【智慧城市網(wǎng) 時(shí)事聚焦】各省、自治區(qū)、直轄市水利(水務(wù))廳(局)，各計(jì)劃單列市水利(水務(wù))局，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水利局：
為深入貫徹落實(shí)水利部黨組關(guān)于推進(jìn)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的重要部署，加強(qiáng)重大水利工程中的數(shù)字孿生項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平，有關(guān)要求通知如下：
01 總體要求
(一)新建水利工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)階段工程應(yīng)按照《水利水電工程可行性研究報(bào)告編制規(guī)程》《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》《數(shù)字孿生流域建設(shè)技術(shù)大綱(試行)》《數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則(試行)》《數(shù)字孿生水利工程建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則(試行)》的適用范圍和技術(shù)要求，同步開(kāi)展數(shù)字孿生工程設(shè)計(jì)。
具體項(xiàng)目包括：
1.大型及重要中型水庫(kù)樞紐工程應(yīng)按照數(shù)字孿生技術(shù)路線建設(shè)工程信息系統(tǒng)。重要的中型水庫(kù)樞紐工程主要包括承擔(dān)防洪及供水任務(wù)的中型水庫(kù)工程、在工程所在流域中發(fā)揮其他重要調(diào)控作用的中型水庫(kù)。
2.大型和重要中型引調(diào)水工程應(yīng)按照數(shù)字孿生技術(shù)路線建設(shè)工程信息系統(tǒng)。重要的中型引調(diào)水工程主要包括承擔(dān)城鎮(zhèn)或工業(yè)供水任務(wù)的調(diào)水工程。
3.大型水閘及其附屬通航建筑物應(yīng)按照數(shù)字孿生技術(shù)路線建設(shè)工程信息系統(tǒng)。參與河湖數(shù)字孿生流域或蓄滯洪區(qū)調(diào)度仿真分析的中型水閘，應(yīng)納入數(shù)字孿生流域建設(shè)。
4.大型及重要中型泵站工程應(yīng)按照數(shù)字孿生技術(shù)路線建設(shè)工程信息系統(tǒng)。重要的中型泵站工程主要包括長(zhǎng)期運(yùn)行的供水泵站、河湖沿岸重要的排澇泵站、蓄滯洪區(qū)主要的排澇泵站等。
5.大型灌區(qū)的輸配水工程部分參照調(diào)水工程的適用標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展數(shù)字孿生工程建設(shè)。
6、江河湖泊治理工程應(yīng)以河湖流域?yàn)閱卧ㄔO(shè)河流、湖泊綜合信息管理系統(tǒng)。大江大河大湖及主要支流、重點(diǎn)流域已開(kāi)展數(shù)字孿生流域建設(shè)的，流域內(nèi)的河湖堤防治理工程應(yīng)為所在流域的數(shù)字孿生平臺(tái)提供數(shù)據(jù)支撐。河湖堤防治理工程范圍涉及整個(gè)流域時(shí)，應(yīng)按照數(shù)字孿生技術(shù)路線建設(shè)流域信息系統(tǒng)。
7、蓄(滯)洪區(qū)建設(shè)工程應(yīng)按照數(shù)字孿生技術(shù)路線建設(shè)工程信息系統(tǒng)，并與所在流域的數(shù)字孿生平臺(tái)相銜接。(二)數(shù)字孿生水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工程類型、任務(wù)和規(guī)模等，合理確定建設(shè)定位，緊密圍繞防洪興利、水資源調(diào)配、工程安全等核心業(yè)務(wù)開(kāi)展。數(shù)字孿生水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)注重系統(tǒng)的安全性和易維護(hù)性，便于系統(tǒng)安全運(yùn)維和應(yīng)用功能的迭代升級(jí)。(三)數(shù)字孿生水利工程中涉及國(guó)家秘密的，應(yīng)嚴(yán)格按照保密有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。
02 關(guān)于數(shù)字孿生平臺(tái)設(shè)計(jì)
（四）數(shù)據(jù)底板設(shè)計(jì)。應(yīng)充分接入工程各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)和工程必要的外部共享數(shù)據(jù)，在充分利用行業(yè)共享資源和工程勘測(cè)資料的基礎(chǔ)上，合理確定用于工程三維仿真分析的地理空間模型、建筑信息模型和工程實(shí)景模型的建設(shè)范圍和精度。1.建筑信息模型(BIM)。(1)工程區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和地層結(jié)構(gòu)、主體工程建筑物、安全監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備、機(jī)電輔助設(shè)備及一般金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施設(shè)備，BIM模型精細(xì)度等級(jí)不低于 LOD2.0。(2)影響主體工程安全的壩區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和地層結(jié)構(gòu)，威脅人員和建筑物安全的邊坡或滑坡體，水庫(kù)泄水建筑物主要結(jié)構(gòu)，水輪發(fā)電機(jī)組、水泵電動(dòng)機(jī)組、變壓器、機(jī)組進(jìn)水閥等主要機(jī)電設(shè)備，攔污柵、閘門等主要金屬結(jié)構(gòu)，BIM模型精細(xì)度等級(jí)不低于LOD3.0。