水利部

水利部印發(fā)《關于推進水利工程建設數(shù)字孿生的指導意見》的通知

水建設〔2024〕93號


各流域管理機構(gòu)，各省、自治區(qū)、直轄市水利（水務）廳（局），新疆生產(chǎn)建設兵團水利局，各有關單位：

　　《關于推進水利工程建設數(shù)字孿生的指導意見》已經(jīng)部務會議審議通過，現(xiàn)印發(fā)給你們，請認真遵照執(zhí)行。

水利部

2024年4月1日



關于推進水利工程建設數(shù)字孿生的指導意見

　　為深入貫徹習近平總書記關于網(wǎng)絡強國的重要思想，認真落實《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》，充分發(fā)揮數(shù)字孿生技術對水利工程建設高質(zhì)量發(fā)展的驅(qū)動作用，提升水利工程建設全要素、全過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化管理能力，建立透徹感知、智能先進、互聯(lián)協(xié)同、科學高效的水利工程建設管理新模式，保障水利工程建設質(zhì)量、安全和長效運行，現(xiàn)就推進水利工程建設數(shù)字孿生提出如下意見。

　　一、總體要求

　�。ㄒ唬┲笇�思想

　　堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入踐行習近平總書記“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路和關于治水的重要論述精神，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，按照“需求牽引、應用至上、數(shù)字賦能、提升能力”要求，結(jié)合水利工程建設實際需求，以效用為導向，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為主線，推進BIM技術、智能建造、智能監(jiān)控、智能感知等數(shù)字孿生技術在水利工程建設領域的綜合應用，深化水利工程建設全要素和全過程數(shù)字映射、智能模擬、前瞻預演，推動水利工程建設數(shù)字賦能和轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)對水利工程建設的精準感知、精確分析、精細管理，提升水利工程建設質(zhì)量保障、安全保障、長效運行保障的能力和水平，為新階段水利工程建設高質(zhì)量發(fā)展提供前瞻性、科學性、精準性、安全性支撐。

　　（二）基本原則

　　———需求牽引，數(shù)字賦能。針對水利工程建設實際業(yè)務需求，通過數(shù)字孿生技術與水利工程建設業(yè)務融合應用，全面提高水利工程建設智能建造和智慧管理水平。

　　———創(chuàng)新驅(qū)動，促進應用。圍繞關鍵核心技術，加大扶持力度，推進技術進步，促進數(shù)字孿生技術在水利工程建設中廣泛應用。

　　———系統(tǒng)謀劃，資源整合。強化系統(tǒng)觀念，按照“一數(shù)一源”原則，加強業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源的整合利用，強化水利工程建設全過程數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)共享，形成發(fā)展合力。

　　———防控風險，確保安全。牢固樹立網(wǎng)絡信息安全意識，推進自主可控軟硬件研發(fā)應用，強化商用密碼應用，提高安全風險防范能力，切實保障網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全。

　　（三）工作目標

　　到2025年，新建大型和重點中型水利工程普遍開展信息化基礎設施體系、數(shù)字孿生平臺和業(yè)務應用體系建設，實現(xiàn)對水利工程建設過程動態(tài)感知、智能預警、智慧響應，數(shù)字孿生工程與實體工程同步驗收、同步交付。水利工程建設數(shù)字孿生相關技術標準體系基本建立。推進有條件的中小型水利工程開展數(shù)字孿生建設。

　　到2028年，各類新建水利工程全面開展信息化基礎設施體系、數(shù)字孿生平臺和業(yè)務應用體系建設，水利工程建設數(shù)字孿生相關制度和技術標準體系更加完善，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化管理能力顯著提升。

