省级数字孪生水网解决方案（智慧水利解决方案）

省级数字孪生水网建设方案

数字孪生水网建设方案以“系统完备、安全可靠，集约高效、绿色智能”为目标，聚焦供水、生态、工程安全三大领域，构建“四预”（预报、预警、预演、预案）功能的智能调度体系。以下是方案的核心内容总结：

一、建设框架与核心模块

（1）省级应用功能模块

水资源态势分析：整合降水、水源、用水户等数据，实现供水安全、水质安全、工程安全的实时监测与预警。例如，通过物联感知网络覆盖全省1.1万余处水利工程，动态监测水文、水质、工程运行状态。

联合调度决策：基于模型平台实现水资源调配多方案预演，支持洪涝、干旱等场景的智能调度。如宁波市在防御台风“杜苏芮”时，通过预报模型精准预测水位，缩短调度时间。

应急事件处置：集成应急预案库和联动处置机制，快速响应突发污染、工程事故等事件，支撑应急调度与协同管理。

（2）浙东水网业务模块

安全运行监视：重点监控萧山枢纽、上虞枢纽等关键工程的安全指标和水质变化，构建AI视频识别与预警体系。

水资源调配“四预”：结合杭嘉湖平原水文水动力模型，实现中长期调度计划与实时优化。例如，杭嘉湖平原试点通过模型预演支撑40座圩区联调联控，提升防洪韧性。

掌上服务：开发“掌上浙东引水”平台，提供水文化导航、调度信息查询等便民功能。

二、技术支撑体系

（1）数字孪生模型平台

模型集成与共享：搭建省级模型平台V1.0，支持水文、水资源、工程安全等模型的统一注册与调用，如钱塘江、苕溪等流域的洪水演进模型。

国产化适配：推动模型轻量化与国产化适配，确保计算效率。

（2）数据底板与安全体系

分层级数据底板：构建L1-L3级地理空间数据（如杭嘉湖平原30米精度DEM、重点工程3厘米倾斜摄影模型），融合多源感知数据。

数据安全防护：通过态势感知、敏感数据识别、权限管控等技术，实现数据全生命周期安全管理。例如，定期开展数据安全应急演练与风险审查。

三、创新机制与实施成效

（1）试点示范

宁波、椒江、杭嘉湖等试点完成数字孪生流域建设，实现洪水演进、水库调度等场景的虚实交互。

形成“甬水孪生”“椒江调度一体化”等特色品牌，为全国平原水网治理提供样板。

（2）统筹推进机制

省市县联动：建立跨部门协作机制，整合气象、应急、资规等部门数据。

资金与标准保障：通过“工程带数字孪生”模式落实建设资金，制定《浙江省数字孪生水利建设实施方案》等规划文件。

四、未来规划

计划到2027年，建成钱塘江、苕溪等10个数字孪生流域，形成“1311”水网体系（3大水资源通道、11项引配水工程、11个市级水网），实现225个重点水利工程全要素数字化。

五、总结

浙江省通过“数据底板+模型平台+智能应用”的架构，构建了覆盖全域、多级联动的数字孪生水网体系，显著提升了水灾害防御、水资源调度和工程管理的智能化水平，为全国水利数字化转型提供了“浙江经验”。

浙江省数字孪生水网建设方案如下

一、 项目背景

……中央财经委员会第十一次会议上明确要求提升流域设施数字化、网络化、智能化水平。《数字中国建设整体布局规划》提出要构建以数字孪生流域为核心的智慧水利体系。……印发的《国家水网建设规划纲要》,明确提出构建“系统完备、安全可靠,集约高效、绿色智能，循环通畅﹑调控有序”的国家水网。2022年10月，水利部党组书记、部长李国英主持召开部务会议，审议《数字孪生水网建设技术导则》。会议强调，数字孪生水网是建设国家水网的重要内容，也是推动新阶段水利高质量发展的重要标志之一。2023年1月，李国英部长在全国水利工作会议上提出，数字孪生水利是水利高质量发展的重要标志，统筹建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程，构建具有“四预”功能的数字孪生水利体系。2023年6月，水利部在小浪底组织召开数字孪生水利建设现场会，李部长要求大力推进数字孪生水网建设。要锚定构建“系统完备、安全可靠，集约高效、绿色智能，循环通畅、调控有序”国家水网的目标，围绕确保工程安全、供水安全、水质安全，着力数字孪生国家骨干网、数字孪生省级水网建设，推进数字孪生水网与物理水网同步建设，实现与物理水网同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。

