水利水电工程数字孪生设计导则（2025版）

SL/T847-2025水利水电工程数字孪生设计导则目 次1总则 12基本规定 33总体设计 54监测感知 64.1一般要求 64.2水库（枢纽）工程 74.3堤防与河道治理工程 84.4蓄滞洪区与圩区工程 94.5调水工程 104.6灌区工程 104.7泵站工程 114.8水（船）闸工程 114.9淤地坝工程 124.10农村供水工程 125基础设施 135.1通信网络 135.2计算资源 145.3存储资源 156数据资源建设及应用 166.1数据资源建设 166.2数据资源应用 177应用支撑 187.1基础应用支撑 187.2算法模型与模型平台 187.3仿真引擎 197.4知识库与知识引擎 2011.8密码应用 4512系统集成与运维 4612.1系统集成 4612.2运行维护 4613工程投资 48附录A设计范围及典型架构图 50标准用词说明 52条文说明 5311总 则1.0.1为保障数字孪生工程设计安全、可靠、实用、先进、高效，制定本标准。1.0.2本标准适用于水利水电工程的数字孪生设计。1.0.3数字孪生工程设计应以提升水旱灾害防御能力、加强水资源节约集约利用和水生态环境保护，保障工程安全优质建设和高效运行、保障工程效益充分发挥为目标。1.0.4数字孪生工程设计应按照需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力的要求，结合工程实际需求和工程所在流域信息系统建设情况，确定建设任务。1.0.5本标准主要引用下列标准：GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T22240信息安全技术网络安全等级保护定级指南GB/T36964软件工程软件开发成本度量规范GB/T38540信息安全技术安全电子签章密码技术规范GB/T39204信息安全技术关键信息基础设施安全保护要求GB/T39786信息安全技术信息系统密码应用基本要求GB/T42449系统与软件工程功能规模测量IFPUG方法GB/T42588系统与软件工程功能规模测量NESMA方法GB/T43824村镇供水工程技术规范GB50174数据中心设计规范GB50265泵站设计标准GB50288灌溉与排水工程设计标准GB50773蓄滞洪区设计规范2GB/T51301建筑信息模型设计交付标准SL/T430调水工程设计导则SL/T551土石坝安全监测技术规范SL566水利水电工程水文自动测报系统设计规范SL601混凝土坝安全监测技术规范SL612水利水电工程自动化设计规范SL725水利水电工程安全监测设计规范SL768水闸安全监测技术规范SL/T794堤防工程安全监测技术规程SL/T803水利网络安全保护技术规范SL/T804淤地坝技术规范JTS/T161船闸信息系统设计规范NB/T10879水力发电厂计算机监控系统设计规范NB/T35004水力发电厂自动化设计技术规范1.0.6水利水电工程数字孪生设计除应符合本标准规定外，还应符合国家现行有关标准的规定。32基本规定2.0.1数字孪生工程设计方案应与实体工程的调度运用方式、管理和监控对象的数量等相匹配。其中，涉及系统功能和性能的技术方案，应通过技术经济比选确定。2.0.2数字孪生工程应满足工程业务功能、系统性能、网络安全防护的需求，并具备易维护和可扩展能力。2.0.3数字孪生工程应根据各项业务的实际需求进行预报、预警、预演、预案等功能设计。2.0.4数字孪生工程应通过自建、共享外部水利专业模型或智能算法模型等实现工程自主分析、辅助决策和优化控制，并在准确、及时预报和预警基础上，通过数字空间下的多工况动态预演，指导工程调度方案和突发事件应急预案的制定。2.0.5数字孪生工程应在网络安全、数据安全的前提下，对工程各类自动化系统的数据、软件功能、硬件资源进行集成整合，并宜使用工程已建私有云平台、工程所在地统一建设的水利云平台或政务云平台提供的计算、存储、网络等资源服务。2.0.6数字孪生工程应为数据共享提供便利条件，数据共享过程应遵循数据分类分级和数据安全防护要求。2.0.7数字孪生工程建设内容应以日常使用功能为主，每年使用1次～2次或多年使用1次的功能或设备，宜采用购买服务的方式。2.0.8数字孪生工程设计开展的现场调研、需求分析、总体设计、分项设计以及工程量清单编制等环节，其工作内容应前后呼应，各项设计成果应前后可追溯。2.0.9新建水利水电工程，其数字孪生工程应与工程主体同步设计、同步建设、同步投运。42.0.10水利水电工程数字孪生改造时，应对现有信息化设施设备进行评估，设计方案应包括设施设备的利旧方案、淘汰设备的处置方案以及遗留数据的处理措施。53总体设计3.0.1数字孪生工程设计范围宜包括顶层的工程生产运行控制和信息管理系统，以及信息基础设施和实体运行环境，见附录A.0.1条。3.0.2数字孪生工程典型架构可分为监测感知、网络通信、计算存储、数据资源、应用支撑和业务应用等6层，见附录A.0.2条。其中，数据资源和应用支撑层可合并为数字孪生平台。3.0.3应结合工程建设期和运行期的业务特点进行总体设计。可分别对建设期和运行期提出架构解决方案，也可将其作为连续的整体系统提出一个总的架构解决方案。3.0.4根据数字孪生工程建设需求，宜通过统一建模语言等工具从多个角度对系统功能以及构成系统的各个组件的逻辑关系进行设计说明。3.0.5数字孪生工程设计应整合利用已建信息基础设施、数据资源和应用系统。3.0.6数字孪生工程设计应采用安全可控的技术和产品，软硬件技术方案应支持互联网协议第6版（IPv6）规模化应用。64监测感知4.1-般要求4.1.1数字孪生工程应采用有利于系统或平台之间数据交换和交互操作的开放式体系结构。4.1.2应根据工程建设和运行管理业务功能的需要对工程信息进行监测感知。信息监测感知方式可包括自动化设备采集、人工录入以及信息系统之间的共享接入。4.1.3数据自动采集设计宜包括监测感知设备选型、通信设备选型、数据接收平台开发、数据检查检验及存储入库等工作。已有历史监测数据的水利水电工程，数据采集工作还可包括历史数据的数字化、预处理及存储人库等。4.1.4数据共享接入设计应包括对接工程内部、外部系统的接口程序开发，接入数据的检查和检验，以及本侧存储入库的环节。4.1.5应根据数据来源、数据应用和存储方式，确定接入和采集的数据格式、频次，以及传输通道的加密方式。4.1.6依据相关专业需求，各类工程应按下列要求进行信息的接入和采集：1应利用已有监测、监视、控制设备等获取所需数据。2应根据工程施工安全需要，对建筑物、堆渣场、深基坑、高边坡等安全自动监测数据、雨水情自动监测数据进行接入。3可根据工程施工进度控制和质量控制的需要，对坝体碾压、大体积混凝土温控、防渗灌浆、混凝土振搗、隧洞掘进等施工过程关键控制变量进行采集。4涉及地下洞室施工的工程，宜对施工环境，施工人员位置、行为以及施工设备的位置、状态进行监测。其中，施工环境监测可包括粉尘、有毒有害气体、地应力、放射性、环境温度、7排（涌）水量，以及现场视频画面等。5工程内部的设备运行状态、视频监视、雨水情、安全监测、水环境等数据应通过集成计算机监控、设备状态在线监测、视频监视、水文测报、测雨雷达、安全监测、水环境监测等系统获取。6工程所需数据宜采用系统接入的方式从流域、区域等已建的外部系统获取，避免采集设备重复建设。7对主要机电及金属结构设备操作动作次数、在线运行时长等进行监测；对技术供水水量、渗漏排水量进行监测；对工程运行能耗进行实时监测。8水库、电站、水闸、泵站、河湖水域及堤防、蓄滞洪区等工程中的重点区域宜布设高清智能视频监视设备。在传统视频记录功能的基础上，宜合理增加水位辅助识别、水质监测、车流人流统计、人脸识别、周界报警、火灾探测、温度探测等功能。