水利部

水利部印發(fā)《關于推進水利工程建設數字孿生的指導意見》的通知

水建設〔2024〕93號


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

　　《關于推進水利工程建設數字孿生的指導意見》已經部務會議審議通過，現印發(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字孿生的指導意見

　　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(guī)劃》，充分發(fā)揮數字孿生技術對水利工程建設高質量發(fā)展的驅動作用，提升水利工程建設全要素、全過程的數字化、網絡化、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量、安全和長效運行，現就推進水利工程建設數字孿生提出如下意見。

　　一、總體要求

　　（一）指導思想

　　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)展新質生產力，按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”要求，結合水利工程建設實際需求，以效用為導向，以數字化、網絡化、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字映射、智能模擬、前瞻預演，推動水利工程建設數字賦能和轉型升級，實現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，數字賦能。針對水利工程建設實際業(yè)務需求，通過數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“一數一源”原則，加強業(yè)務系統(tǒng)和數據資源的整合利用，強化水利工程建設全過程數據集成、數據共享，形成發(fā)展合力。

　　———防控風險，確保安全。牢固樹立網絡信息安全意識，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，切實保障網絡安全和數據安全。

　　（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、數字孿生平臺和業(yè)務應用體系建設，實現對水利工程建設過程動態(tài)感知、智能預警、智慧響應，數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、數字孿生平臺和業(yè)務應用體系建設，水利工程建設數字孿生相關制度和技術標準體系更加完善，數字化、網絡化、智能化管理能力顯著提升。

　　（四）建設內容

　　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字孿生。

　　———構建信息化基礎設施體系。建設包括監(jiān)測感知體系、通信網絡體系、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，為水利工程建設數字孿生數據采集、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絡安全防護體系，增強工控網絡和數據安全保障能力，保障數據資源和業(yè)務應用的安全、穩(wěn)定、高效運行。

　　———構建數字孿生平臺。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字化模擬，加強工程信息模型和空間模擬數據融合，構建三維可視化的交互環(huán)境，匯集工程基礎數據、監(jiān)測數據、業(yè)務管理數據及外部共享數據，實現物理工程同步直觀表達、工程建設全過程仿真模擬，支撐數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、運行管理數字孿生需求，構建數據底板、模型庫和知識庫。

　　———構建業(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、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)務應用體系數據交換標準和要求，提高數據匯聚、互通和共享能力。

　　二、重點任務

　　（五）推進BIM和GIS等技術應用

　　強化數字技術支撐，構建工程可視化模型，清楚展示水利工程建設全過程仿真模擬和關鍵節(jié)點數據。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，構建智能設計與數字化設計體系，推行規(guī)劃、勘測、設計、施工、運維的數據交換和信息共享，實現數字化產品交付。建設階段依托BIM、GIS、北斗、物聯(lián)網等技術開展施工組織，對工程施工全過程質量安全管理、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、北斗、云計算、大數據、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變。加強智能控制和優(yōu)化、數據采集與分析、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。

　　（七）提高建設管理智能監(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預報、施工期不良地質條件的監(jiān)測和危險性較大設備運行數據的實時監(jiān)控，提升施工現場的智能監(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量和安全監(jiān)管、安全監(jiān)測等方面的推廣應用。

　　（八）加強水利工程智能感知能力

　　根據水利工程類別和監(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。提高感知數據的分析效率，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、運行調度等子系統(tǒng)。

　　（十）促進數據共建共享

　　提升水利工程建設基礎數據、監(jiān)測數據和業(yè)務管理數據的采集水平，提高水雨工情等數據采集的自動化、時效性和穩(wěn)定性。強化數據資源治理，明確數據權威來源，加強數據資源的管理。結合數字孿生流域和數字孿生水網建設，圍繞業(yè)務協(xié)同關系，完善數據統(tǒng)一接口標準，加強數據加密、數據脫敏、數據流轉監(jiān)測等技術應用，建立健全數據資源回流和共享協(xié)調機制，實現數據底板、模型庫、知識庫等數字孿生數據互聯(lián)互通、共建共享。

　　（十一）推廣電子檔案應用

　　圍繞水利工程建設內容與流程數字化管理需求，提高文件、數據、模型、表單線上簽審流轉效率，加強電子檔案數碼音像收集管理，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，逐步實現電子簽名（簽章）認證，實施圖紙審批、監(jiān)督管理、質量驗評、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。數字孿生工程電子檔案應與實體工程檔案同步驗收。

　　（十二）構建安全防護體系

　　強化網絡安全和數據安全防護能力建設，構建預防、監(jiān)測、預警、處置閉環(huán)管理的安全防護體系。加強工控網絡安全防護，嚴格工控網與業(yè)務網物理隔離，強化網絡安全審計措施。加強數據分類分級保護，落實數據容災備份措施。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絡安全等級保護測評。

　　（十三）完善管理制度

　　立足水利工程建設數字孿生需求，加強現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、跨層級數據調用和共享，加快構建水利工程建設智慧管理工作機制。面向全生命周期數字孿生工程建設需求，注重建設期和運行期制度銜接。強化數字孿生工程驗收管理，要把數字孿生工程建設成果作為水利工程竣工驗收的重要內容，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、數據資源共享、電子簽章、智能建造、信息安全和數字孿生工程驗收等需求，加快制定水利工程建設數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)質數字孿生的標準，加快完善技術標準體系，實現水利工程建設數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，為水利工程建設數字孿生提供技術保障。施工單位要加強現場管理，精細施工，提高施工現場智能監(jiān)控能力，提高智能建造水平。

　　（十六）做好資金保障

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

　　（十七）加大研發(fā)應用

　　各級水行政主管部門、各流域管理機構應加大水利工程建設數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、各流域管理機構及相關水利建設項目法人應根據國家相關規(guī)定，結合水利工程規(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)網絡安全和數據安全管理，按照“誰使用、誰維護、誰負責”原則，嚴格落實主體責任。數據的采集、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，切實維護網絡信息安全。

　　（十九）強化約束機制

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