二、 建设内容

以浙江水网格局为基础，围绕着供水安全、生态安全、工程安全，构建数字孪生水网省级应用，建设水资源管理与调配、生态用水调度等业务应用的“四预”功能，全面提升浙江水网综合调度精细化、智能化水平，充分发挥水网工程综合效益，力争实现“态势全感知、预报更精准、预案更丰富、调控更科学、协同更有效，系统能升级、省地能兼容、数据更畅通、安全有保障，责任更明确、管理更高效、服务更到位”的愿景。具体建设内容包括新建数字孪生水网省级应用功能模块；新建数字孪生浙东水网业务应用功能模块；建设省级数字孪生水利模型平台；建设省级水利数据仓数据安全体系等工作。

1.数字孪生水网省级应用功能模块

（1）全省水资源态势分析应用模块

围绕供水安全、水质安全和工程安全（运行状态）的保障目标，从降水、水源和用水户保障三个角度剖析展示全省水资源态势。降水态势分析包括前期降水分析、同期多年平均降水分析；水源态势分析包括水源的供水安全状况分析、水质安全状况分析、工程安全状况分析；用水户保障态势分析包括县级以上供水区供需保障态势分析和重要生态流量考核断面供需保障态势分析，结合保障态势分析结果进行实时预警。

（2）联合调度决策应用模块

预测预报未来不同预见期的全省水资源变化趋势，综合考虑水资源调配、水生态调度等不同调度场景下的预警阈值，对全省水资源的供需情况进行预警，并发送预警提示单至相关管理单位，指导水网工程联合调度多方案预演，汇集统筹相关管理单位提交的预演方案及成果，对调度方案进行监督和管理。

（3）业务管理应用模块

建立业务管理功能模块，将调度决策中的各个环节纳入系统当中，经过线上操作完成相关方案和计划的审批、下达，调度指令、预警单下达及执行反馈等工作。并建立相应的台账管理，为之后的任务复盘提供依据。

（4）应急事件处置应用模块

主要功能包括应急信息汇聚、应急预案管理、应急调度预演，以及应急联动处置。对于突发事件，能全面及时地获取相关信息；同时，建立应急预案管理库，面对突发事件时，快速调出相应预案。突发事件发生后，结合上报的调度方案和成果，指导调度预演，多方联动。

2.数字孪生浙东水网业务应用功能模块

（1）安全运行监视

工程安全监视。调用上虞枢纽等重要水网枢纽工程和流量站等设施设备的安全运行预警指标体系、视频AI识别模型，根据工程安全监测和设备运行数据，对水网工程和相关设备进行安全监视，对故障进行精准定位、诊断分析和智能预警。

供水安全监视。构建浙东区域水网用水安全预警指标体系，对水源引水条件、水网供水计划、调度指令执行情况、主通道供水情况、外排口门排水情况等实时监视。

水质安全监视。构建浙东区域水网水质安全预警指标体系，对萧山枢纽、上虞枢纽等主要进水口门，浙东区域水网主体河道及受水区输水河渠等水质变化趋势进行研判分析，对突发水污染事件进行实时监视预警。

（2）水资源调配四预

建设数字孪生浙东水网业务应用水资源联合调度模块，实现水资源态势分析，通过浙东区域水网从水源到用户、从河道到工程的全要素预测分析实现水资源情势预报，结合干旱、洪涝、水生态等预警指标和阈值，对各情景触发预警情况进行综合分析研判及告警实现多场景实时预警，根据不同场景的调度目标开展多方案多情景仿真预演，对预演方案进行综合比选，生成调度预案。根据浙东水资源调度需求，建设中长期调度模块，支撑年度调度计划工作的开展。

（3）水资源与供水业务管理

日常调度管理包括调度计划、调度指令、调度台账管理。水资源管理包括浙东区域水网取用水管理、水源地管理。供水业务管理包括浙东区域水网引调水量统计、进出水管理、引水月报分析、引水效益分析。