9设有过鱼设施的工程，应设置过鱼设施监测控制系统，对过鱼种类、数量等进行监测。10宜对电化学防腐设施的运行状态进行监测，对于线性布置的设施可选取典型区域进行监测。11分布分散且远离电网电源的各类监测设施，宜选用低功耗、无线通信的自动化设备，并采用光伏或风光互补供电装置供电，同时应对电源运行状态进行监测。12经分析确有必要进行大尺度的地质灾害、河湖岸线、水土保持、环境和生态监测的，可采用卫星遥感或无人机方式监测。13工程具备条件时，可使用无人机、无人船、机器人等装备进行监测，并宜采用购买社会服务的方式。经分析确有必要且经济可行时，可自行配置。4.2水库（枢纽）工程4.2.1水库（枢纽）工程宜共享接入气象预报数据、测雨雷达8预报数据、雨水情监测数据、上游水库下泄流量数据和下泄流量过程计划。水文部门负责进行水库来水预报的，可直接接入其预报成果。4.2.2水库大坝安全监测采集内容应满足SL725、SL/T551、SL601的相关监测要求和功能需求。4.2.3水电站监测采集内容应满足SL612、NB/T35004及NB/T10879的相关监测要求和功能需求。4.2.4承担城乡供水任务的枢纽工程，宜按要求设置水质自动监测设备。监测设备带有后台系统的，宜通过其后台系统交换获取监测数据。4.2.5承担生态供水、农业灌溉供水任务的枢纽工程，宜按环境保护设计要求对水库分层水温及出库水温进行实时监测。水库（枢纽）工程应对泄放的生态流量进行监测。4.2.6承担拦沙减淤任务的枢纽工程，可配置入库、出库泥沙监测和坝前淤积监测设施。库底淤积监测可采用购买服务方式。4.2.7大中型水电站水轮发电机组及其发电机电压设备、110（66)kV及以上或100MVA及以上的主变压器、110(66)kV及以上电压等级的高压配电装置，宜配置设备状态在线监测装置；避雷器在线监测宜采用数字化的采集和传输方式。4.2.8地下厂房、有水淹厂房风险的地面或半地面厂房，应设置防水淹厂房监测报警装置。4.2.9水库近坝库岸存在崩塌、滑坡风险并可能影响河道行洪、大坝安全或电站发电运行的，应对边坡稳定进行自动监测。4.2.10枢纽水库为饮用水源地的，水库大坝管理区出入口及内部主要道口宜布设视频监视设备对来往车辆和行人进行监视。4.2.11水库蓄水可能对地下水环境造成不利影响的，必要时宜按相关专业要求确定受影响区监测项目，并设置地下水监测设备。4.3堤防与河道治理工程4.3.1在利用河道现有水文站网数据资源的前提下，可对河道9控制断面水位、流量、冰情等进行监测。4.3.2年许可水量50万m3及以上的取水口，应安装在线计量设施。水资源短缺、地表水过度开发的地区，宜结合实际扩大取水口在线监测的覆盖范围。4.3.33级及以上堤防的安全监测信息采集应满足SL/T794的相关要求，监测数据应直接接入堤防所属管理单位的信息系统。4.3.4宜根据水情与河势，选取控导工程典型部位进行自动化安全监测。4.3.5宜根据崩岸危害程度，选取典型部位设置崩岸在线监测设施。4.3.6重点穿堤建筑物、堤防险工险段、闸坝工程区域，宜布设视频监视设备。水质问题突出的河段和湖泊，视频监视系统宜兼顾覆盖治理范围内的重要污水排放口。堤顶道路作为公共交通道路的，宜在关键道口布设视频监视设备，监视重载车辆通行情况；河湖堤防为重点防洪城市城区防洪堤的，应共享该城市已有的视频监视信息。4.3.7存在水土流失风险的山区河道，可结合相应水文站开展河道含沙量监测。4.4蓄滞洪区与圩区工程4.4.1监测、监视、控制设备宜采用集成化程度高的设备。4.4.23级及以上堤防的安全监测应满足SL/T794的相关监测要求和功能需求。4.4.3水闸的监测采集内容应满足SL612和SL768的相关监测要求和功能需求。4.4.4泵站的监测采集内容应满足GB50265和SL612的相关监测要求和功能需求。4.4.5蓄滞洪区的进洪、退洪、排涝设施以及安全区和圩区堤防的重要邻水部位宜设置或共享已有视频监视设备。4.4.6具备飞行条件的地区，可采用无人机对水情、堤防状态10进行监视。4.5调水工程4.5.1调水工程监测信息应满足SL/T430及SL612的相关监测要求和功能需求。4.5.2应在输水线路关键调节控制断面设置水位、压力、流量等自动监测设备，监测数据宜通过计算机监控系统接入，监测精度、频次应满足工程运行调度分析计算要求。4.5.3调水工程取水口、泵站、重要闸站、余能回收电站、柴油发电机房、沿线重要供配电设施、重要通信设备、水质自动测站、调蓄水库（池）、河渠险工险段、重要交叉建筑物等部位以及人员不易巡视的部位，应布设视频监视设备。4.5.4承担城乡供水任务的调水工程，宜在水源地和调蓄水库（池）设置水质自动监测设备。监测设备带有后台系统的，宜通过其后台系统交换获取监测数据。4.5.5布置有长隧洞的调水工程，可对隧洞进出水温差进行监测，具备条件的也可结合安全监测、流量监测等设施加测隧洞中的水温。4.5.6输水隧洞需要停水进人检修的，宜采用技术手段对洞内环境安全进行监测，并对人员进出隧洞进行监控。4.6灌区工程4.6.1监测采集内容应满足GB50288的相关监测要求和功能需求。4.6.2对干渠（管）、支渠（管）的节制闸、分水闸、分水阀、关键控制断面的水位、流量、压力、闸（阀）门开度进行信息采集。4.6.3应在控制性建筑物及安防点安装视频监视设备，可结合视频图像识别技术提高监控能力。4.6.4环境保护监测有要求时，可对灌区退水水质、灌区地下11水水位、地下水水质进行监测。4.6.5农用灌溉机井管径在20cm及以上的，应安装计量设施；管径在20cm以下的，可采用以电折水等计量方法计量。地下水超采区应结合实际进一步提升机井计量覆盖面。4.6.6当灌区田间工程采用滴灌、微喷、渗灌、喷灌等精细化（或水肥一体化）灌溉方式时，宜对灌溉设备供水量、施肥量进行监测统计。4.6.7零散分布在灌区中的各类监测设施宜选用低功耗无线通信设备。4.7泵站工程4.7.1监测采集内容应满足GB50265和SL612的相关监测要求和功能需求。4.7.2大型泵站宜配置机组、主变压器、110(66)kV及以上电压等级的高压配电装置、起动装置、调速装置、无功补偿装置等设备状态在线监测设备；避雷器在线监测宜采用数字化采集和传输方式。4.7.3工作闸门、事故闸门和防洪闸门应根据启闭机型式设置闸门卡阻报警装置。4.7.4地下厂房、有水淹厂房风险的地面或半地面厂房应设置防水淹厂房监测报警装置。4.8水（船）闸工程4.8.1水闸工程监测采集内容应满足SL612、SL768的相关监测采集要求和功能需求；船闸的监测采集内容应满足JTS/T161的相关监测要求和功能需求。4.8.2应对水闸和船闸的闸门门体、启闭机房、配电室、中控室、船闸闸室、上下游水面、交通桥等进行视频监视。4.8.3长期挡水运行或进行流量调节的大中型工作闸门宜装设闸门在线监测装置。124.8.4多泥沙河流可设置闸门淤积监测系统。4.8.5宜对附属通航建筑物的耗水量进行监测。4.9淤地坝工程4.9.1淤地坝工程监测采集内容应满足SL/T804的相关监测采集要求和功能需求。4.9.2设有泄洪建筑物的淤地坝，可对泄洪流量进行监测。4.9.3可以市级行政区划或小流域为单元设置或共享接入坝系气象监测和水土保持监测设施（如小流域控制站），淤积量监测可基于无人机平台或卫星遥感技术进行测量。4.9.4可根据运行管理需求及运行维护能力，对淤地坝相关工程、气象监测、水土保持监测等设施进行视频监视。4.10农村供水工程4.10.1农村供水工程监测采集内容应满足GB/T43824的相关监测采集要求和功能需求。4.10.2农村供水工程应对水源状态参数、取水设施运行状态、输配水设施运行状态、净水工艺过程、供水量以及管网漏损水量进行全过程、全要素感知，满足安全供水和水量管理的预报、预警功能。4.10.3集中供水工程的输配水设施沿线以及分散供水工程中的各类监测设施，宜选用低功耗无线传输设备。