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部直属有关单位，各省、自治区、直辖市水利（水务）厅（局），新疆生产建设兵团水利局：
为深入贯彻习近平总书记关于网络强国的重要思想，认真落实《数字中国建设整体布局规划》，全面提升水利工程运行管理数字化、网络化、智能化水平，现就推进水库、水闸、蓄滞洪区等水利工程（以下简称水利工程）运行管理数字孪生提出如下意见。
一、总体要求
坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实党的二十届三中全会精神，深入贯彻习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路和关于治水的重要论述精神，按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，强化数字孪生水利建设，推动已建水利工程运行管理数字赋能和转型升级，构建现代化水库运行管理矩阵，保障水利工程高水平安全运行、效益充分发挥。
到2027年，推进具有防洪任务的已建大型及防洪重点中型水库、大型水闸、国家蓄滞洪区数字孪生建设，迭代优化数字孪生水利工程先行先试建设成果，促进数字孪生工程与数字孪生流域、数字孪生水网互联互通与信息共享，初步建成运行管理智能应用体系。积极开展信息化基础好、资金有保障等具备条件的中小型水库、水闸智能化升级。
到2030年，基本完成具有防洪任务的已建大型及防洪重点中型水库、大型水闸、国家蓄滞洪区数字孪生建设，实现运行管理各项业务与数字孪生深度融合，全面实现数字化、网络化、智能化运行管理。初步完成具备条件的中小型水库、水闸智能化升级。
二、建设任务
（一）加快监测感知体系建设
大力实施水利工程位移形变、渗流渗压、应力应变等安全监测设施建设、更新改造，加密布设工程关键部位监测设施，确保监测设施技术先进、功能完备、性能可靠。充分利用卫星遥感、北斗、雷达、无人机（船）、水下机器人等现代化技术，综合采取巡视检查、视频监控、仪器监测等手段，提升对水利工程外观、地形（含水下地形）、库容、水情、工情等要素的全面感知能力。加快构建气象卫星和测雨雷达、雨量站、水文站组成的雨水情监测预报“三道防线”，推进水利工程配套水文设施建设。加快构建水利工程“天空地水工”一体化全要素全天候动态监测感知体系，加强与流域内其他涉水工程的信息共享。
（二）动态掌握全要素信息
开展数据调查和复核，全面掌握水利工程特性及安全状况、运行管理各项业务、地理空间数据，以及库区淹没范围、洪水影响范围内人员、城（集）镇、村庄、基础设施、耕（园）地分布等全要素信息数据，持续丰富数字孪生工程数据底板。开展数据治理和动态更新，保证数据质量，做到“一数一源”。强化数据深度挖掘和智能分析，精准识别关键要素信息，支撑数字孪生成果科学、精准、有效应用。
（三）加强信息化基础设施建设
落实应急通信措施，选择具备多种通信、双路供电、断电存储等功能的通信设备，鼓励应用北斗短报文、卫星通信等，提高通信保障率，保障极端情况下的信息报送和预警发布能力。统筹实施工控网、业务网建设，进一步打通水利工程管理单位与有关水行政主管部门、流域管理机构之间的通信传输网络。加强计算存储、网络机房、调度会商等实体环境建设，提升算力综合供给能力。
（四）统筹推进数字孪生平台建设
加强数字孪生水利工程建设，并与数字孪生流域、数字孪生水网建设相衔接。整合利用已有信息化资源，构建、优化和应用数据分析模型，对监测感知体系采集的数据进行挖掘和分析，完善模型库和知识库，加快实施水利工程数字孪生平台建设，实现物理工程同步直观映射、运行管理业务全过程动态仿真模拟。推进数据逐级归集共享至部、省级数字孪生平台。
三、应用任务
（一）强化工程调度“四预”措施