（4）突发事件调度分析

针对极端旱情、突发水质污染 、水网工程事故 构建具备应急信息汇聚、应急预案管理、应急调度预演和应急联动处置的功能模块。

（5）掌上浙东引水

亲水平台查询与导航、水文化景观介绍与景点导航、水网信息介绍、建议意见等相关服务功能。

3.省级数字孪生水利模型平台 

搭建省级数字孪生水利模型平台框架，支撑数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程等建设对模型共享需求。建设省级数字孪生水利模型平台V1.0，作为数字孪生水利基础平台的子系统，主要包括模型管理平台的模型登记功能和模型集成功能。

（1）模型登记功能

包括模型市场、模型查询、模型注册、模型变更、模型注销、模型审核，实现对模型登记统一管理。

模型市场。模型市场提供所有模型的总览功能，模型按照被调用次数、分类、发布部门等进行展示，并可查看当前最新模型和热门模型。

模型查询。用户输入模型名称关键字，系统返回匹配的模型列表，点击具体的模型，可以查看模型基本信息、功能介绍、技术参数等信息。

模型注册。开发模型注册功能，实现模型基本信息、模型功能、技术参数等信息的填报注册。

模型变更。当模型升级迭代后，可通过平台进行模型信息的变更，提交变更申请后并由管理员审核后，实现模型信息更新。

模型注销。当模型不再提供使用或不再维护时，模型注册人可通过模型注销申请，经管理员审核后，完成模型注销。

模型审核。管理员可通过模型审核界面，查看模型注册、变更、注销的申请信息，检查申请内容无误后，填写审核信息，完成模型的审核。

（2）模型集成功能

实现模型集成接入功能，以服务接口的形式集成可共享复用模型至模型平台。

模型集成能力。实现模型集成接入功能，以服务接口或工具引擎的形式集成可共享复用模型至模型平台。

模型集成验证。模型提供方按照模型集成接入规范，将模型集成接入至平台，并提供相应示例文档，管理员验证模型服务可用性后，完成模型的集成接入。

模型标签管理。提供新建、编辑、删除标签的功能，实现可根据模型特色、分类等快速打标签。

（3）建设通用应用支撑组件

建设活跃度统计服务、扫码认证、统一待办等应用支撑组件。

开发活跃度统计服务。一是提供用户活跃度统计，统计全省各地区的多维度用户活跃度信息。二是提供活跃度统计接口，为应用建设提供用户活跃度统计能力。

开发扫码认证服务。基于“统一用户”构建扫码认证服务，为用户登录提供快捷的登录入口。当用户登录浙里九龙联动治水手机端后，扫码可直接登录第三方集成系统，扩充用户登录认证的方式，便捷化登录操作。

建设统一待办中心。实现统一待办接入能力，对待办任务进行统一展示和集中管理。

4.省级水利数据仓数据安全体系

评估省级水利数据仓数据安全风险，为省级水利数据仓提供安全态势感知、敏感数据识别、权限管控、使用侧监管、数据水印、数据脱敏、数据分级等技术能力。

（1）建设数据安全态势感知模块

聚合日志信息、风险操作、告警、数据库运行状态等各类数据安全信息。提供安全态势大屏，全视角感知数据安全形势，从数据资产、用户身份、访问行为、安全设备运行多个维度，实现事前预报预警、事中风险治理、身份治理，事后安全审计追溯能力。安全指标至少包括数据库量、事件总数、访问数量、风险数量、响应行为分布、告警曲线趋势、实时威胁分析等，应用内置多种漏洞特征库风险策略、SQL注入风险策略，可及时发现、识别、理解、分析、响应数据安全威胁；具备敏感数据识别模块，可自动扫描、采集、识别、分析、分类敏感数据。

（2）提供数据安全服务

项目建设期内，为省级水利数据仓、数字孪生水网等提供数据安全服务，包括数据安全技术防护服务、数据安全风险评估服务、数据安全运营服务。具体如下：

①数据安全技术防护服务

数据资产探查资产梳理与分级服务。梳理探查数据资产，参照水利部、省政府颁布的分类分级规范，对水利数据进行识别、分级。

数据使用侧监管服务。面向数据操作人员，提供数据使用侧监管服务。

数据权限管控服务。提供数据权限管控服务，制定符合现有体系的权限分配审批流程、合规数据库访问用户清单等。

数据脱敏服务。建立统一合规的脱敏规则策略，实现自动化发现源数据中的敏感数据，并对敏感数据按需进行漂白、变形、遮盖等处理，避免敏感信息泄露。

数据水印服务。提供数据水印服务，对数据文件中内容，进行全自动的读取、识别、变换、增加水印的专业数据安全水印能力。

云上安全能力实施服务。提供数据库审计、数据加密等政务云安全能力的实施服务。

②数据安全风险评估服务

数据全生命周期风险评估服务。提供数据全生命周期风险评估服务，对系统数据全生命周期安全过程进行安全检查，并判定各安全过程能力成熟符合程度，给出数据安全风险评估报告以及数据安全加固建议，输出《数据安全风险评估报告》以及《数据安全加固建议》。