用户侧水量计量设备宜具备无线自动报送能力。135基础设施5.1通信网络5.1.1通信网络设计应包括通信传输网络设计和计算机网络设计，通信传输网络宜利用公共通信资源。5.1.2监测信息的通信接入方式宜采用有线接入。实施确有困难时，可采用公网无线通信、低功耗广域网通信（LPWAN）、北斗卫星通信、水利卫星等无线通信方式。当采用北斗卫星短消息方式接入时，通信设备注册、报文格式以及报文加密方式等应经水利行业主管部门审批。5.1.3实时性要求高的下行控制命令宜通过有线通信方式传送。当技术经济且通信时延满足监视控制要求时，可自建无线通信网络。灌区工程自建有线和无线通信网络困难时，也可采用公共无线通信网络。5.1.4对于大型和重要中型水利水电工程，骨干通信网络拓扑结构应安全可靠、便于管理维护。在发生单一故障时，应具备自愈能力，网络切换时间应满足业务运行要求。5.1.5对于大型和重要中型水利水电工程，承载实时控制业务的通信传输网络，其通信路由和通信设备应具备冗余保护能力。5.1.6计算机网络应采用分层、分区结构，网络核心节点应进行高可用设计。5.1.7选定网络设备时，应分网络、分业务估算工程未来5年的网络业务承载能力。5.1.8根据通信传输距离、业务容量，通信骨干网络可采用光纤以太网、同步数字体系（SDH）网络、无源光网络（PON）等光传输组网方式。当工程运行期的通信业务有大幅增长可能性时，可采用基于波分复用的光传输方式。5.1.9采用自建长距离光缆的，宜设置光缆线路在线监测系统，14实时监测光缆运行状态、快速准确定位故障。5.1.10长距离通信光缆敷设宜利用工程设施，包括长距离输水隧洞、输水管道或者专用架空输电线路等。5.1.11当通信站点设置储能供电装置作为备用电源时，储能装置供电时间应根据主电源可靠性和运维人员抵达现场维修的时间综合确定，备用供电时间应不小于4h。5.1.12对于大型和重要中型水利水电工程，通信传输网络和计算机网络应配套建设网络管理系统。5.2计算资源5.2.1工业控制系统中的应用宜部署在本地服务器中。5.2.2应通过技术经济比选，选定工程信息系统计算资源的形式，并符合下列规定：1大型和重要中型水利水电工程运行期所需计算资源宜在工程本地部署。其他工程中的监测和事务管理等应用所需的计算资源可在工程本地部署，也可基于区域计算资源部署。2当有水利行业云平台或政务云平台可供使用时，应根据工程建设期和运行期业务系统安全性、可靠性、实时性以及系统运维的便捷性和经济性等因素，经综合分析确定各类系统是否部署于云平台。3在工程本地部署计算资源时，应根据应用系统部署规模、业务和硬件资源扩展需求等因素，综合经济因素和运维技术能力需求选择计算资源的形式。计算资源的形式可包括物理服务器（或集群）、虚拟化计算资源、云平台计算资源或超融合架构的设备。5.2.3宜基于系统的信息访问量、业务并发量以及业务应用本身对算力资源需求、算力冗余需求和经济性等因素，估算各类服务器数量，并选定处理器、内存、显卡等核心器件的技术指标。5.2.4宜配置相应工具对计算资源进行运行监视和调度管理。155.3存储资源5.3.1应综合考虑系统数据量、读写性能、数据安全、运维技术能力需求等因素，通过技术经济比选，选定存储系统架构及数据存储设备。5.3.2应综合考虑系统建设初期数据量、年度数据增量、数据安全、数据备份等因素，估算系统数据存储容量。新建系统存储容量宜满足工程运行5年的业务数据量。5.3.3应根据工程的业务和硬件资源扩展需求，综合经济因素，选择硬件解耦的存储设备、超融合设备或云存储服务。5.3.4宜配置相应工具对存储资源进行运行监视和调度管理。166数据资源建设及应用6.1数据资源建设6.1.1数据资源应包括工程基础信息数据、监测数据、业务管理数据、空间数据等。空间数据包括建筑信息模型数据（BIM）、地理空间模型数据、实景三维模型数据。6.1.2应建立工程基本特征属性的基础信息数据库，工程基础信息数据应对行业主管部门共享。6.1.3应根据业务架构建立工程监测数据库和业务管理数据库，并根据业务系统的实时性、重要性以及数据的保密性、完整性、可用性需求，进行相应的高可用设计和加密存储设计。6.1.4建筑信息模型数据宜按下列要求建设：1水利水电工程建筑信息模型精细度等级宜参照GB／T51301。2主体工程建构筑物，安全监测设施设备，机电辅助设备及管路、桥架，清污机、启闭机、桥机、门机等金属结构设施设备，工程区地质构造和地层结构，模型精细度等级不宜低于LOD2.0。3水库泄水建筑物，水轮发电机组、水泵电动机组、变压器、机组进水阀等主要机电设备，拦污栅、闸门等主要金属结构设施设备，威胁人员和建筑物安全的边坡或滑坡体，影响主体工程安全的坝区地质构造和地层结构，模型精细度等级不宜低于LOD3.0。4不参与空间分析和三维仿真分析的工程附属建筑物、建筑物附属结构、防护边坡、厂区、景观等，可采用实景三维模型替代BIM模型。6.1.5地理空间模型数据应按下列要求建设：1宜对工程的管理范围和工程影响范围创建对应L3级的17数字正射影像模型、数字高程模型和水下地形。2防洪工程影响范围宜为防洪枢纽工程到防洪保护对象之间的河段。大型防洪工程下游影响范围沿河道长度大于100km的，可在满足分析计算精度要求前提下降低工程影响范围的建模精度。3水下地形精度应满足水动力模型分析和泥沙淤积分析计算需求。4地下工程对应的地表三维地理空间模型应采用共享（免费）资源。6.1.6实景三维模型数据应按下列要求建设：1地面建筑物、厂区等可通过倾斜摄影、激光点云等方式建立实景模型。2工程实景三维模型精度应按L3级建设，并与三维地理空间模型进行平滑拼接。3实景三维模型建设应反映工程本体。不参与仿真分析且遮挡工程本体的植被，应在建模时剔除。6.1.7工程中的空间数据应不涉及国家秘密，或采用经国家认定的地理信息保密技术处理后使用。在工程中公开使用经保密技术处理的地理信息，应进行地图审核。6.1.8应对工程数据资源进行分类、分级管理。6.2数据资源应用6.2.1应结合业务需求，开展数据资源应用设计、确定工程数据资源应用方案。6.2.2应结合数据应用方案，选定或开发用于数据治理、数据分析、数据挖掘、数据共享的软件工具。相应软件工具的功能应灵活、操作应便捷。6.2.3宜采用数据仓库技术对工程数据资源进行分析、挖掘，并辅助支撑业务系统的运行和决策过程。6.2.4应具备更新维护建筑信息模型、地理空间模型和实景三维模型数据的功能。187应用支撑7.1基础应用支撑7.1.1基础应用支撑组件宜包括认证鉴权、数字签名、图形报表、地理信息等服务组件，以及各类中间件等。7.1.2基础应用支撑组件应采用便于各类系统集成、复用、互操作和迁移的跨平台技术进行开发。7.1.3认证和鉴权服务宜在工业控制系统和管理信息系统分别设置。7.1.4数字孪生工程宜采用数字签名技术为关键调度、控制信息提供完整性验证和身份验证服务。7.1.5应建立服务于业务数据可视化和格式文本生成等功能的报表与图文服务组件。7.1.6宜对工程内部建立地理信息服务。7.1.7宜采用中间件技术为系统的消息传递、数据集成、应用互操作和应用的负载均衡等提供服务。7.2算法模型与模型平台7.2.1算法模型可包括基于水利专业知识的专业机理模型、基于概率论的数理统计模型、基于机器学习的智能算法模型，以及组合运用上述多种模型的混合模型。7.2.2应根据业务应用需求和工程特点建设算法模型，并明确算法模型的建设原则、应用范围、边界条件、精度要求、参数率定方案。需要三维仿真的，还应确定算法与仿真引擎的三维交互要求。7.2.3宜采用专业机理模型、数理统计模型支撑工程的状态预测、调度决策和安全分析。当无条件构建专业机理模型时，可采用数理统计模型或智能算法模型等作为替代或补充。197.2.4工程核心业务已配置专业机理模型的，若再建设数理统计模型或智能算法模型，应与专业机理模型的功能形成互补或提供辅助支撑；非核心业务已配置专业机理模型的，可不再建设其他算法模型。