(3)不參與空間分析及三維仿真分析的工程附屬建筑物、建筑物附屬結(jié)構(gòu)、防護(hù)邊坡、廠區(qū)、景觀等，可以適當(dāng)精度的三維實(shí)景模型替代BIM模型。2.三維地理空間模型。(1)對(duì)工程的管理范圍和工程影響范圍，應(yīng)創(chuàng)建對(duì)應(yīng) L3 級(jí)的數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型和水下地形。樞紐工程影響范圍一般指工程到防洪保護(hù)對(duì)象之間的河段；當(dāng)下游緊鄰水庫(kù)工程時(shí)，下游影響范圍為工程到下游水庫(kù)庫(kù)尾之間河段。大型樞紐工程下游影響范圍特別大的，可在滿足分析計(jì)算精度要求的前提下適當(dāng)降低建模精度。(2)水下地形精度應(yīng)滿足水動(dòng)力模型分析和泥沙淤積分析計(jì)算需求。蓄滯洪區(qū)內(nèi)長(zhǎng)期有水的湖泊、河道可不建設(shè)水下地形模型。(3)地下工程對(duì)應(yīng)的地表三維空間模型可采用共享(免費(fèi))資源。3.三維實(shí)景模型。(1)地面建筑物、廠區(qū)等可通過(guò)傾斜攝影、激光點(diǎn)云等方式建立實(shí)景模型，與三維地理空間模型進(jìn)行平滑拼接。(2)河道和湖泊的堤防、長(zhǎng)距離渠道和管道等采用BIM建模，不宜建設(shè)三維實(shí)景模型。
（五）水利模型與仿真引擎設(shè)計(jì)1.圍繞工程防洪興利、水資源調(diào)配、工程安全、水環(huán)境保護(hù)等任務(wù)，建設(shè)支撐預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案和工程安全評(píng)價(jià)功能的水利專業(yè)模型、智能算法和孿生引擎，并在調(diào)度和運(yùn)行控制中體現(xiàn)節(jié)水、降耗的綠色發(fā)展理念。2.圍繞水利工程運(yùn)行管理職能，合理建設(shè)水利工程知識(shí)庫(kù)，知識(shí)計(jì)算應(yīng)與水利專業(yè)模型和智能算法形成功能互補(bǔ)，全面、準(zhǔn)確賦能水利工程業(yè)務(wù)應(yīng)用。3.根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、計(jì)算成果和推理分析成果，對(duì)水庫(kù)、河流、湖泊和主要輸水建筑物的水體狀態(tài)以及建筑物和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行仿真渲染 ，對(duì)作業(yè)人員 、可移動(dòng)機(jī)械和無(wú)人駕駛設(shè)備位置進(jìn)行跟蹤定位。
03 信息化基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)
（六）監(jiān)測(cè)感知與數(shù)據(jù)共享。1.應(yīng)運(yùn)用成熟、先進(jìn)、可靠、高效的監(jiān)測(cè)感知手段，對(duì)雨水情、河湖水系、工程建筑物、機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備、信息設(shè)備以及關(guān)系工程運(yùn)行安全的外部環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。強(qiáng)化水雨情監(jiān)測(cè)、工程安全監(jiān)測(cè)和機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的全面性，各類監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)頻次和監(jiān)測(cè)精度應(yīng)滿足數(shù)字孿生工程模擬仿真的技術(shù)要求。2.數(shù)據(jù)采集交換與共享設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：(1)行業(yè)監(jiān)管相關(guān)的各類監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)報(bào)告中附共享數(shù)據(jù)清單、共享方式和更新頻次等信息。數(shù)據(jù)，除涉及國(guó)家秘密和安全的，均應(yīng)上傳至上級(jí)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)報(bào)告中附共享數(shù)據(jù)清單、共享方式和更新頻次等信息。(2)應(yīng)采用開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)或平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換和交互操作。所需數(shù)據(jù)宜優(yōu)先采用與流域、區(qū)域等外部系統(tǒng)交換方式獲取。(3)合理可利用傳感、定位、視頻、遙感等技術(shù)，提升對(duì)自然對(duì)象、水利工程對(duì)象以及水利工程管理活動(dòng)的感知能力，設(shè)計(jì)中應(yīng)明確監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、技術(shù)方案和技術(shù)指標(biāo)、布設(shè)原則和具體點(diǎn)位等。(4)利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程關(guān)鍵建筑物、關(guān)鍵施工工法的質(zhì)量控制和監(jiān)督管理，施工過(guò)程數(shù)據(jù)應(yīng)按照電子檔案管理。