《数字孪生水网感知体系数据建设规范》

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数字孪生水网感知体系数据建设规范

1范围

本文件规定了数字孪生水网感知体系数据建设的基本要求、数据流向、数据范围、数据格式、数据

更新频率等内容。

本文件适用于物理水网为天然水网的数字孪生水网感知体系数据建设、水利业务数据对接等工作。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T28181安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求

SL/T809水利对象基础数据库表结构及标识符

SL323实时雨水情数据库表结构与标识符

SL577实时工情数据库表结构及标识符

SL/T324水文数据库表结构及标识符

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

物理水网physicalwaternetwork

自然水系及不同时期治水实践过程中形成的水工程体系，以江河湖库、堤防、水闸、泵站、海塘、

圩区、灌区等为表现形式的物理实体。

3.2

数字孪生水网digitaltwinwaternetwork

物理水网的时空映射、智能模拟、虚实交互、迭代优化的数字系统。

3.3

数字孪生水网平台digitaltwinwaternetworkplatform

实现水网数据底板、模型平台、知识平台等数字资产的融合、治理、挖掘和服务的共建共享平台。

3.4

数字孪生水网感知数据digitaltwinwaternetworkperceptiondata

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采集于物理水网、用于构建和驱动数字孪生水网的天空地水工数据集合。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