7.2.5工程专业机理模型、数理统计模型、智能算法模型和智能识别模型的调用接口应分别有标准统一的数据结构。7.2.6模型平台应具备对各类算法模型的维护管理功能，包括专业机理模型参数和算法的维护管理、智能算法模型和智能识别模型的持续训练和参数调整。7.3仿真引擎7.3.1仿真引擎主要功能应包括根据工程数据（状态量或状态量时间序列）对虚拟场景中的水体、建筑物、机电及金属结构设备等进行仿真模拟和渲染。7.3.2仿真引擎的性能应满足在日常并发访问量下对工程物理状态实时响应。7.3.3根据已监测数据、模型计算成果和推理分析成果，可对下列水体状态进行模拟渲染：1水库、水池、渠道、渡槽、隧洞、调压井（室）、船闸闸室里的水位和水体流动方向。2河流、湖泊、蓄滞洪区的水位、流动方向及淹没范围。3河道、水库泥沙冲於过程。4有压管道或有压隧洞里的水体压力和流动方向。5当有水体污染溯源任务时，可对污染物扩散过程进行仿真模拟。7.3.4根据已监测数据、模型计算成果和推理分析成果，可对下列建筑物和设备的状态进行模拟渲染：1实施安全监测的建筑物状态。2发电机组、水泵机组、变压器、高压配电装置、起动调速装置、无功补偿设备、开关柜、控制柜、柴油发电机组、封闭20母线、气体绝缘封闭母线（GIL）的非电量参数、工作状态及告警状态。3油、气、水系统核心设备的工作状态；安装有流量、压力变送器的主管道流体状态。4调水工程输配水管路的阀门工作状态。5水闸、船闸及其启闭机工作状态。6通风空调设备工作状态、照明系统工作状态、火灾报警及消防设备工作状态。7.3.5人员和设备位置渲染应按下列要求设计：1宜根据可穿戴装备、设备等的定位信息，即时显示现场当值运维人员、施工作业人员位置。也可通过实时的巡更打卡信息，显示当值人员在巡查巡检工作过程中的移动轨迹。2宜对无人机、无人船、无人潜航器、机器人、大型施工机械等重要可移动设备进行定位和追踪。3非当值工作人员不应进行定位和轨迹追踪。7.3.6视频监视画面可与三维模型融合渲染。7.3.7三维仿真引擎应能实现三维地图服务的加载、三维场景漫游、图层管理、标注标绘、空间测量、空间分析，以及属性查询和空间查询等功能。7.4知识库与知识引擎7.4.1知识库与知识引擎应有具体的应用场景，且与水利专业模型和智能算法模型形成功能互补。各类算法模型和业务应用已具备相应功能的，不应重复开发知识库和知识引擎。7.4.2知识库宜包括预案、规则和知识图谱等，且应为软件系统可调取使用的数据形式。7.4.3预案库可按下列要求建设：1可包括工程防汛和抗旱应急预案、工程调度方案、应急处置预案等。2可实现与预警信息联动推送预案的功能。217.4.4规则库宜按下列要求建设：1规则库可包括工程调度规则、工程建筑物安全评价规则（标准）、设备状态评价规则（标准）等。2对所有规则的触发事件进行记录，用于历史事件查询匹配。7.4.5应根据工程实际需要，建设支撑工程安全风险防范、安全事件分析处置、人员转移避险、工程运行维护、设备故障诊断等相关业务的知识图谱。7.4.6工程数据有安全保护措施的前提下，可采用通用大模型构建工程本地知识库；也可接入行业大模型提供的知识服务。7.4.7知识引擎应具备知识提取、知识推理，以及对预案、规则和知识图谱的管理维护功能和可视化表达能力。7.4.8知识提取功能应根据工程建设和运行管理过程中生成数据的类型、格式进行设计。7.4.9知识推理计算方法应与预案、规则、知识图谱等知识的表达方式相匹配。228业务应用系统8.1运行期应用一般要求8.1.1工程运行期业务应用应根据工程实际运行需求建设，宜包括工程集中监控、信息综合展示、调度决策支持、工程安全分析、工程运行维护、生产辅助管理等模块，各模块功能配置建议如图8.1.1所示。图8.1.1工程运行期业务应用模块配置示意图8.1.2根据工程运行管理单位职责和工程运行控制方式，工程集中监控可包括水电站集中监控、泵站集中监控、输配水设施的闸（阀）门集中监控。8.1.3信息综合展示模块应集中展示工程视频信息和工程各专业运行监测信息，并具备信息查询、预警、告警等基本功能。视23频监视系统应具备下列功能：1应与工程主要设备的操作、故障报警、火灾报警、安防系统等实现联动，画面联动应在有人值班的中控室实现。2坝顶、水闸交通桥兼做公共交通道路的，宜实现道路交通流量、重载机动车监视统计功能。3应对坝前进水口、取水口等重要区域的水面漂浮物进行监视和预警。8.1.4调度决策支持模块应根据工程类型、业务需求，配置水文测报、供需水预测、防洪调度、兴利调度、生态调度、泥沙调度、防凌调度、输配水调度、仿真预演等功能子模块。子模块功能应按下列要求设计：1水文测报应按SL566的要求建设，监测站网中心站的功能宜集成到工程信息系统中。主要功能宜包括入库径流、河库关键断面水位、洪水过程、多泥沙河流入库泥沙及淤积情况预报。有冰凌风险的水库工程宜结合危害程度开展凌汛预报。2供需水预测包括工程可供水量预测、需水量预测以及供需平衡分析。承担供水、灌溉任务的工程，应根据开展需水预测工作的可行性合理设计需水预测方法。需水预测宜采用水利专业模型支撑，无法建立专业模型的可根据历史数据进行统计分析。3防洪调度应同时满足大坝防洪安全要求、下游保护对象防洪要求及库区防洪要求，宜具备调度效果评价功能。4兴利调度应在同时满足各项兴利任务前提下，实现水资源利用效益最大化。兴利调度包括发电调度、供水调度、灌溉调度，以及满足通航要求的调度。5多个工程相互配合进行防洪和兴利调度时，宜在具备联合调度职能的工程单位或行业管理部门建立联合调度功能。6生态调度应服务于生态环境用水需求，可分为河道内生态环境需水及河道外生态环境需水。7泥沙调度应记录和分析入库、出库泥沙变化过程，对库内泥沙冲淤态势进行预测分析。泥沙调度应综合考虑库区泥沙控24制、下游河道泥沙控制、水库综合利用及环境影响要求。8防凌调度应根据凌汛期不同阶段的气象、水情、冰情等因素，合理确定大坝、库尾末端河段和水库下游河道的防凌调度方案。9输配水调度应针对工程可利用的水资源进行优化调度计算。水资源优化调度在满足输水安全、供水任务和生态流量的前提下，宜以全线水量损耗最小、能耗量最小或运行费用最低为优化目标。根据需要也可以最短控制调节时间为优化目标。10仿真预演应实现根据用户灵活动态调整的初始条件、边界和方案，调用算法模型，在虚拟空间中对洪水过程、工程调度方案、水力过渡过程、淹没范围等进行全过程模拟推演，辅助验证或分析调度方案的合理性以及工况变化过程的安全性。数字孪生水利工程宜实现三维仿真预演功能，并具备对工程三维空间模型数据的管理能力。8.1.5工程安全分析模块应根据建筑物和机电设备规模，配置建筑物安全分析及预警、设备安全分析及预警等功能子模块。子模块功能应按下列要求设计：1建筑物安全分析范围宜包括实施安全监测的建（构）筑物，可能影响河道行洪、大坝安全或电站发电运行的滑坡体等，并对工程主要建筑物安全、威胁人员和工程安全的地质灾害等进行安全预警。2设备安全分析及预警应针对已实施状态监测的机电和金属结构设备开展，功能主要包括设备的安全分析、故障预警、状态检修等。8.1.6工程运行维护模块应根据工程需求，配置两票系统、巡查巡检、维修养护、安全生产、应急处置和预案管理、物资管理等功能子模块。子模块功能应按下列要求设计：1两票系统实现操作票、工作票的办票功能。2巡查巡检可包括对巡查任务、巡查路线和人员的管理、巡查巡检过程中对工程设施运行状态进行记录、对巡查巡检人员25的工作过程进行记录、对巡查巡检记录进行挖掘分析、对无人巡查巡检设备的管理。3维修养护包括对工程设施设备维修养护的工作计划、工作记录、故障诊断知识和故障处置知识的管理。4安全生产主要功能宜包括安全作业流程的管控、对工程危险源管理、对特种设备的管理等。