(5)涉及地下洞室施工的工程，可采用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)提升對(duì)施工人員和施工設(shè)備的安全作業(yè)管控能力，實(shí)時(shí)對(duì)地下洞室施工環(huán)境進(jìn)行視頻監(jiān)視和安全監(jiān)測(cè)。(6)視工程建設(shè)管理需要，設(shè)置雨水情自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)預(yù)警功能，以及建筑物、重要堆渣場(chǎng)的安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警功能。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄 應(yīng)平順銜接到工程運(yùn)行維護(hù)階段。(7)充分利用工程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)采集。(8)跨越省界或流域范圍的工程，采集的水位、流量、雨量、氣象、墑情、水質(zhì)、含沙量等水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)通過(guò)工程信息系統(tǒng)同步交換到所屬省、流域的水利云中心。
（七）通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。1.為數(shù)字孿生水利工程配置的計(jì)算、存儲(chǔ)和通信網(wǎng)絡(luò)等信息基礎(chǔ)設(shè)施，在充分支撐工程仿真計(jì)算的前提下，可適度預(yù)留發(fā)展空間。2.工程信息系統(tǒng)應(yīng)合理劃分網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)對(duì)象、確定對(duì)象的安全保護(hù)等級(jí)，嚴(yán)格落實(shí)工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)要求。3.在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)滿足下列要求：(1)大容量、遠(yuǎn)距離的通信傳輸應(yīng)充分利用公共通信資源。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選采用長(zhǎng)距離光纜時(shí)，宜設(shè)置光纜線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纜運(yùn)行狀態(tài)，快速準(zhǔn)確定位故障。(2)水電站、船閘、調(diào)水工程、供水泵站、具有防洪功能的大型水閘工程，監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用分層分區(qū)結(jié)構(gòu)，并按系統(tǒng)分區(qū)分域、設(shè)備安全可控、數(shù)據(jù)密碼保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)可信準(zhǔn)入的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。其他類型的工程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)根據(jù)具體安全需求靈活設(shè)計(jì)。(3)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)進(jìn)行安全分區(qū)域，應(yīng)盡可能將業(yè)務(wù)系統(tǒng)完整地置于一個(gè)安全分區(qū)內(nèi)。當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)有跨安全分區(qū)通信要求時(shí)，應(yīng)通過(guò)安全隔離設(shè)施通信。(4)水利工程的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)、短期水文預(yù)報(bào)、中長(zhǎng)期水文預(yù)測(cè)、發(fā)電計(jì)劃、優(yōu)化調(diào)度、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與分析、電能量計(jì)量等應(yīng)用組 件應(yīng)部署在控制分區(qū)，并與控制分區(qū)中的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)進(jìn)行邏輯隔離。(5)水利工程的安全監(jiān)測(cè)、工程運(yùn)行評(píng)價(jià)、防汛抗旱決策支持、三維仿真推演、設(shè)備狀態(tài)檢修等相關(guān)應(yīng)用組件應(yīng)部署在管理信息分區(qū)。4.應(yīng)推廣采用自主、安全、可控的設(shè)施設(shè)備，宜采用密碼技術(shù)保護(hù)，并通過(guò)商用密碼應(yīng)用安全性評(píng)估。5.涉及工程運(yùn)行控制安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制信息應(yīng)在工程自建的存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)。
04 業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)
（八）重點(diǎn)突出數(shù)字孿生技術(shù)在防洪興利調(diào)度、工程安全管理、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、巡查管護(hù)、綜合決策支持等方面的應(yīng)用，并將預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能有機(jī)融入各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，為工程調(diào)度運(yùn)用提供智能化服務(wù)，為流域以及水網(wǎng)工程的聯(lián)合調(diào)度決策提供技術(shù)支撐。
