水利工程数字化转型指南(试行)

水利工程数字化转型指南(试行)第一章总则第一条为深入贯彻落实《数字中国建设整体布局规划》《“十四五”水安全保障规划》《数字孪生水利建设指导意见》要求，加快推进水利工程数字化转型，提升水利工程安全运行、调度管理、服务保障的智能化水平，充分发挥水利工程综合效益，制定本指南。第二条本指南适用于全国各类已建、新建水利工程，包括水库、河道堤防、水闸、灌区、引调水工程、水电站、蓄滞洪区等的数字化规划、建设、改造与运行管理，各地各单位可结合工程实际参照执行。第三条水利工程数字化转型遵循以下基本原则：（一）需求牵引、应用至上。以解决水利工程实际管理痛点为核心，聚焦安全运行、调度管控、管护服务等核心需求，不搞形象工程，突出实用性，以应用成效检验转型成果。（二）数字赋能、融合创新。推进数字技术与水利工程业务深度融合，充分运用大数据、云计算、物联网、人工智能、BIM等新技术赋能传统水利工程管理升级，鼓励技术模式、管理模式创新。（三）统筹推进、分级分类。统筹衔接国家、流域、省级数字水利平台总体框架，避免重复建设，根据工程规模、类型、重要程度分级分类制定转型方案，因地制宜，不搞一刀切。（四）安全可控、开放共享。坚持安全与发展并重，落实网络安全、数据安全主体责任，保障工程运行安全和信息安全，打破信息孤岛，推动数据跨层级、跨部门共享共用。第二章总体要求与目标第四条总体方向：以数字孪生水利工程建设为核心抓手，构建“感知全面、数据贯通、平台统一、应用智能、安全可控”的水利工程数字化体系，实现水利工程物理域与数字域的动态交互映射，推动水利工程管理从经验判断向智能决策转变、从被动处置向主动预警转变、从人工粗放管理向数字精准管控转变。第五条阶段目标：（一）到2025年，流域控制性枢纽、大型引调水工程、大型灌区、一级堤防等重要水利工程基本完成数字化改造，中型水利工程数字化改造完成比例不低于60%，小型水利工程完成比例不低于30%，建成100个以上国家级数字孪生水利工程样板，核心指标达到：大型水利工程关键监测要素自动化覆盖率≥95%，水利工程数据共享率≥90%，核心业务在线办理率达到100%，工程安全风险预警准确率≥85%。（二）到2030年，基本实现全类型、全规模水利工程数字化全覆盖，核心业务智能化应用全覆盖，建成体系化的数字化转型能力，水利工程运行管护成本降低15%以上，水资源综合利用效率提升10%以上，工程风险防范能力显著提升。第三章核心建设任务第六条构建标准化数据资源体系（一）开展工程全要素数据普查。以水利对象统一编码为基础，对水利工程基础地理信息、工程本体设计参数、建设档案、运行管理记录、水文水资源、周边风险源、管护主体信息等全要素数据进行全面普查梳理，建立“一工程一档案”的数字档案体系，存量数据全部梳理入库，增量数据实现同步采集更新。（二）统一数据标准规范。严格执行《水利对象分类与编码标准》《数字孪生水利工程建设技术导则》《水利数据共享服务规范》等国家行业标准，所有工程对象、监测数据、业务数据统一编码、统一格式，保障数据互联互通。建立数据质量管控机制，明确数据更新频率要求：实时监测数据更新频率不低于1次/5分钟，基础工程信息更新不晚于变更后15个工作日，工程地理空间数据每3年全面更新一次；定期开展数据质量核查，错误数据整改率达到100%。（三）分级建设数据底板。按照数字孪生水利建设要求分级构建数据底板：①L1级基础地理底板：工程覆盖范围采用不低于1:2000比例尺的高精度地理信息数据，重要建筑物区域采用1:500比例尺数据，整合地形、地貌、土地利用、周边基础设施等信息；②L2级工程整体模型：构建包含工程所有建筑物、设施设备的三维整体模型，绑定工程设计、建设、运行全周期属性信息；③L3级精细模型：对大坝、溢洪道、闸门、发电机组等核心建筑物与关键设备，构建带参数的高精度BIM模型，支持结构受力分析、设备故障模拟等深度应用。