　�。ㄋ模┙ㄔO內(nèi)容

　　錨定目標，堅持急用先行、先易后難，分階段、分類型推進水利工程建設數(shù)字孿生。

　　———構(gòu)建信息化基礎設施體系。建設包括監(jiān)測感知體系、通信網(wǎng)絡體系、基于北斗的時空底座、自動化控制體系、算力基礎環(huán)境等信息化基礎設施，加強對工程及其上下游、左右岸的動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)對水利工程建設“天空地”一體化透徹感知，為水利工程建設數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集、傳輸存儲、計算分析和預報預警預演預案（以下簡稱“四預”）功能應用等提供基礎支撐和算力保障。建設相應的商用密碼應用體系和網(wǎng)絡安全防護體系，增強工控網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)安全保障能力，保障數(shù)據(jù)資源和業(yè)務應用的安全、穩(wěn)定、高效運行。

　　———構(gòu)建數(shù)字孿生平臺。采用BIM、GIS等技術建立水利工程信息模型和對工程宏觀環(huán)境與空間場景進行數(shù)字化模擬，加強工程信息模型和空間模擬數(shù)據(jù)融合，構(gòu)建三維可視化的交互環(huán)境，匯集工程基礎數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、業(yè)務管理數(shù)據(jù)及外部共享數(shù)據(jù)，實現(xiàn)物理工程同步直觀表達、工程建設全過程仿真模擬，支撐數(shù)字孿生體與物理體的感知互聯(lián)、仿真推演、交互分析。圍繞水利工程建設、運行管理數(shù)字孿生需求，構(gòu)建數(shù)據(jù)底板、模型庫和知識庫。

　　———構(gòu)建業(yè)務應用體系。充分考慮水利工程建設和運行管理多層級協(xié)同、多維度應用和“四預”功能需求，逐步建立分級的水利部、流域管理機構(gòu)、省級水行政主管部門水利工程智慧監(jiān)管系統(tǒng)和水利工程建設項目智慧管理系統(tǒng)。建立健全業(yè)務應用體系數(shù)據(jù)交換標準和要求，提高數(shù)據(jù)匯聚、互通和共享能力。

　　二、重點任務

　　（五）推進BIM和GIS等技術應用

　　強化數(shù)字技術支撐，構(gòu)建工程可視化模型，清楚展示水利工程建設全過程仿真模擬和關鍵節(jié)點數(shù)據(jù)。推進勘察設計階段基于BIM等技術和模擬分析軟件開展多專業(yè)一體化設計，優(yōu)化設計流程，構(gòu)建智能設計與數(shù)字化設計體系，推行規(guī)劃、勘測、設計、施工、運維的數(shù)據(jù)交換和信息共享，實現(xiàn)數(shù)字化產(chǎn)品交付。建設階段依托BIM、GIS、北斗、物聯(lián)網(wǎng)等技術開展施工組織，對工程施工全過程質(zhì)量安全管理、進度投資控制等重要信息進行感知、監(jiān)測、分析、預警和響應，提高施工質(zhì)量、安全、進度和造價控制水平，完工時交付工程施工信息模型成果。

　�。�六）提升水利工程智能建造水平

　　加快推進智能溫控、智能灌漿、智能振搗、智能碾壓、智能隧洞掘進等智能建造設備及裝備應用，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、北斗、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術，提高水利工程建設過程的感知、分析、決策和執(zhí)行能力，引導水利工程施工逐步向智能化施工轉(zhuǎn)變。加強智能控制和優(yōu)化、數(shù)據(jù)采集與分析、故障診斷與維護等智能建造設備的關鍵核心技術研發(fā)力度。

　�。ㄆ撸┨岣呓ㄔO管理智能監(jiān)控能力

　　推廣智能監(jiān)控設備和信息技術在水利工程建設中的融合應用，提高工程施工現(xiàn)場的人員、設備、物料、環(huán)境等信息采集和監(jiān)控水平，強化隧洞工程施工的超前地質(zhì)預報、施工期不良地質(zhì)條件的監(jiān)測和危險性較大設備運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，提升施工現(xiàn)場的智能監(jiān)控、施工環(huán)境和重大危險源信息實時預警能力。探索人工智能輔助決策模型在工程質(zhì)量和安全監(jiān)管、安全監(jiān)測等方面的推廣應用。