（九）應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。1.水資源調(diào)度決策類應(yīng)用應(yīng)具備包含節(jié)水、降耗、生態(tài)流量保障等約束條件的優(yōu)化計(jì)算功能。2.工程運(yùn)行監(jiān)測(cè)類應(yīng)用宜具備工程運(yùn)行狀態(tài)在線安全評(píng)估和預(yù)警功能。3.工程視頻監(jiān)視系統(tǒng)宜與工程主要設(shè)備的操作、故障報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、安防系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。4.經(jīng)分析確有必要時(shí)，應(yīng)對(duì)工程中旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)的重要機(jī)電設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)和振動(dòng)模式識(shí)別，監(jiān)測(cè)對(duì)象包括(但不限于)水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、水泵、電動(dòng)機(jī)、大口徑調(diào)流閥等。
（十）“四預(yù)”功能應(yīng)用。1.工程建設(shè)期和運(yùn)行期應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求，融入預(yù)報(bào)、預(yù) 警、預(yù)演、預(yù)案功能。2.應(yīng)對(duì)影響工程建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度、安全、環(huán)境的關(guān)鍵變量進(jìn)行預(yù)報(bào)和預(yù)警。可對(duì)關(guān)鍵施工方案進(jìn)行優(yōu)化仿真分析，優(yōu)化約束條件宜包括施工質(zhì)量最優(yōu)、施工用時(shí)最短、施工費(fèi)用最省、施工能耗最低等。3.對(duì)入庫(kù)徑流、河庫(kù)關(guān)鍵斷面水位、流量過(guò)程等進(jìn)行預(yù)報(bào)，多泥沙河流宜對(duì)入庫(kù)泥沙及淤積情況進(jìn)行預(yù)報(bào)；有冰凌風(fēng)險(xiǎn)的水庫(kù)工程宜結(jié)合危害程度開(kāi)展凌汛預(yù)報(bào)。4.對(duì)工程主要建筑物、關(guān)鍵機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、威脅人員和工程安全的地質(zhì)災(zāi)害等進(jìn)行安全預(yù)警；河湖、水庫(kù)工程應(yīng)對(duì)水位、流量進(jìn)行預(yù)警；承擔(dān)城鎮(zhèn)供水任務(wù)的工程還應(yīng)對(duì)供水水質(zhì)進(jìn)行預(yù)警；承擔(dān)防洪、行蓄洪任務(wù)的工程還應(yīng)考慮對(duì)工程運(yùn)用時(shí)淹沒(méi)范圍內(nèi)的人員進(jìn)行預(yù)警。5.宜根據(jù)工程管理需求，考慮對(duì)洪水過(guò)程、工程調(diào)度方案、淹沒(méi)范圍等進(jìn)行三維數(shù)字空間下的全過(guò)程預(yù)演。6.宜通過(guò)多種工況下的預(yù)演，分析建立工程應(yīng)急搶險(xiǎn)、工程應(yīng)急調(diào)度等預(yù)案，并具備預(yù)案關(guān)聯(lián)推送等功能。
05 保障體系與共享設(shè)計(jì)
(十一)應(yīng)強(qiáng)化信息化設(shè)施設(shè)備在運(yùn)維階段的技術(shù)和管理保障措施要求，配置運(yùn)維工具，并協(xié)同工程管理設(shè)計(jì)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)和信息化管理相關(guān)機(jī)構(gòu)和崗位、配備相應(yīng)人員、合理安排實(shí)體環(huán)境建設(shè)。
(十二)應(yīng)與數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)充分協(xié)調(diào)，重點(diǎn)針對(duì)監(jiān)測(cè)感知、數(shù)據(jù)底板、水利模型、水利知識(shí)開(kāi)展共建共享，避免重復(fù)建設(shè)。
(十三)應(yīng)滿足行業(yè)監(jiān)管的信息共享要求，同時(shí)結(jié)合水利工程建設(shè)任務(wù)和工程自身特點(diǎn)，為所在流域的數(shù)字孿生平臺(tái)提供必要的數(shù)據(jù)和模型算法服務(wù)。
06 工作要求
各級(jí)水行政主管部門要嚴(yán)格重大水利工程數(shù)字孿生項(xiàng)目設(shè)計(jì)，強(qiáng)化編制單位資質(zhì)和信用管理。技術(shù)審查單位要充實(shí)數(shù)字孿生技術(shù)力量，加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性文件，做好數(shù)字孿生項(xiàng)目技術(shù)審查工作。對(duì)于數(shù)字孿生內(nèi)容不符合本通知要求的項(xiàng)目，不安排技術(shù)審查；對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)深度和質(zhì)量要求的項(xiàng)目，及時(shí)提出修改要求和完成時(shí)限。
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