（四）建立数据共享交换机制。工程数据必须按照分级管理要求，对接本级水利大数据平台，向上逐级汇交数据，向下开放共享授权数据，支持跨部门数据调用，严禁形成数据“孤岛”，除涉密敏感数据外，非涉密数据全部按要求开放共享。第七条完善智能化监测感知网络（一）补全监测要素，优化站点布局。针对不同类型水利工程核心需求补建监测点，消除监测盲区：①水库工程：大型水库必须实现大坝变形、渗流渗压、渗温、应力应变、入库流量、出库流量、库水位、库区雨量、闸门状态全要素自动监测，中型水库覆盖大坝核心断面所有关键监测要素，小型水库至少实现库水位、库区雨量自动监测，高风险小型水库增设溢洪道水位、大坝渗流简易监测设施；②河道堤防：一级堤防每100米至少布设1个渗压监测点，险工险段、崩岸隐患点布设GNSS自动变形监测装置，重要控制断面布设自动水位流量监测设施，河势遥感监测每季度更新一次；③灌区工程：大型灌区干渠首端、末端、主要分水口、取水口流量水位计量监测覆盖率达到100%，中型灌区不低于90%，重点渠段、险工渠段布设渗流、变形监测设施；④引调水工程：全线输水隧洞、管道、渡槽、渠道等建筑物安全监测、流量水质监测全覆盖，关键控制闸门实现远程自动控制。（二）推广应用先进感知技术。鼓励采用低功耗、高可靠、低成本的新型监测技术，核心建筑物变形监测推广GNSS电离层修正自动监测、InSAR遥感监测，渗流渗温监测推广分布式光纤监测，流量监测推广雷达测流、ADCP自动测流，日常巡检推广无人机遥感巡查、水下机器人巡检、AI视频监控，实现“空天地水”一体化监测覆盖。（三）建设数字化巡检体系。所有工程设施设备张贴统一编码的二维码或RFID电子标签，开发标准化移动巡检APP，实现巡检路线规划、现场记录、隐患拍照上报、整改任务推送全流程数字化，巡检记录自动存入工程档案，替代传统纸质记录，隐患实现发现-上报-处置-验收闭环管理。要求大型水利工程巡检数字化率达到100%，中型不低于90%，小型不低于70%。第八条搭建一体化数字孪生运行平台（一）统筹云基础设施部署。新建水利工程数字化系统原则上部署在本级政务云或水利专有云，不新建独立物理机房，已建工程数字化系统逐步向云平台迁移，按照“国家级-流域级-省级-工程级”四级架构分级部署，实现算力资源共享，降低建设运行成本。（二）构建数字孪生模拟引擎。整合水文预报、水动力学演进、工程结构安全分析、优化调度等专业模型，构建统一的数字孪生模拟引擎，支持多工况、多场景模拟计算，能够实现洪水演进、风险演化、调度效果的实时推演，常规模拟计算响应时间不超过10分钟，满足应急调度决策需求。（三）开发智能化核心业务应用。围绕核心管理需求开发四类智能化应用：①工程安全智能管控：构建工程安全风险预警模型，实现风险自动识别、分级预警，预警信息同步推送工程管护人员、防汛责任人、应急管理部门，实现预警处置闭环管理，有效降低溃坝、溃堤等安全事故风险；②调度运行智能优化：根据来水预报、需水要求、工程约束，自动生成多方案调度预案，通过数字孪生模拟推演优选方案，实现水库群防洪抗旱联合优化调度、灌区动态配水、引调水工程精准调度，可提升灌区渠系水利用效率5%以上；③全生命周期智能管护：基于BIM模型实现工程从规划、建设、运行到退役的全生命周期数据管理，设备状态在线监测，故障提前预判，自动生成养护维修计划，降低突发故障发生率15%以上；④水事活动智能监管：工程管理范围内布设AI视频监控，自动识别违法采砂、违法建筑、违法排污等水事违法行为，自动抓拍上报，监管效率提升60%以上。（四）构建统一可视化管控界面。建设水利工程数字孪生驾驶舱，实现工程全要素信息“一张图”展示，核心指标动态更新，风险隐患可视化标注，调度过程动态演示，支持管理人员一键查询、一键调度，大幅提升管控效率。