PD感知数据：数字孪生水网感知数据（digitaltwinwaternetworkperceptiondata）

5基本要求

5.1设备端到各数据平台的技术要求由各数据平台自行约定，数据范围、数据格式、采集频率需要充

分覆盖接入数字孪生水网的要求。

5.2数字孪生水网感知体系数据可通过设备直连、网关转接、平台推送的方式接入。

5.3数字孪生水网感知体系数据监测需实现全自动化监测

6感知体系数据需求布点原则

6.1水位监测站

6.1.1应在人口集聚区、河湖主要通道、引水主通道与河流交叉口布置，应在引调水、取水、输配水、

水系连通、调蓄等水网工程结点的上下游布置，应在水源调蓄工程布置，应在水闸、闸站、泵站上、下

游布置。

6.2流量监测站

6.2.1应在行政交接断面、上游边界位置、控制性断面布置流量布置，应在引水主通道与县级行政区

交接断面布置，应在县级以上交界断面布置，应在水网引水、取水、配水等关键结点布置，应在供水口

门、排涝口门布置，应在水闸、闸站、泵站布置。

6.2.2宜在主通道上布置生态流量监测断面

6.3水质监测站

6.3.1应在水网主通道起始引水结点、尾端结束结点、水质变化重要结点、行政交接断面等关键结点

布置，应在主通道与县级行政区交接断面布设、人口集中的城镇或产业园区周边布置。

6.3.2应在大中型水网工程布置布置，应在对区域水网有较大影响水网工程布置。

6.3.3应充分共享环保水质监测数据。

6.4安全监测站

6.4.1应在引调水、取水、输配水、水系连通、调蓄等工程布置。

6.5闸泵运行状态监测站

6.5.1应在水闸、闸站、泵站布置。

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6.6视频监控站

6.6.1应在县级以上行政交接断面、主通道与县级行政区交接断面布置，应在工程运行重点部位布置，

应在水闸上游侧、下游侧、闸室、闸门布置，应在闸站上游侧、下游侧、主厂房、出水口，应在泵站上

游侧、下游侧、泵房、出水口。

6.6.2应接入河道沿线已建视频监控资源。

6.6.3宜在堤防沿线按每公里布置，宜在平原型水库沿线按每公里布置。

7感知体系数据归集要求

7.1数字孪生水网感知体系建设归集数据应至少包括水文数据、水质数据、安全监测数据、闸泵运行

状态数据和视频监控图像数据。

7.1.1数字孪生水网感知体系建设归集数据包括基础数据（基础信息）和实时数据（实时信息），除

特别说明外，数据库中使用到的数据资源要素的单位及数值精度表B.1规定执行。

7.2数字孪生水网感知体系建设数据基础数据按需更新，数字孪生水网按日同步。

7.3水文数据要求

7.3.1水文数据内容要求见表A.1。

7.3.2水文数据水文监测站基础信息表表结构见表B.2。

7.3.3水文数据对象关系表表结构规则见表B.3。

7.3.4水文数据常用水文测站和水利对象关系表标识见表B.4。

7.3.5水文数据水库水情表表结构见表B.5。

7.3.6水文数据河道水情表表结构见表B.6。

7.3.7水文数据堰闸水情表表结构见表B.7。

7.3.8水文数据泵站水情表表结构见表B.8。

7.3.9水文数据日蒸发量表表结构见表B.9。

7.3.10水文数据降水量表表结构见表B.10。

7.3.11水文数据未来降水量预测表结构见表B.11。

7.3.12水文实时数据采集频率5分钟/次；设备发送频率15分钟/次；数字孪生水网接入频率1小时/

次。

7.4水质数据要求

7.4.1数字孪生水网水质监测项目数据分为河流型水质监测和湖库型水质监测。河流型水质数据包括

水温、pH值、溶解氧、电导率、浊度、高锰酸盐指数和氨氮；湖库型水源地水质自动监测项目除以上7

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项外，还应包含总磷和总氮，有条件的地方可选测叶绿素。接入生态环境部门的水质监测站点监测项目

