩阵平台建设，以数据驱动决策、以智能感知风险、以协同提升效能，持续探索新时代枢纽管理的核心路径，推动水利管理向更高效、更智能的方向迈进。