结合数字孪生流域、数字孪生水网建设，强化水利工程调度运用预报预警预演预案“四预”功能应用。基于流域、区域雨水情监测预报“三道防线”，加强雨水情信息精准监测预报和生态流量泄放监测分析。完善雨水情预警要素、分级分类体系，强化预警信息发布。开展水利工程防洪抗旱与兴利调度、洪水演进、应急抢险等仿真预演，通过正向预演风险形势和影响、逆向推演工程安全运行限制条件，优化调度方案。加强历史极端洪旱事件推演，完善应急预案，补齐短板弱项，落实组织实施。采取复盘等方式，充分发挥虚实映射、互馈等作用，优化基础数据、参数率定和专业模型，提升数字孪生成果精度，持续完善“四预”功能。
（二）加强安全监测数据智能分析预警
应用数字孪生平台，开展水利工程安全监测数据综合智能分析。充分应用数据底板、洪水预报预演成果、仪器监测和智能巡检信息、监控预警模型等，构建工程性态全要素多工况仿真模拟场景与分级分类预警指标体系，实现工程安全态势全面感知、风险隐患准确研判、安全问题及时预警、处置措施预案高效匹配，为工程安全风险隐患排查整治提供决策支持。强化模型计算成果与实测数据的对比验证，动态评估、迭代升级预警指标体系。
（三）推进日常运行管理业务融合
按照能用尽用原则，积极将水利工程运行管理各项日常业务与智能监测、大数据、人工智能等新技术深度融合，不断探索和完善数字孪生应用场景，促进水利工程运行管理数字化转型和迭代升级，积极推动实现水利工程责任人落实、日常巡检、安全鉴定、隐患探测治理、维修养护、库区管理、运行调度等运行管理业务数字化、网络化、智能化。
（四）促进数字孪生成果共享
按照《数字孪生流域共建共享管理办法（试行）》要求，统一结构化数据接口标准与非结构化数据格式，统筹专业模型封装与部署形式，实现水利部、流域管理机构、地方各级水行政主管部门、水利工程管理单位等数字孪生平台的互联互通、业务协同，数据、模型、知识等成果共享应用。加强数字孪生平台与水利工程运行管理系统、预报调度系统、全国水利一张图、防汛抗旱指挥系统等信息系统共享。
四、保障措施
（一）强化组织领导
强化责任意识，将水利工程运行管理数字孪生放在突出位置，制定目标任务和实施计划，明确责任部门和责任人，健全工作机制，落实保障措施，加快组织实施。把数字孪生平台建设和数据归集作为水利工程标准化管理的重要内容。各级水行政主管部门要会同同级水库大坝主管部门，积极推进其他部门监管水库的运行管理数字孪生工作，全面提升辖区内水库现代化管理水平。
（二）落实资金渠道
加强与相关部门沟通协调，积极落实相关建设和维护资金投入渠道。在改扩建和除险加固水利工程可行性研究报告、初步设计阶段，依照有关技术标准和相关规定，同步开展数字孪生工程设计，并列入工程概（估）算投资。
（三）完善制度标准体系
加强现行水利工程运行管理制度标准与数字孪生的统筹衔接。建立完善数字孪生水利工程管理应用、全要素信息调查、水利工程安全监测、分级联动机制、网络信息安全等管理制度。针对感知体系新技术应用、工程安全智能分析诊断、专业模型构建、知识管理、数据应用共享等，加快完善相关水利技术标准体系，增强标准对技术创新的引领作用。
（四）强化新技术研发推广
积极推进大坝自诊断技术和外检测技术等水利工程安全智能监测技术研发与应用，强化工程安全分析与预测预报、隐患智能识别、降雨产汇流与洪水演进等水利专业模型及人工智能模型研究，推动水利工程运行管理数字孪生“产学研用”深度融合，为创新成果提供现实应用场景，提高对水利工程运行管理的智能化管控能力。
（五）加强网络信息安全保障
落实网络信息安全管理主体责任，严格执行国家和水利行业网络信息安全和保密管理规定，构建完善的网络安全组织管理体系、安全技术体系和安全运营体系，加强数据安全保护，全面保障数字孪生水利工程数据安全。落实工控系统分区分域、设备自主可控、国产商用密码保护、网络可信准入等要求。
来源：水利部发展研究中心