5应急处置和预案管理主要功能宜包括应急信息推送、人员和物资调配、应急演练管理；应对防汛、抗旱、应急、抢险等工作预案进行管理，并与预警信息实现预案的联动推送。6物资管理应根据工程运行管理需求，对机电设备的备品备件、防汛物资、消防物资、专用设备和工器具等进行管理。8.1.7生产辅助管理模块应根据工程需求，配置发电管理、供水管理、水生态水环境、能耗监测分析等功能子模块。子模块功能宜按下列要求设计：1发电管理宜包括发电计划管理、发电量统计、电费管理等主要功能。2供水管理宜包括水权管理、供水计划管理、水量统计、水费计收等主要功能。3水生态水环境可对水质、生态流量进行管理，对过鱼设施运行效果、过鱼规律等进行统计和分析。4能耗监测分析可对运行期工程各类设施的能源消耗量进行统计和分析。8.2水库（枢纽）工程8.2.1水库（枢纽）工程运行期的业务应用模块宜结合业务需求进行配置，如图8.2.1所示。8.2.2水电站监控系统、闸门监控系统、船闸（升船机）监控系统、过鱼设施监控系统宜为数字孪生平台提供综合调度管理所需的实时运行信息。8.2.3同时具有主电站及生态流量电站的枢纽工程，宜设置电26图8.2.1水库（枢纽）工程运行期业务应用模块站集控中心，集控中心优先考虑与其中一座水电站的中控室合并布置。运行管理另有要求的，视运行管理要求而定。8.2.4如确有必要，枢纽工程巡查巡检模块可采用增强现实（AR）技术进行辅助，适宜的场所也可采用机器人自动巡检，宜与枢纽监控系统形成功能互补。8.3堤防与河道治理工程8.3.1堤防与河道治理工程建设项目的建设范围涉及整个河湖流域的，应以流域为单元建设流域数字孪生平台与业务应用。8.3.2分段进行治理的堤防与河道工程建设项目，宜依托其流域数字孪生平台进行应用开发，不应分段单独建设应用系统。治理工程应为所在流域数字孪生平台提供数据支撑和必要的算法模型支持。8.3.3大江大河大湖及主要支流、重点流域尚未开展数字孪生流域建设的，堤防与河道治理工程宜以省级为单元建设业务应用系统，各省（自治区、直辖市）业务应用的建设方案应便于后期27集成接入流域数字孪生平台。8.3.4河湖流域数字孪生平台宜依托地理信息系统（GIS）标定管理范围边界，整合河湖管理业务信息、已建及在建水利设施信息等。跨省河流流经省份，宜依据合理权限共享同一信息管理平台数据。8.3.5宜将堤防安全监测成果与雨水情监测及预报成果相结合，实现堤防安全分析与预警功能。8.3.6崩岸监测预警功能宜与现场视频监视设备（若有）以及现场管理人员联动，确保信息准确可靠。必要时也可与河势演变监测分析功能协同交互。8.3.7水质问题突出的河流和湖泊，可以流域（或省级）为单元建立水质分析数学模型，进行水质分析、预报计算，计算成果宜在流域范围内共享。8.3.8人员密集区的堤防工程宜配合堤防视频监视系统设置应急广播系统。8.3.9日常管理确有需要时，可选用无人机或无人船辅助堤防与河道的巡查巡检。8.4蓄滞洪区与圩区工程8.4.1数字孪生蓄滞洪区与圩区工程应与所在流域的数字孪生平台相衔接，并结合工程运行管理方式确定是否纳入流域孪生平台统一建设。8.4.2蓄滞洪区与圩区工程运行期的业务应用模块宜结合业务需求进行配置，如图8.4.2所示。8.4.3接受统一调度的蓄滞洪区进、退洪闸和主要排涝泵站，运行状态信息应同时上传至水行政主管部门。8.4.4蓄滞洪区与圩区工程应设置通信预警、淹没分析与灾损评估、转移避险决策支持、退水（排涝）优化调度等功能，分析精度应满足工程调度决策需要。其中，退水（排涝）优化调度宜以最快排涝或淹没损失最小为优化目标。28图8.4.2蓄滞洪区与圩区工程运行期业务应用模块8.4.5蓄滞洪区工程应按GB50773的要求建设通信预警系统，确保可采用多途径及时有效地发布预警预报信息。8.4.6蓄滞洪区与圩区工程的集控中心宜设置视频会商系统，应接入所属市级或省级水行政主管部门的视频会商系统。8.5调水工程8.5.1调水工程运行期的业务应用模块宜结合业务需求进行配置，如图8.5.1所示。8.5.2调水工程根据工程实际需求，宜配置泵站、闸门、阀门的集中监视和控制系统。8.5.3调水工程中的余能回收电站宜在电站现地进行发电运行控制，并同时接受工程集控（总调）中心的输水运行监视。运行管理另有要求的，视运行管理要求而定。8.5.4调度决策支持模块中的水文测报功能和防洪调度功能应服务于调水工程内部具有管理权限的水源水库、调蓄水库的水情预报和洪水调度。29图8.5.1调水工程运行期业务应用模块8.5.5调水工程供需水预测的方案应根据工程运行管理方式确定。8.6灌区工程8.6.1灌区工程运行期的业务应用模块宜结合业务需求进行配置，如图8.6.1所示。图8.6.1灌区工程运行期业务应用模块308.6.2灌区工程宜设置灌区集控中心。大型灌区按行政区划分区独立管理时，可按分区分别设置控制中心，各分区相同业务的应用服务应统一开发、统一部署。灌区工程不设备用集控中心。8.6.3灌区的中小型泵站应结合泵站运用方式合理选定现地监控系统规模，宜采用简化的现地监控系统配置，并接受灌区集控中心远程控制。大型泵站可设置中央控制室进行现地集中控制。8.6.4灌区骨干工程的闸（阀）门宜采取集中监视，并结合灌区实际情况对重要闸（阀）门采取集中或分区域集中控制。8.6.5灌区供需水预测的方案应根据工程运行管理方式确定。可供水量预测方案应根据工程对水源的使用权限确定；需水量宜综合灌区种植结构、土壤墒情、地下水水位、雨水情、专业气象预报服务等信息进行预测，也可根据历年统计数据进行预测。8.6.6如确有必要，可采用无人机进行灌区工程巡检。8.7泵站工程8.7.1泵站工程运行期的业务应用模块宜结合业务需求进行配置，如图8.7.1所示。图8.7.1泵站工程运行期业务应用模块318.7.2泵站或泵站群应根据业务需求建设泵组或泵站供／排水优化调度功能。8.7.3承担供水、灌溉、排涝任务的大、中型泵站或泵站群，经分析确有必要远程集中控制的，宜在集控中心实现泵站远程控制。8.7.4灌溉、排涝集控中心宜设置在其中一座泵站的中控室，或泵站群管理单位。8.7.5大型泵站工程巡查巡检模块可采用增强现实（AR）技术进行辅助。适宜的场所也可采用机器人自动巡检，宜与泵站监控系统形成功能互补。8.8水（船）闸工程8.8.1参与河湖数字孪生流域仿真分析或蓄滞洪区仿真分析的水闸工程，宜在流域数字孪生平台中集成建设。水闸工程应为所在流域数字孪生平台提供数据支撑和必要的算法模型支持。8.8.2水闸及其附属通航建筑物运行期的业务应用模块宜结合业务需求进行配置，如图8.8.2所示。图8.8.2水（船）闸工程运行期业务应用模块328.8.3河道泥沙淤积可能影响闸门启闭操作时，宜设置泥沙淤积监测功能模块。8.8.4船闸工程宜建设船闸运行调度系统，可以减少船闸运行频次或降低船舶停留时间等为优化目标。8.8.5宜对河流、湖泊流域中有联动控制要求的水（船）闸工程建立联合优化调度系统。优化调度系统宜兼顾防洪、供水、水生态、水环境、灌溉、航运等要求。8.9淤地坝工程8.9.1宜以省级行政区划或流域为单元建设淤地坝监测分析及预警功能模块，同时配置淤地坝应急处置和预案管理功能，作为数字孪生流域水土保持业务的子功能；监测分析及预警功能模块可结合淤积监测和水土流失强度监测成果，对区域或流域减蚀、滞洪、拦泥、淤地效果进行评价。8.9.2淤地坝监测分析及预警功能模块宜结合业务需求进行配置，如图8.9.2所示。图8.9.2淤地坝监测分析及预警功能模块8.9.3淤积监测及分析模块宜具备蓄水量监测、淤积量监测、淤积年限预测功能。338.9.4淤地坝安全分析及预警模块应具备建筑物状态评价、预测及预警功能。8.9.5大中型淤地坝，且下游有居民点或学校、工矿、交通等重要设施的，宜设置坝下影响范围分析模块，根据淤地坝状态动态评估影响范围。8.9.6大中型淤地坝可对产输沙过程、淤积过程、坝体安全状态进行仿真预演。8.9.7淤地坝工程运行维护阶段的巡查巡检、维修养护、应急处置等功能，宜复用流域数字孪生平台的功能。