第九条推进业务流程数字化重构全面梳理水利工程核心业务流程，取消冗余审批环节，推动线下流程向线上全流程转移，实现“业务上网、流程留痕、责任可溯”。建立跨部门协同联动机制，推动水利、应急管理、自然资源、交通运输等部门信息共享、预案联动、应急联动，实现预警信息提前发布、风险提前处置。推动管理考核数字化，工程运行管护指标自动统计生成，考核结果自动核算，提升管理透明度，降低管理成本。第四章分级分类实施路径第十条新建水利工程。严格落实“三同时”制度，数字化工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用，可行性研究、初步设计阶段必须编制数字化建设专篇，明确建设内容、投资、标准，施工阶段同步采集工程建设数据，同步更新BIM模型，竣工验收阶段同步验收数字化建设内容，同步交付完整数字档案，未完成数字化建设的不得通过竣工验收。第十一条已建大型水利工程。列为优先改造对象，要求3-5年内完成全面数字化转型，重点补全监测感知网络，构建L3级高精度数据底板，开发全业务智能化应用，对接省级以上数字水利平台，打造数字孪生样板工程，发挥示范引领作用。第十二条已建中型水利工程。按照“基础先行、分步升级”的原则，要求5-8年内完成数字化改造，第一步完成基础数据普查与标准化入库，补全核心监测要素，对接区域统一数字平台，第二步根据需求逐步升级智能化应用，分阶段推进，降低资金压力。第十三条已建小型水利工程。按照“轻量实用、低成本管控”的原则，推广标准化低成本解决方案，不要求单独建设独立平台，统一接入县级区域水利工程数字化管理平台，重点实现水位雨量自动监测、远程视频监控、手机端巡检管理，满足基本管控需求，降低建设运行成本，要求到2027年，全国小型水库基本实现“看得见、管得住”的数字化管控目标。第五章安全与标准支撑体系第十四条健全网络安全防护体系。严格落实《网络安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》，按照网络安全等级保护2.0要求开展安全建设，国家级、省级重点水利工程数字化系统必须符合三级等保要求，一般工程系统不低于二级等保要求，构建“边缘感知-网络传输-云平台-业务应用-数据存储”纵深防御体系，感知设备实现统一身份认证，网络边界布设入侵检测、防火墙，定期开展漏洞扫描与攻防演练，保障系统安全稳定运行。第十五条健全数据安全管理体系。对水利工程数据进行分类分级管理，核心工程结构数据、敏感位置数据列为核心敏感数据，严格落实访问权限管控，对外共享必须进行脱敏处理，重要数据定期进行异地备份，每年开展至少1次容灾演练，防止数据泄露、丢失，建立数据全生命周期安全管理机制，从数据采集、存储、传输、使用、销毁全流程落实安全管控要求。第十六条完善标准规范体系。严格执行国家和行业现有数字水利、数字孪生相关标准，各地可结合本地实际制定小型水利工程数字化建设简化标准、本地化实施细则，建立标准动态更新机制，及时跟进新技术发展更新标准要求，保障数字化建设规范统一。第六章保障措施第十七条加强组织领导。建立由省级水利部门牵头，发展改革、财政、网信等部门参与的水利工程数字化转型协调机制，明确责任分工，工程管理单位是数字化转型的实施主体，落实专人负责推进，确保各项任务落地。第十八条强化资金保障。建立多元化资金投入机制，中央水利发展资金、数字孪生建设专项资金优先支持水利工程数字化转型，地方财政将数字化改造、日常运行费用列入年度财政预算，保障改造和运维需求，创新投融资模式，鼓励社会资本通过PPP、特许经营等方式参与小型水利工程数字化建设运营，降低财政压力。第十九条加强人才队伍建设。建立分层分类培训体系，针对管理决策人员开展数字化转型认知培训，针对技术人员开展数