参照行业或国家标准执行。

7.4.2水质数据内容要求见表A.2。

7.4.3水质断面基础信息表结构见表B.12。

7.4.4水质数据断面和河段关系表结构见表B.13。

7.4.5水质数据测站和断面关系表表结构见表B.14。

7.4.6水质数据水质自动监测数据表见表B.15。

7.4.7水质实时数据采集频率应不低于6小时/次；设备发送频率不低于6小时/次；数字孪生水网接

入频率不低于6小时/次。接入生态环境部门的水质监测站点监测频次参照行业或国家标准执行。

7.5安全监测数据要求

7.5.1数字孪生水网涉及到的安全监测感知数据主要包括：渗透压力、渗流量和变形监测，有条件的

工程可选测接缝监测、倾斜监测和内部变形监测等监测项。

7.5.2安全监测数据内容要求见表A.3。

7.5.3安全监测数据水工程安全监测点基础表见表B.16。

7.5.4安全监测数据常用水工程安全监测站和水利对象关系表标识见表B.17。

7.5.5安全监测数据水工程安全监测点监测数据表见表B.18。

7.5.6安全监测数据采集、发送、接入频次应不低于24小时/次。

7.6闸泵运行状态数据要求

7.6.1闸泵运行状态监测应包含闸门运行状态和水泵运行状态两部分。

7.6.2闸泵运行状态监测数据闸门运行状况表见表B.19。

7.6.3闸泵运行状态监测数据泵组运行状况表见表B.20。

7.6.4闸泵运行状态监测频次为每次设备状态变化后实时采集监测。

7.7视频图像数据要求

7.7.1应建设统一视频融合平台，将水利内外网视频平台视频集成贯通，形成统一视频中心，提供大

容量、高并发的视频接入、存储、转发和视频分析、视频检索能力，实现视频监控、AI识别等功能。

7.7.2视频监控基本信息表见表B.21。

7.7.3视频监控图像识别结果数据表见表B.22。

7.7.4应实现视频图像实时监视。

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附录A

（规范性）

数字孪生水网感知体系数据内容信息表

A.1《水文数据内容要求表》的样式见表A.1。

表A.1水文数据内容要求表

数据类别数据资源数据内容数据格式

监测站点测站编码、名称、位置、经纬度等结构化数据

基础信息测站和水利对

主导对象代码、从属对象代码、关系建立时间、关系终止时间结构化数据

象关系

水库水情测站编码、时间、水位、库容结构化数据

河道水情测站编码、时间、水位、流量结构化数据

堰闸水情测站编码、时间、闸上水位、闸下水位、总过闸流量结构化数据

测站编码、时间、站上水位、站下水位、开机台数、开机功率、抽水流

实时信息泵站水情结构化数据

量/引水流量

降水量测站编码、时间、时段降水量、时段长、日降水量结构化数据

蒸发量测站编码、时间、蒸发量结构化数据

未来降雨降雨网格号、预报时间、降水量结构化数据

A.2《水质数据内容要求表》的样式见表A.2。

表A.2水质数据内容要求表

数据类别数据资源数据内容数据格式

水质断面断面编号、名称、位置、经纬度、所在河道、是否行政交接断面等结构化数据

监测站点测站编号、名称、位置、经纬度等结构化数据

断面和河段关

基础信息断面代码、河段代码、关系建立时间、关系终止时间结构化数据

系

测站和断面关

测站编号、断面编号、关系建立时间、关系终止时间结构化数据

系

实时信息水质监测测站编号、时间、pH、电导率、溶解氧、浊度、温度等结构化数据

A.3《安全监测数据内容要求表》的样式见表A.3。

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表A.3安全监测数据内容要求表

数据类别数据资源数据内容数据格式

安全监测点基结构化数据/

安全监测点代码、名称、安装位置、安装日期、运维厂商、联系人等

础信息文档

基础信息

安全监测站和结构化数据/

安全监测点代码、水利对象代码、关系建立时间、关系终止时间

水利对象关系文档

变形监测安全监测点代码、传感器编码、监测时间、监测项目、监测值结构化数据

渗流监测安全监测点代码、传感器编码、监测时间、监测项目、监测值结构化数据

实时信息

应力应变及温

安全监测点代码、传感器编码、监测时间、监测项目、监测值结构化数据

度监测

A.4《闸泵运行状态数据内容要求表》的样式见表A.4。

表A.4闸泵运行状态数据内容要求表

数据类别数据资源数据内容数据格式

监测点基础信监测点编码、监测点名称、监测要素、安装位置、安装日期、运维厂商、结构化数据/

息联系人文档

基础信息

对象和监测点结构化数据/

监测点编码、水利对象编码

关系文档

闸门运行监测点编码、监测时间、闸门开度结构化数据

实时信息

泵组运行监测点编码、监测时间、运行状态结构化数据

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附录B

（规范性）

数字孪生水网感知体系数据资源表结构

B.1《常用数据要素计量单位和精度表》的样式见表B.1。

表B.1常用数据要素计量单位和精度表

数据要素计量单位（英文符号）精度或表示方式

高程米(m)精确到0.001

水位米(m)精确到0.001

流量立方米每秒(m3/s)保留三位有效数字

库容或蓄水量百万立方米(106m3)保留三位有效数字

雨量或降水量毫米(mm)精确到0.1

蒸发量毫米(mm)精确到0.1

温度摄氏度(℃)精确到0.1

含沙量千克每立方米（kg/m3）保留三位有效数字

流速米每秒（m/s）保留三位有效数字

洪量百万立方米(106m3)保留四位有效数字

引（排）水量立方米(m3)保留四位有效数字

B.2《水文监测站基础信息表表结构》的样式见表B.2。

表B.2水文监测站基础信息表表结构

有无计量索引

序号字段名称字段标识类型及长度主键外键

空值单位序号

1水文监测站代码ST_CODEC(18)NYY1

2水文监测站名称ST_NAMEVC(100)N

3水文监测站类型ST_TYPEC(2)N

4水文监测站经度ST_LONGN(9，6)N(°)

5水文监测站纬度ST_LATN(8，6)N(°)

6水文监测站站址ST_LOCVC(256)

7所属行政区代码ADCDVC(15)N

8设站年月ST_YEAR_MONDATE

9始报年月BEG_REPO_YEAR_MONDATE

10岸别BANKC(1)

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有无计量索引

序号字段名称字段标识类型及长度主键外键

空值单位序号

11监测站方位ST_DIRN(3)(°)

12集水面积CAT_AREAN(10，2)km2

13监测项目MONI_ITEMC(18)

14基准基面名称DTM_NAMEVC(64)

15基面高差DTM_ELEVN(7，3)m

表标识：ATT_ST_BASE。

各字段存储内容参考《水利对象基础数据库表结构及标识符》（SL/T809—2021）相关标准。

B.3《测站和水利对象关系表表结构规则》的样式见表B.3。

表B.3测站和水利对象关系表表结构规则

有无计量索引

序号字段名称字段标识类型及长度主键外键

空值单位序号

1主导对象代码主导对象类标识_CODEC(18)NYY1

2从属对象代码从属对象类标识_CODEC(18)NYY2

3关系建立时间FROM_DATEDATEN

4关系终止时间TO_DATEDATE

表标识：REL_主导对象类标识_从属对象类标识(_序号)

各字段存储内容参考《水利对象基础数据库表结构及标识符》（SL/T809—2021）相关标准。

B.4《常用水文测站和水利对象关系表标识》的样式见表B.4。

表B.4常用水文测站和水利对象关系表标识

序号中文表名表标识

1水文监测站所在流域表REL_ST_BAS

2水文监测站所在水资源分区表REL_ST_WRZ

3水文监测站所属河流表REL_ST_RV

4水文监测站所在湖泊表REL_ST_LK

5水文监测站所属水库表REL_ST_RES

6水文监测站所属水闸表REL_ST_WAGA

7水文监测站所属泵站表REL_ST_PUST

B.5《水库水情表表结构》的样式见表B.5。

表B.5水库水情表表结构

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

1测站编码STCDC(8)N2

2时间TMDATETIMEN1

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3库上水位RZN(7，3)m

4入库流量INQN(9，3)m3/s

5蓄水量WN(9，3)106m3

6库下水位BLRZN(7，3)m

7出库流量OTQN(9，3)m3/s

8库水特征码RWCHRCDC(1)

9库水水势RWPTNC(1)

10入流时段长INQDRN(5，2)