数据安全加固服务。依据风险评估给出的整改意见，对系统所涉及的各种主机操作系统、数据库、中间件层等提供数据安全加固服务，输出《数据安全整改报告》。

数据安全策略优化服务。根据实际业务需求，对省级水利数据仓、数字孪生水网结合各业务场景安全需求，制定针对性的安全策略。

③数据安全运营服务

以数据安全态势感知平台为运营平台，利用水利数据的资产分级分类结果，结合身份梳理确定管控权责。

提供日常监控巡检服务，包含数据安全系统设备的运行情况日常监控及定期巡检。服务次数不少于4次，其中每季度不少于1次，输出交付物《安全巡检服务清单》。

提供数据安全应急演练服务，配合单位安全演练计划，配合输出数据安全场景应急演练方案，提供数据安全应急演练服务，输出交付物《数据安全应急演练方案》、《数据安全应急演练报告》。服务次数不少于1次。

按需提供风险预警处理服务，分析并处置数据风险，对潜在风险告警内容提供处置方案并及时处理风险并进行总结汇报降低风险。输出《风险预警处置报告》。

提供访问行为分析和审计服务，每季度对人员数据访问行为进行审查，特别针对关键岗位的数据处理者进行访问行为审查，输出《关键岗位人员访问行为审查记录》。

提供人员数据行为审查服务，依据现有数据库管控能力，对供应链企业相关技术人员的数据库操作行为进行分析，提供数据安全总结服务，每季度交付《数据安全运营报告》。

三、技术要求

（一）系统层面

1.“统一门户”。系统应接入浙里“九龙联动治水”综合应用（以下简称“九龙”），完成系统的接入和上架。上架系统应满足首页、重要页面“响应时间<1秒、页面打开时间<2秒”等性能指标。

2.“统一用户”。系统应对接“九龙”的“统一用户”体系，利用其统一身份认证接口实现授权人员在系统内的验证鉴权，并实现与其用户体系的同步更新。

3.“统一地图”。系统应统一接入“水利一张图”的空间数据服务，建立空间数据与属性数据的关联，并做好地图空间数据的汇聚更新工作。

4.“统一IRS目录”。系统应在数据局IRS系统上对应用系统进行规范编目，并动态更新目录要素。在项目验收前，应出具IRS应用试运行验收报告。

（二）数据层面

1.数据编目。系统应明确系统产生的各类数据的更新频次、数据覆盖范围、共享和开放属性、共享方式、是否回流、清洗规则、数据关系等，并完成数据的编目。　

2.数据归集。在省级水利数据仓编目的数据，除人事、财务等敏感数据外，应全量归集存量数据，及时归集增量数据，并保证归集数据质量，及时整改问题数据。

3.数据分类分级。系统应参照水利部发布的《水利数据分类分级指南（试行）》，完成数据的分类分级和重要数据识别。

（三）安全层面

1.信创开发要求。系统在开发建设过程中，其数据库、中间件、操作系统等均应满足信创建设要求，并适配国产终端及基础软硬件。

2.部署环境要求。系统须依托省政务云平台架构建设，根据信息系统部署、运行实际需求，合理申请、合规使用云资源，系统开发阶段所需测试部署环境由开发单位自行负责。

3.等级保护要求。信息系统建设阶段应遵循网络安全等级保护2.0标准规范，按二级等级保护相关要求开展建设。

4.数据安全要求。本项目产生的数据应做好分类分级和重要数据标识。项目源代码、数据不得存放第三方网盘或代码库。项目建设和运行过程中，应进行数据备份，对敏感信息脱敏使用，按照数据安全事件溯源要求记录数据的操作日志。

5.安全检测要求。项目验收前，须通过信息系统代码审计、软件测评（功能、性能）和安全检测（渗透测试、漏洞扫描），由符合资质的第三方测评机构出具相应测评（检测）报告，并完成问题隐患整改。