　�。ò耍┘訌娝�利工程智能感知能力

　　根據(jù)水利工程類別和監(jiān)測需求，建設水利工程配套水文設施，完善測雨雷達等雨水情監(jiān)測預報“三道防線”，部署建設質(zhì)量、工程安全、設備運行狀態(tài)等監(jiān)測設備，健全完善感知信息自動采集系統(tǒng)。強化設計階段智能感知設備布置的全面性、有效性，提高施工環(huán)節(jié)規(guī)范精細作業(yè)水平，確保安全有效發(fā)揮作用。適度超前和冗余布置隱蔽工程、重要部位智能感知設備，強化施工期保護，確保關鍵部位傳感器安全可靠。提高感知數(shù)據(jù)的分析效率，全面提升全時空、多維度的水利工程智能感知能力。

　　（九）加快建設智慧管理系統(tǒng)

　　水利工程建設項目法人圍繞“人、機、料、法、環(huán)、測”等關鍵要素，綜合運用新一代信息技術及智能設備，充分考慮“四預”功能，結(jié)合業(yè)務需求，在主體工程開工前建成項目智慧管理系統(tǒng)，為水利工程建設管理提供智慧化服務。統(tǒng)籌考慮運行期的數(shù)字孿生需求，組織做好銜接設計，主體工程完工前建成雨水情監(jiān)測預報、運行調(diào)度等子系統(tǒng)。

　　（十）促進數(shù)據(jù)共建共享

　　提升水利工程建設基礎數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)和業(yè)務管理數(shù)據(jù)的采集水平，提高水雨工情等數(shù)據(jù)采集的自動化、時效性和穩(wěn)定性。強化數(shù)據(jù)資源治理，明確數(shù)據(jù)權威來源，加強數(shù)據(jù)資源的管理。結(jié)合數(shù)字孿生流域和數(shù)字孿生水網(wǎng)建設，圍繞業(yè)務協(xié)同關系，完善數(shù)據(jù)統(tǒng)一接口標準，加強數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)脫敏、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)監(jiān)測等技術應用，建立健全數(shù)據(jù)資源回流和共享協(xié)調(diào)機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)底板、模型庫、知識庫等數(shù)字孿生數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、共建共享。

　�。ㄊ�一）推廣電子檔案應用

　　圍繞水利工程建設內(nèi)容與流程數(shù)字化管理需求，提高文件、數(shù)據(jù)、模型、表單線上簽審流轉(zhuǎn)效率，加強電子檔案數(shù)碼音像收集管理，推廣電子檔案在水利工程建設管理中的應用。在業(yè)務系統(tǒng)中，逐步實現(xiàn)電子簽名（簽章）認證，實施圖紙審批、監(jiān)督管理、質(zhì)量驗評、工程驗收、檔案管理等工程建設全過程的電子文件簽署和一鍵歸檔，為水利工程建設和管理提供來源可靠、程序規(guī)范、要素合規(guī)的電子檔案。數(shù)字孿生工程電子檔案應與實體工程檔案同步驗收。

　�。ㄊ�二）構(gòu)建安全防護體系

　　強化網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全防護能力建設，構(gòu)建預防、監(jiān)測、預警、處置閉環(huán)管理的安全防護體系。加強工控網(wǎng)絡安全防護，嚴格工控網(wǎng)與業(yè)務網(wǎng)物理隔離，強化網(wǎng)絡安全審計措施。加強數(shù)據(jù)分類分級保護，落實數(shù)據(jù)容災備份措施。加強商用密碼保護，同步規(guī)劃、同步建設、同步運行商用密碼保障措施，定期進行商用密碼應用安全性評估和網(wǎng)絡安全等級保護測評。