8.10农村供水工程8.10.1农村供水工程宜以县级行政区划为单元建设区域级信息管理平台。I型～II型农村供水工程应根据地方经济发展水平和运行管理技术需求逐步建成数字孪生农村供水工程。8.10.2农村供水工程运行期的业务应用模块宜结合业务需求进行配置，如图8.10.2所示。图8.10.2农村供水工程运行期业务应用模块8.10.3农村供水工程具有多水源的，输配水调度功能模块应具备联合调度能力。348.10.4供水管理模块宜包含对管网漏损的统计和分析。8.11建设期应用要求8.11.1水利水电工程建设期业务应用模块应根据工程实际管理需求建设，可包括工地现场管控、业务协同管理、档案管理系统、信息综合展示等模块，各模块可能的功能配置如图8.11.1所示。图8.11.1水利水电工程建设期业务应用模块8.11.2工地现场管控宜配置人员管控、机械管控、物料管控、工艺管控、环境管控等功能子模块。各子模块功能应按下列要求设计：1人员管控宜对施工人员的基本信息、考勤、定位、安全行为等进行管理，并应建立预警和响应机制。2机械管控宜对主要施工机械的工作状态、定位信息、班时统计等进行管理，可按需提供施工机械调度相关预案的管理功能。3物料管控宜对物料的质量、数量等进行管理，可按需建立预警和响应机制。4工艺管控宜对碾压、温控、灌浆、振捣、隧洞掘进、深35基坑开挖等施工工艺进行管理与分析。5环境管控宜对气象、噪声、有毒有害气体、粉尘、排水水质等施工环境要素进行监测管理，并应建立预警和响应机制。8.11.3业务协同管理宜包括合同管理、进度管理、费用管理、质量管理、安全管理、资料审批等功能子模块。各子模块功能应按下列要求设计：1合同管理包括合同登记、合同变更、合同履约等功能，宜与进度管理、费用管理、质量管理、安全管理等业务模块进行联动。2进度管理包括施工计划管理、进度跟踪、进度偏差分析及预警等功能，宜建设施工过程的仿真预演功能。3费用管理包括工程量计量、资金使用管理等功能。4质量管理包括项目划分、质量巡查、质量检测、质量评定等功能。5安全管理包括施工阶段的危险源识别管控、安全检查、安全度汛、安全监测、安全教育培训等功能。安全度汛宜集成施工期洪水预报、水位监测预警、度汛应急预案等功能。6资料审批包括成果数字交付、文件审批、监督管理、验收管理等功能，宜实现各类电子化资料与业务流程的线上流转及审批。7业务协同过程中的实名认证、文件签署等环节宜使用电子签章替代人工签章。电子签章应满足GB/T38540的要求。8.11.4档案管理系统宜包括文件归档、检索借阅、档案管理、管理配置、系统管理等功能子模块。各子模块功能应按下列要求设计：1文件归档应包括电子档案和传统载体档案的采集、登记、分类、编目、命名等功能。2检索借阅是档案利用的主要方式，宜包括检索、借阅、在线阅览、下载等功能。3档案管理宜具备统计、鉴定、销毁、移交、备份、跟踪36审计等功能。4管理配置应具备分类方案、档号规则、保管期限表、元数据方案等的配置功能。5系统管理应具备系统参数管理、系统用户管理、系统功能配置、权限管理等功能。6档案管理系统各子模块应在工程运行期延续使用，宜具备工程业务应用系统和办公自动化系统中电子文件的自动归档功能。8.11.5信息综合展示宜通过图表、GIS地图、三维模型等形式展示工程现场建设状态、预警信息。8.11.6建设期地质构造、安全监测、施工工艺、质量检测等数据的分析应用应兼顾运行期的应用需求。379实体运行环境9.1一般要求9.1.1实体运行环境宜包括集控（总调）中心控制室、数据中心、会商室等，其他的设备运行环境应遵循相关标准设计。9.1.2集控（总调）中心控制室、数据中心应设置门禁系统和视频监视设备对进人人员进行管控。9.1.3集控（总调）中心控制室、数据中心、会商室宜优先选择与工程设施结合布置。9.1.4集控（总调）中心控制室和数据中心应采取防尘、防潮、防噪声、防静电、防火等措施。9.2集控（总调）中心9.2.1梯级水电站、调水工程、实施水资源联合调度的水库群或泵站群、联合调度的闸群，宜设置工程集控（总调）中心。9.2.2统一管理的梯级水电站、承担供水任务且无在线调蓄能力的大（1）型调水工程，宜设置备用集控中心承担集控（总调）中心的集中控制功能。备用集控中心应结合工程现场设施布置。9.2.3大中型水电站和梯级水电站集控（总调）中心、水库群集控（总调）中心、大型泵站和泵站群集控（总调）中心、水闸集控（总调）中心和调水工程集控（总调）中心宜配置用于运行监视的大屏幕显示系统。9.2.4工程集控（总调）中心控制室面积应根据工程规模和运行监视需求从严控制，宜为60㎡～120㎡。工程运行监视和业务协同有特别需要时经论证可适当增加，但不宜超过200㎡。9.3数据中心9.3.1水利水电工程数据中心应根据GB50174的规定进行38设计。9.3.2在已建管理机构部署数据中心时，应对建筑物荷载进行复核。9.3.3承载工程集中控制业务的数据中心，其UPS蓄电池放电时间应不小于1h，其他情况应不小于0.5h。9.3.4通信或数据中心机房应配置UPS、空调、防雷接地、动环监测设施等设施。机房机柜总数小于5面的，宜根据现场条件配置简化的动环监测设施，包括温湿度监测、烟雾探测、视频监控系统以及门禁系统等内容。9.3.5工程数据中心、重要通信节点机房的动环监测信息应上传至工程集控（总调）中心。9.4会商室及会议系统9.4.1大中型水利水电工程宜设置专用会商室，其面积不大于120㎡。视频会议、大屏幕、音控等设备的型式及配置规模，应综合会商对象、使用频率、参会规模、建设运维成本等因素，选择硬件会议系统或私有化部署的云会议系统。9.4.2除集控（总调）中心外，工程其他各级控制分中心会商室可与中控室合并。9.4.3设有控制（调度）分中心的工程，集控中心与分中心以及主要单位工程之间可配置视频会议系统。工程承担防洪任务的，应具备与调度管理部门和防汛指挥机构视频会商的能力。9.4.4视频会议系统不宜与业务系统融合建设。9.4.5视频会议系统应支持H.323和SIP协议。3910信息资源共享10.1共享对象10.1.1根据工程数据资源的内容，信息对外共享的对象可包括：1行业主管部门、流域管理机构。2相关水利水电工程管理单位。3工程所在地相关的生态环境、自然资源、交通、公安等部门。4社会公众。10.1.2工程建设项目中由流域管理机构统筹建设信息基础设施和算法模型服务的，设施和服务的共享对象可包括流域范围内的水利水电工程和管理机构。10.1.3水利水电工程运行管理单位统筹建设信息基础设施和算法模型服务的，可向其管理范围内的工程共享。10.2信息共享10.2.1对外信息共享可包括工程基础信息数据、监测数据、业务管理数据、三维空间数据等。10.2.2应根据行业对水库大坝的管理要求，将大坝监测数据、大坝安全诊断及预警指标等信息共享接入相应管理平台。10.2.3跨越省界或流域范围的工程采集的水位、流量、雨量、气象、墒情、水质、含沙量等监测数据应同步交换到相关省级、流域的水利信息平台中。10.2.4从水库、河流、湖泊取水或向水库、河流、湖泊排水的工程，其运行流量、水量应与水库或河湖管理单位实时共享。10.2.5在河流、湖泊建设的闸坝工程，闸门运行状态应与河流、湖泊管理单位实时共享。4010.2.6水利水电工程中建设的河流、湖泊、蓄滞洪区、圩区的地理空间数据应与流域相关平台实现数据安全共享。10.2.7拦河建筑物、堤防、穿堤建筑物的建筑信息模型，若用于数字孪生流域三维空间模型建设和三维仿真分析，应与流域相关平台实现数据安全共享。10.2.8涉及通航的调水工程、河道治理工程，可与航运部门安全共享雨水情、水下地形数据。10.2.9水利水电工程可从风险告知、便民服务、科普宣传等角度，通过工程网络平台或现场展示设备向社会公众共享雨水情、墒情等公共信息。