水利部

水利部關于推進水庫、水閘、蓄滯洪區運行管理數字孿生的指導意見

水運管〔2024〕269號


部直屬有關單位，各省、自治區、直轄市水利（水務）廳（局），新疆生產建設兵團水利局：

　　為深入貫徹習近平總書記關于網絡強國的重要思想，認真落實《數字中國建設整體布局規劃》，全面提升水利工程運行管理數字化、網絡化、智能化水平，現就推進水庫、水閘、蓄滯洪區等水利工程（以下簡稱水利工程）運行管理數字孿生提出如下意見。

　　一、總體要求

　　堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，貫徹落實黨的二十屆三中全會精神，深入貫徹習近平總書記“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水思路和關于治水的重要論述精神，按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”要求，強化數字孿生水利建設，推動已建水利工程運行管理數字賦能和轉型升級，構建現代化水庫運行管理矩陣，保障水利工程高水平安全運行、效益充分發揮。

　　到2027年，推進具有防洪任務的已建大型及防洪重點中型水庫、大型水閘、國家蓄滯洪區數字孿生建設，迭代優化數字孿生水利工程先行先試建設成果，促進數字孿生工程與數字孿生流域、數字孿生水網互聯互通與信息共享，初步建成運行管理智能應用體系。積極開展信息化基礎好、資金有保障等具備條件的中小型水庫、水閘智能化升級。

　　到2030年，基本完成具有防洪任務的已建大型及防洪重點中型水庫、大型水閘、國家蓄滯洪區數字孿生建設，實現運行管理各項業務與數字孿生深度融合，全面實現數字化、網絡化、智能化運行管理。初步完成具備條件的中小型水庫、水閘智能化升級。

　　二、建設任務

　　（一）加快監測感知體系建設

　　大力實施水利工程位移形變、滲流滲壓、應力應變等安全監測設施建設、更新改造，加密布設工程關鍵部位監測設施，確保監測設施技術先進、功能完備、性能可靠。充分利用衛星遙感、北斗、雷達、無人機（船）、水下機器人等現代化技術，綜合采取巡視檢查、視頻監控、儀器監測等手段，提升對水利工程外觀、地形（含水下地形）、庫容、水情、工情等要素的全面感知能力。加快構建氣象衛星和測雨雷達、雨量站、水文站組成的雨水情監測預報“三道防線”，推進水利工程配套水文設施建設。加快構建水利工程“天空地水工”一體化全要素全天候動態監測感知體系，加強與流域內其他涉水工程的信息共享。

　　（二）動態掌握全要素信息

　　開展數據調查和復核，全面掌握水利工程特性及安全狀況、運行管理各項業務、地理空間數據，以及庫區淹沒范圍、洪水影響范圍內人員、城（集）鎮、村莊、基礎設施、耕（園）地分布等全要素信息數據，持續豐富數字孿生工程數據底板。開展數據治理和動態更新，保證數據質量，做到“一數一源”。強化數據深度挖掘和智能分析，精準識別關鍵要素信息，支撐數字孿生成果科學、精準、有效應用。

　　（三）加強信息化基礎設施建設

　　落實應急通信措施，選擇具備多種通信、雙路供電、斷電存儲等功能的通信設備，鼓勵應用北斗短報文、衛星通信等，提高通信保障率，保障極端情況下的信息報送和預警發布能力。統籌實施工控網、業務網建設，進一步打通水利工程管理單位與有關水行政主管部門、流域管理機構之間的通信傳輸網絡。加強計算存儲、網絡機房、調度會商等實體環境建設，提升算力綜合供給能力。

　　（四）統籌推進數字孿生平臺建設

　　加強數字孿生水利工程建設，并與數字孿生流域、數字孿生水網建設相銜接。整合利用已有信息化資源，構建、優化和應用數據分析模型，對監測感知體系采集的數據進行挖掘和分析，完善模型庫和知識庫，加快實施水利工程數字孿生平臺建設，實現物理工程同步直觀映射、運行管理業務全過程動態仿真模擬。推進數據逐級歸集共享至部、省級數字孿生平臺。