　�。ㄊ�三）完善管理制度

　　立足水利工程建設數(shù)字孿生需求，加強現(xiàn)行制度與信息化技術應用的統(tǒng)籌銜接，推進水利工程建設跨業(yè)務、跨層級數(shù)據(jù)調(diào)用和共享，加快構(gòu)建水利工程建設智慧管理工作機制。面向全生命周期數(shù)字孿生工程建設需求，注重建設期和運行期制度銜接。強化數(shù)字孿生工程驗收管理，要把數(shù)字孿生工程建設成果作為水利工程竣工驗收的重要內(nèi)容，進一步完善相關制度規(guī)定。

　　（十四）健全技術標準

　　圍繞關鍵部位傳感器監(jiān)測保障、BIM技術應用、數(shù)據(jù)資源共享、電子簽章、智能建造、信息安全和數(shù)字孿生工程驗收等需求，加快制定水利工程建設數(shù)字孿生技術應用標準、定額標準和技術指南，鼓勵依托科技研發(fā)成果，凝練優(yōu)質(zhì)數(shù)字孿生的標準，加快完善技術標準體系，實現(xiàn)水利工程建設數(shù)字孿生技術應用資源集約利用和健康有序發(fā)展。

　　三、保障措施

　　（十五）落實工作責任

　　各級水行政主管部門、各流域管理機構(gòu)組織制定工作方案，完善工作措施，建立獎懲機制，推動任務落實落地。項目法人負責水利工程建設數(shù)字孿生的全面管理和決策，組織建設項目智慧管理系統(tǒng)，推動數(shù)字孿生工程順利實施。設計單位要運用BIM、GIS等技術開展設計，科學布設智能感知設備，為水利工程建設數(shù)字孿生提供技術保障。施工單位要加強現(xiàn)場管理，精細施工，提高施工現(xiàn)場智能監(jiān)控能力，提高智能建造水平。

　�。ㄊ�六）做好資金保障

　　各級水行政主管部門、各流域管理機構(gòu)和有關單位要加強數(shù)字孿生技術應用頂層設計、標準研究、科研課題、人才培養(yǎng)等經(jīng)費保障。按照工作目標的節(jié)點要求，結(jié)合數(shù)字孿生流域和數(shù)字孿生水網(wǎng)建設，在工程概（估）算中，計列水利工程建設數(shù)字孿生資金，保障數(shù)字孿生工程順利實施。

　�。ㄊ�七）加大研發(fā)應用

　　各級水行政主管部門、各流域管理機構(gòu)應加大水利工程建設數(shù)字孿生技術應用的科技創(chuàng)新扶持力度，聚焦水利工程建設與數(shù)字孿生技術融合發(fā)展，加快提升行業(yè)自主可控能力，引導和鼓勵企事業(yè)單位開展BIM、GIS、智能建造、智能監(jiān)控、智能感知等方面關鍵核心技術和通用型智慧建管系統(tǒng)的自主研發(fā)工作，促進設備迭代升級，加強成熟先進技術設備的推廣運用與行業(yè)共享。

　　（十八）加強安全保障

　　各級水行政主管部門、各流域管理機構(gòu)及相關水利建設項目法人應根據(jù)國家相關規(guī)定，結(jié)合水利工程規(guī)模、工程類別及業(yè)務系統(tǒng)的重要程度，確定信息安全保護等級。加強智慧管理系統(tǒng)網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全管理，按照“誰使用、誰維護、誰負責”原則，嚴格落實主體責任。數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、共享、分析、處理等，應嚴格執(zhí)行國家和水利行業(yè)相關規(guī)定，切實維護網(wǎng)絡信息安全。

　�。ㄊ�九）強化約束機制

　　各級水行政主管部門、各流域管理機構(gòu)應將數(shù)字孿生工程作為竣工驗收的重要內(nèi)容，數(shù)字孿生建設任務沒有完成的不能通過驗收。水利部將建設數(shù)字孿生成果作為中國水利工程優(yōu)質(zhì)“大禹”獎、全國優(yōu)秀水利水電工程勘測設計獎的評價內(nèi)容，未開展數(shù)字孿生工程建設的，不得參評獎項。