10.3资源共享10.3.1同一运行管理单位下的不同水利水电工程，宜建设共享的计算、存储资源平台。10.3.2水利水电工程中建设的计算、存储、网络等资源应得到充分利用。在资源充足且满足相应网络安全等级的防护要求时，可向工程运行管理单位运管的其他工程共享使用。10.3.3水利水电工程中可通用的算法模型服务和知识库应对外共享。10.4共享方式10.4.1水利水电工程信息共享应符合水利数据分类分级管理要求。10.4.2应通过工程信息系统的数据资源共享组件（或平台）统一对外共享信息和服务。10.4.3信息系统的数据资源共享组件（或平台）宜支持多种常见数据交换协议。10.4.4数据资源共享组件（或平台）应支持下列数据共享方式：1服务接口共享：将数据或算法模型服务封装成网络应用41程序接口（WebAPI)，供外部用户调用。2文件共享：通过文件在线下载方式共享。10.4.5数据资源共享组件（或平台）应对工程信息资源的共享过程进行管控，并宜对数据、算法模型服务接口的运行状态进行实时监控。10.4.6工程中可对外共享的计算、存储、网络等设施资源，宜以云服务中基础设施即服务（IaaS）的方式对外共享。4211网络和数据安全11.1保护对象和等级11.1.1工程信息系统应合理划分网络安全保护对象，并根据GB/T22240确定各保护对象的安全保护等级。11.1.2水利水电工程信息系统保护对象可按建设期系统、运行期系统划分。其中，运行期系统还可划分为用于集中监控的工业控制系统、服务于生产运行管理的系统和用于综合办公的系统。11.1.3对于大型和重要中型水利水电工程，承担防洪或供水任务的控制系统网络安全保护等级宜定为第三级；水力发电厂监控系统应根据电网侧的定级要求确定。小型和其他中型水利水电工程控制系统可定为第二级。11.1.4对于大型和重要中型水利水电工程，服务于生产运行管理的应用可按照不低于第二级设计，具体等级应根据系统遭破坏或信息泄露后的后果确定；小型和其他中型水利水电工程自用的管理信息系统可按第二级设计；综合办公类的应用可按第二级设计。11.1.5工程信息系统可能被认定为关键信息基础设施的，其安全防护要求可按照GB/T39204及SL/T803执行。11.2安全物理环境11.2.1应根据GB/T22239和工业控制系统相关安全防护要求进行物理环境的安全防护设计。11.2.2水利水电工程信息系统运行所需的物理环境包括集控（分控）中心控制室、数据中心、通信设备机房、通信线路敷设环境等。相应环境的安全设计均应满足其网络安全等级对应的技术要求。11.2.3工程信息系统设备与泵站或水电站计算机监控系统设备43共同布置时，其安全物理环境应按两者中更高要求设计。11.2.4工程信息系统运行环境的物理安全监测信息应接入工程网络安全管理平台。11.3安全通信网络11.3.1应根据GB/T22239和工业控制系统相关安全防护要求进行通信网络的安全防护设计。11.3.2水电站、船闸、调水工程、供水泵站、具有防洪功能的大型水闸工程监控系统的网络应采用分层分区结构，并按安全分区、专网专用、横向隔离、纵向认证（加密）的原则进行设计。其他工程监控网络可根据具体安全需求灵活设计。11.3.3水利水电工程通信网络宜划分为控制网和管理信息网。控制网主要承载水电站、泵站、重要闸（阀）门等设施的监测控制业务；管理信息网主要承载控制网业务以外的其他业务。控制网、管理信息网可分别根据需要进一步划分安全域。11.3.4承载控制业务的通信和计算机网络，应采用密码技术实现身份认证、访问控制和加密传输。承载安全等级为第三级的管理信息业务时，通信和计算机网络也应采用加密传输方式。11.3.5管理信息网可采用自建电子认证服务或采用第三方提供的电子认证服务。11.4安全区域边界11.4.1应根据GB/T22239和工业控制系统相关安全防护要求进行系统区域边界的安全防护设计。11.4.2工程的控制网和管理信息网应采用物理上相互独立的网络设备组网，控制网与管理信息网之间应设置单向安全隔离装置。11.4.3应将业务系统完整地置于一个安全分区内。当业务系统有跨安全分区通信要求时，应通过统一的安全隔离设施通信。11.4.4水利水电工程的信息综合展示、调度决策支持、工程安44全分析、工程运行维护、生产辅助管理等应用，宜部署在管理信息网，并通过安全隔离设备与控制网的业务进行通信。11.5安全计算环境11.5.1应根据GB/T22239和工业控制系统相关安全防护要求进行系统计算环境的安全防护设计。11.5.2涉及工程运行控制安全的实时控制信息应存储在工程自建的存储系统中，不宜上传至省级、流域水利云中心，不应存储在公有的云计算中心。11.5.3系统应仅采集必须的用户个人信息，且能禁止未授权的访问。11.5.4应制定数据备份及恢复机制，备份数据异地存储时，存储位置应结合工程设施选定。承担防洪或城乡水任务的大型工程应提出核心业务系统的容灾方案。11.5.5工程使用政务云、行业云等云平台时，宜在工程管理单位本地保存业务数据的备份。11.5.6工程信息系统的安全审计应覆盖每个用户，且应对审计记录进行保护和备份。11.6安全管理平台11.6.1工程控制网及管理信息网宜分别设置网络安全管理平台。11.6.2网络安全管理平台应对工程的网络安全总体状态进行统一监视。当识别到入侵攻击、恶意操作、越权访问等行为时，管理信息网的安全管理平台应及时报警并进行阻断，工业控制网的安全管理平台应及时报警，并持续监视和记录。11.6.3网络安全管理平台应通过安全通信链路对安全设备进行远程配置管理。11.6.4网络安全管理平台应对安全管理员进行身份鉴别，并能对其操作行为进行审计。4511.7安全扩展要求11.7.1当采用云平台时，云平台的基础设施及运维地点均应在中华人民共和国境内。使用政务云、行业云平台时，应确保其网络安全等级满足工程信息系统的要求。11.7.2工程采用移动互联网或无线网络传输数据的，无线接入设备应具备接入认证功能，并可接受访问控制管理侧的远程管控。11.7.3经论证，确需自建无线网络用于工程现场运维工作和智能移动设备时，宜参照独立内网建设，自建无线网不应与工业控制网有相互连接。11.7.4与电力监控系统有信息传输需求的工业控制系统，其安全防护应符合电力监控系统安全防护总体方案要求。11.7.5工程建设期的移动互联网、物联网、云计算安全防护方案，应随施工进度的变化及时调整。11.8密码应用11.8.1应按照GB/T39786的要求同步开展密码应用设计。密码应用等级应不低于网络安全等级保护定级结果。使用政务云、行业云平台时，应确保其密码应用等级满足工程信息系统的要求。11.8.2水利水电工程应在身份验证、数据加密存储、数据加密传输、视频监视、电子签章、电子门禁等方面开展密码应用设计。11.8.3应使用经认证或许可的商用密码产品、服务实现重要数据传输和存储过程中的机密性和完整性保护，不宜使用开源密码库、不应使用自研加密代码。11.8.4密码安全设备及安全服务应选用支持国密算法或国密服务的设备或系统。11.8.5工程信息系统网络安全保护等级为第三级及以上的，应进行密码应用安全性评估。4612系统集成与运维12.1系统集成12.1.1系统集成应实现工程中各类应用之间、平台之间的功能整合和业务协同，将各分项系统按总体设计的要求整合为一个有机的整体。12.1.2工程建设期、运行期新建系统之间宜采用应用程序接口（API）实现功能集成，采用中间件实现数据集成。12.1.3经评估，工程中已有业务系统可继续使用时，宜采用功能集成或数据集成的方式将系统整合纳入新建系统。12.1.4当工程现有信息系统（平台）补充建设业务应用时，应优先采用数据集成的方式。12.2运行维护12.2.1应根据软件系统、硬件设施的部署情况，明确运行维护任务、维护方式以及运维工具。12.2.2应根据信息系统的重要程度确定运行维护对象的服务等级，宜划分为四个级别，由高到低分别为一级、二级、三级、四级，服务等级控制指标执行表12.2.2的规定。