　　三、應用任務

　　（一）強化工程調度“四預”措施

　　結合數字孿生流域、數字孿生水網建設，強化水利工程調度運用預報預警預演預案“四預”功能應用。基于流域、區域雨水情監測預報“三道防線”，加強雨水情信息精準監測預報和生態流量泄放監測分析。完善雨水情預警要素、分級分類體系，強化預警信息發布。開展水利工程防洪抗旱與興利調度、洪水演進、應急搶險等仿真預演，通過正向預演風險形勢和影響、逆向推演工程安全運行限制條件，優化調度方案。加強歷史極端洪旱事件推演，完善應急預案，補齊短板弱項，落實組織實施。采取復盤等方式，充分發揮虛實映射、互饋等作用，優化基礎數據、參數率定和專業模型，提升數字孿生成果精度，持續完善“四預”功能。

　　（二）加強安全監測數據智能分析預警

　　應用數字孿生平臺，開展水利工程安全監測數據綜合智能分析。充分應用數據底板、洪水預報預演成果、儀器監測和智能巡檢信息、監控預警模型等，構建工程性態全要素多工況仿真模擬場景與分級分類預警指標體系，實現工程安全態勢全面感知、風險隱患準確研判、安全問題及時預警、處置措施預案高效匹配，為工程安全風險隱患排查整治提供決策支持。強化模型計算成果與實測數據的對比驗證，動態評估、迭代升級預警指標體系。

　　（三）推進日常運行管理業務融合

　　按照能用盡用原則，積極將水利工程運行管理各項日常業務與智能監測、大數據、人工智能等新技術深度融合，不斷探索和完善數字孿生應用場景，促進水利工程運行管理數字化轉型和迭代升級，積極推動實現水利工程責任人落實、日常巡檢、安全鑒定、隱患探測治理、維修養護、庫區管理、運行調度等運行管理業務數字化、網絡化、智能化。

　　（四）促進數字孿生成果共享

　　按照《數字孿生流域共建共享管理辦法（試行）》要求，統一結構化數據接口標準與非結構化數據格式，統籌專業模型封裝與部署形式，實現水利部、流域管理機構、地方各級水行政主管部門、水利工程管理單位等數字孿生平臺的互聯互通、業務協同，數據、模型、知識等成果共享應用。加強數字孿生平臺與水利工程運行管理系統、預報調度系統、全國水利一張圖、防汛抗旱指揮系統等信息系統共享。

　　四、保障措施

　　（一）強化組織領導

　　強化責任意識，將水利工程運行管理數字孿生放在突出位置，制定目標任務和實施計劃，明確責任部門和責任人，健全工作機制，落實保障措施，加快組織實施。把數字孿生平臺建設和數據歸集作為水利工程標準化管理的重要內容。各級水行政主管部門要會同同級水庫大壩主管部門，積極推進其他部門監管水庫的運行管理數字孿生工作，全面提升轄區內水庫現代化管理水平。

　　（二）落實資金渠道

　　加強與相關部門溝通協調，積極落實相關建設和維護資金投入渠道。在改擴建和除險加固水利工程可行性研究報告、初步設計階段，依照有關技術標準和相關規定，同步開展數字孿生工程設計，并列入工程概（估）算投資。

　　（三）完善制度標準體系

　　加強現行水利工程運行管理制度標準與數字孿生的統籌銜接。建立完善數字孿生水利工程管理應用、全要素信息調查、水利工程安全監測、分級聯動機制、網絡信息安全等管理制度。針對感知體系新技術應用、工程安全智能分析診斷、專業模型構建、知識管理、數據應用共享等，加快完善相關水利技術標準體系，增強標準對技術創新的引領作用。

　　（四）強化新技術研發推廣

　　積極推進大壩自診斷技術和外檢測技術等水利工程安全智能監測技術研發與應用，強化工程安全分析與預測預報、隱患智能識別、降雨產匯流與洪水演進等水利專業模型及人工智能模型研究，推動水利工程運行管理數字孿生“產學研用”深度融合，為創新成果提供現實應用場景，提高對水利工程運行管理的智能化管控能力。

　　（五）加強網絡信息安全保障

　　落實網絡信息安全管理主體責任，嚴格執行國家和水利行業網絡信息安全和保密管理規定，構建完善的網絡安全組織管理體系、安全技術體系和安全運營體系，加強數據安全保護，全面保障數字孿生水利工程數據安全。落實工控系統分區分域、設備自主可控、國產商用密碼保護、網絡可信準入等要求。

水利部

2024年10月14日