11测流方法MSQMTC(1)

表标识：ST_RSVR_R。

各字段存储内容参考《实时雨水情数据库表结构与标识符》（SL323-2011）相关标准。

B.6《河道水情表表结构》的样式见表B.6。

表B.6河道水情表表结构

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

1测站编码STCDC(8)N2

2时间TMDATETIMEN1

3水位ZN(7，3)m

4流量QN(9，3)m3/s

5断面过水面积XSAN(9，3)m2

6断面平均流速XSAVVN(5，3)m/s

7断面最大流速XSMXVN(5，3)m/s

8河水特征码FLWCHRCDC(1)

9水势WPTNC(1)

10测流方法MSQMTC(1)

11测积方法MSAMTC(1)

12测速方法MSVMTC(1)

各字段存储内容参考《实时雨水情数据库表结构与标识符》（SL323-2011）相关标准。

B.7《堰闸水情表表结构》的样式见表B.7。

表B.7堰闸水情表表结构

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

1测站编码STCDC(8)N2

2时间TMDATETIMEN1

3闸上水位UPZN(7，3)m

4闸下水位DWZN(7，3)m

5总过闸流量TGTQN(9，3)m3/s

6闸水特征码SWCHRCDC(1)

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序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

7闸上水势SUPWPTNC(1)

8闸下水势SDWWPTNC(1)

9测流方法MSQMTC(1)

表标识：ST_WAS_R。

各字段存储内容参考《实时雨水情数据库表结构与标识符》（SL323-2011）相关标准。

B.8《泵站水情表表结构》的样式见表B.8。

表B.8泵站水情表表结构

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

1测站编码STCDC(8)N2

2时间TMDATETIMEN1

3站上水位PPUPZN(7，3)m

4站下水位PPDWZN(7，3)m

5开机台数OMCNN(3)

6开机功率OMPWRN(5)kw

7抽水流量PMPQN(7，3)m3/s

8站水特征码PPWCHRCDC(1)

9站上水势PPUPWPTNC(1)

10站下水势PPDWWPTNC(1)

11测流方法MSQMTC(1)

12引排特征码PDCHCDC(1)

表标识：ST_PUMP_R。

各字段存储内容参考《实时雨水情数据库表结构与标识符》（SL323-2011）相关标准。

B.9《日蒸发量表表结构》的样式见表B.9。

表B.9日蒸发量表表结构

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

1测站编码STCDC(8)N2

2时间TMDATETIMEN1

3蒸发器类型EPTPC(1)

4日蒸发量DYEN(5,1)mm

表标识：ST_DAYEV_R。

各字段存储内容参考《实时雨水情数据库表结构与标识符》（SL323-2011）相关标准。

B.10《降水量表表结构》的样式见表B.10。

表B.10降水量表表结构

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序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

1测站编码STCDC(8)N2

2时间TMDATETIMEN1

3时段降水量DRPN(5，1)mm

4时段长INTVN(5，2)h

5降水历时PDRN(5，2)

6日降水量DYPN(5，1)mm

7天气状况WTHC(1)

表标识：ST_PPTN_R。

B.11《未来降水量预测表结构》的样式见表B.11。

表B.11未来降水量预测表结构

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位主键序号

1网格编号IDXN(11)N2

2时间TMDATETIMEN1

3降水量DRPN(5，1)mm

表标识：FOREC_RAINFALL。

B.12《水质断面基础信息表结构》的样式见表B.12。

表B.12水质断面基础信息表结构

主键序

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位

号

1断面代码SEC_CODEVC(64)N1

2断面名称SEC_NAMEVC(255)

3断面类型SEC_TYPEVC(64)N

4管理类型MANAGE_TYPEC(1)

5控制级别CONTROL_LEVVC(50)N

6行政区划代码ADCDVC(64)N

7所在地址LOCATIONVC(255)

8经度(度)LONGITUDEN(10,6)N

9纬度(度)LATITUDEN(10,6)N

10基本介绍INTRODUCTIONVC(255)

11水体类型WATER_TYPEVC(64)

12边界类型BORDER_TYPEC(1)

13环保厅断面状态SEC_ENV_STATUSC(1)

各字段说明：

（1）断面类型:1交接断面,2饮用水源,3自定断面,9其它

（2）管理类型:1省级管理,2地方管理

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主键序

序号字段名字段标识类型及长度是否允许空值计量单位

号

（3）控制级别:1国控,2省控,3市控,4区县控,5乡镇控,9其它

（4）水体类型:1河流,2湖泊,3水库,9其它

（5）边界类型:1市界,2县界

B.13《断面和河段关系表结构》的样式见表B.13。