表12.2.2服务等级控制指标控制指标服务等级一级二级三级四级系统可用率≥99.95≥99.5≥98≥95服务受理时间／h7×247×247×24法定工作时间服务响应时间／h常在，即时响应常驻，即时响应<1<4故障恢复时间／h一般故障≤1，重大故障≤2一般故障≤2，重大故障≤8一般故障≤12重大故障≤36一般故障≤24重大故障≤72注：系统可用率＝1-全年异常宕机小时数／全年小时数x100％4712.2.3安全保护等级第三级及以上的工程信息系统，运行维护服务等级应不低于二级，其他信息系统服务级别宜为三级。12.2.4系统应设立与生产环境相互独立的测试环境，系统新功能上线前应在测试环境中进行测试验证。12.2.5大型及重要中型水利水电工程应建设信息系统运维管理平台，对系统软硬件设施设备的运行状态进行实时监控和告警，并可实现对设备的远程配置管理；小型和其他中型水利水电工程信息系统可使用独立的、由系统软件或设备自带的网络管理、安全管理功能进行运维管理。12.2.6运维管理平台宜具备自动化运维能力，并可对系统进行补丁管理、变更管理、软件版本管理等。12.2.7工程信息系统的运维管理宜设置专职管理机构，配置专职技术人员。4813工程投资13.0.1数字孪生投资应包括设施投资、设备投资和软件投资等。根据《水利工程设计概（估）算编制规定》，为运行管理服务的数字孪生设施投资应计入建筑工程投资，设备及软件投资应计入机电设备及安装工程投资。工程建设期间为施工管理服务的数字孪生设施、设备、软件投资及运行费用，应计入施工临时工程投资。13.0.2运行期运维费用不应计入数字孪生投资。13.0.3数字孪生概（估）算项目划分宜包括监测感知、基础设施、数据资源建设及应用、应用支撑、业务应用系统、实体运行环境、网络和数据安全、系统集成等。13.0.4数字孪生概（估）算的编制应符合下列规定：1数字孪生投资应依据《水利工程设计概（估）算编制规定》、相关定额，及其他行业相关规定确定。2设施投资应依据设计工程量及工程单价编制。工程单价的计算方法与建筑工程单价一致。3设备投资应包括设备费和安装工程费，其计算方法与机电设备及安装工程费用一致。设备原价应根据设计参数，采用主管部门发布或者价格信息发布的工程所在地设备价格。没有发布价时，可通过市场调查、询价或者分析论证同类工程合同价确定价格。主要设备依据询价报价或合同价确定价格时，应不少于3个价格来源，以其平均值作为设备价格。4软件投资宜根据软件类型分别按定制软件和购置软件确定。购置软件投资的确定方法与设备投资一致。5定制软件投资可参考GB/T36964的要求，依据开发工作量及开发单价编制。开发工作量依据设计内容可参考GB/T42588、GB/T42449等的要求分析确定，开发单价可参考国家、49行业主管部门或当地有关部门发布的相关文件分析确定。6网络安全保护等级测评费用应根据保护对象和安全保护等级分析确定。7密码应用安全性评估费用应根据密码应用等级分析确定。8系统集成费用应根据集成对象分析确定。50附录A设计范围及典型架构图A.0.1数字孪生工程设计范围示意图如图A.0.1所示。数字孪生工程设计范围如图A.0.1实线框中所示，主要包括决策管理层和生产办公层的软硬件、实体运行环境以及与现地各系统、各站点的通信网络。雨水情中心站、安全监测中心站、水质监测中心站硬件（图A.0.1虚线框所示）宜使用数字孪生工程统一配置的计算存储等资源，以便集成工程各专业系统软件的功能和数据、统筹算力资源、统一运维监管。图A.0.1数字孪生工程设计范围示意图A.0.2数字孪生工程典型架构图如图A.0.2所示。图A.0.2数字孪生工程典型架构图52标准用词说明标准用词严格程度必须很严格，非这样做不可严禁应严格，在正常情况下均应这样做不应宜允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做不宜可有选择，在一定条件下可以这样做水利水电工程数字孪生设计导则SL/T847-2025条文说明54制定说明SL/T847-2025《水利水电工程数字孪生设计导则》，经水利部2025年8月20日以第23号公告批准发布。本标准在制定过程中，编制组以新阶段水利高质量发展对数字孪生水利工程设计要求为指引，总结了各类型水利水电工程数字孪生设计过程中存在的问题和实践经验，融合了创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，同时吸取了水利审计工作中面临的新问题和新经验。为便于广大设计、施工、科研、管理单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《水利水电工程数字孪生设计导则》编制组按照章、节、条、款、项的顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。55目 次1总则 562基本规定 583总体设计 604监测感知 615基础设施 666数据资源建设及应用 697应用支撑 718业务应用系统 749实体运行环境 8110信息资源共享 8311网络和数据安全 8412系统集成与运维 8713工程投资 88561总 则1.0.2根据水利行业信息化顶层规划，数字孪生水利工程建设方案目前适用于各类大型和重要中型工程（新建和改造工程），这在水利部颁布的《数字孪生水利工程建设技术导则（试行）》中已做规定。重要的中型水利水电工程包括：承担防洪或供水任务的中型水库、在工程所在流域中发挥其他重要调控作用的中型水库；承担城镇或工业供水任务的中型调水工程；中型供水泵站、河湖沿岸中型排涝泵站、蓄滞洪区中型排涝泵站；参与河湖数字孪生流域仿真分析或参与蓄滞洪区仿真分析的中型水闸；控制灌溉面积30万亩及以上的灌区工程。对于各类小型水利水电工程的数字孪生建设模式，当省级平台具备数字孪生平台能力时，可以研究采用共享省级数字孪生平台能力的方式建设，避免在小型工程中大量重复建设数字孪生平台，以达到节约集约利用资源的效果，节省投资、高效运维、绿色低碳。由于水利水电工程并不是完全独立、封闭的，其与上下游、左右岸均有相关性，为同步服务于数字孪生流域、数字孪生水网的运行，本标准也提出了数字孪生工程如何与数字孪生流域、数字孪生水网平台的衔接和共享要求，提出了如何统筹建设的要求。1.0.3数字孪生工程建设的目标一定要围绕实现工程建设任务，通过将工程建设管理和运行维护管理的流程数字化、网络化、智能化，利用集成在系统中的算法模型辅助提升水旱灾害防御能力、加强水资源节约集约利用和水生态环境保护能力。更加科学和精细化地实施工程建设管理和运行调度，才能更好地发挥工程效益。571.0.4数字孪生工程的建设任务必须是工程建设和运行管理中“确有必要”的工作，且首先要充分利用流域、地区已有的信息化条件，然后再确定本工程建设内容，以达到统筹资源、节约资源的效果。1.0.6数字孪生工程作为新型基础设施，根据其构成和存在形式，仍属于信息系统，是采用数字孪生技术路线建设的工程信息系统。因此，在设计过程中，也需要符合国家现行的信息系统、信息技术类的标准规定。582基本规定2.0.1对于调度运用非常简单、管理对象也单一的工程，运行人员对信息技术的需求并不强烈，可以聚焦实际需求，匹配简单的建设方案；相反，复杂的调度运用方式、大量的管理对象，依靠简单的人工计算分析已无法实现调度决策，这就需要水利专业模型、智能算法模型、知识平台等技术手段辅助运行人员进行决策和控制，这样的系统在建设时，技术方案也会相对复杂。而且复杂的系统在运行维护时技术难度也大、设备能耗总量也高。根据目前调研的情况看，工程运行管理单位还不具备完全接手系统硬件维护和软件优化迭代的能力，设备本身以及相应的配套设施耗电量也占运维费的绝大部分。因此，数字孪生工程建设方案在比选时，需要把系统运行维护成本作