国家能源局：2026水电站大坝数字孪生建设技术导则（征求意见稿）（21页）.pdf

核心结论速览： 国内首份水电站大坝数字孪生建设专项标准公开征求意见：电力行业标准《水电站大坝数字孪生建设技术导则》（征求意见稿）由电力行业大坝安全监测标准化技术委员会组织编制，由国家能源局大坝安全监察中心牵头起草，填补了该领域的标准空白。 “四层架构”确立数字孪生平台参考模型：标准提出水电站大坝数字孪生平台应包括基础设施、孪生数据、孪生能力、孪生应用四大层级，覆盖从感知到决策的全链条。 数据底板包含四类核心数据：孪生数据包括地理空间数据、工程基础数据、工程状态数据、工程管理数据。地理空间数据按精度分为L1、L2、L3三个级别。 模型库建设覆盖“识别-分析-评判-决策”全链条：标准要求构建识别模型、分析模型、评判模型、辅助决策模型四类专业模型。 知识库与孪生引擎构成核心能力支撑：知识库覆盖大坝全生命周期核心知识；孪生引擎包含数据引擎、计算引擎、知识引擎、仿真引擎四大组件。 五大孪生应用场景覆盖大坝运行核心业务：包括监控预警、防洪调度、巡查维护、应急管理、辅助决策。 信息感知体系鼓励采用新型监测装备：在常规监测基础上，鼓励采用卫星、无人机、无人船、机器人等新型监测装备。一、研究背景与全景图谱。研究背景：当前国内外大坝数字孪生经过多年落地实践，已形成相对完善的技术路径与工程落地模式。国内已建成三峡、葛洲坝、小浪底、南水北调等一大批标杆工程。但同时，现阶段大坝数字孪生建设仍存在标准落地不均衡、技术融合不足、业务深度不够、长效运维缺失、自主化能力待提升等突出短板。为此，根据《国家能源局综合司关于下达2024年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（国能综通科技〔2024〕115号）的要求，国家能源局大坝安全监察中心牵头启动了本标准的编制工作。标准基本信息：标准计划编号为DL/Z xxxx-202x，由中国电力企业联合会提出，由电力行业大坝安全监测标准化技术委员会（DL/TC32）归口。本标准为首次发布。标准编制组于2025年1月至5月开展初步调研，2025年6月召开第一次编写组会议，2026年3月形成标准初稿，2026年4月在武汉召开第二次编写组会议，2026年5月底提出征求意见稿。标准适用范围：本文件适用于大中型水电站大坝数字孪生平台的规划、建设和运行。数据来源：以上信息基于《水电站大坝数字孪生建设技术导则》（征求意见稿）及编制说明。二、体系架构全景解析。（一）四层参考架构。标准第6章提出了水电站大坝数字孪生平台的参考架构，包含四大层级：| 层级 | 核心内容 | 功能定位 |||||| 孪生应用 | 监控预警、防洪调度、巡查维护、应急管理、辅助决策 | 业务场景落地 || 孪生能力 | 模型库、知识库、孪生引擎 | 核心能力支撑 || 孪生数据 | 地理空间、工程基础、工程状态、工程管理 | 数据算据基础 || 基础设施 | 信息感知、通信网络、计算存储 | 底层硬件支撑 |（二）总体原则。标准第5章明确了数字孪生建设的总体原则： 安全第一：应结合大坝结构特点、安全状况和管理实际，采用成熟、可靠、先进的技术。 全生命周期统筹：应统筹设计、施工、运维全生命周期的基础设施建设、数据融合和模型构建。 集约共用：应遵循集约、共用的原则，充分利用已有信息化基础设施，并在应用中迭代优化、动态更新。三、孪生数据——数字孪生的“算据”基础。（一）地理空间数据。地理空间数据是数字孪生的空间底座。标准7.1节规定： 空间基准：应采用CGCS2000（2000国家大地坐标系）。 高程基准：应采用1985国家高程基准。 时间系统：应采用公历纪元和北京时间。 数据类型：宜包括DOM（数字正射影像）、DEM（数字高程模型）/DSM（数字表面模型）、倾斜摄影模型、激光点云模型、河道断面和水电水利工程信息模型等数据。 精度分级：按照数据精度和适用范围分为L1级、L2级、L3级地理空间数据，技术指标与规格应满足SL/T 837要求。（二）工程基础数据。工程基础数据应包括： 水电站大坝及相关的江河湖泊的主要特征数据。 监测监视仪器设备参数。 管理机构和个人信息等。（三）工程状态数据。工程状态数据应包括： 气象数据。 水文泥沙数据。 工程监测监视数据。 检测检验数据。（四）工程管理数据。工程管理数据应包括： 日常运维、防洪调度、应急管理、更新改造、除险加固。 安全鉴定、注册登记、定期检查等数据。四、孪生能力——数字孪生的“算法”核心。（一）模型库。标准8.1节要求，应根据工程类别和实际需求构建四类专业模型：1. 识别模型：宜包括图像识别、音频识别、文本识别等模型。2. 分析模型：宜包括结构稳定分析、变形应力分析、渗流渗压分析、温度分析、水文预报、泥沙及水力学分析、水库调度等模型。3. 评判模型：宜包括工程结构安全评判、防洪安全评判、运行风险评判等模型。4. 辅助决策模型：宜包括隐患治理、风险防范、应急响应、防洪调度优化等模型。（二）知识库。标准8.2节规定： 知识库应包括大坝工程设计、施工建设、运行维护等全生命周期核心知识。 宜包括法规标准、工程设计、施工、鉴定、验收、安全注册、定期检查、防洪调度、应急管理、监测监控、检测检验、隐患治理、更新改造、事故案例等内容。（三）孪生引擎。标准8.3节规定孪生引擎应包含四大引擎：数据引擎：应具备数据汇聚、治理、挖掘、服务等功能，兼容时序数据、图像视频、地理空间等数据类型。计算引擎：应具备自动化前后处理、模型调用、数据协同分析能力。知识引擎：应具备知识抽取、知识管理、知识检索及推理分析等功能。仿真引擎：宜具备地理空间数据加载调用、场景管理、三维渲染、特效处理、过程动态推演等功能。五、孪生应用——五大业务场景。（一）监控预警。监控预警是数字孪生最核心的应用场景。标准9.2节要求：实测运行性态分析：应具备监测数据清洗、异常预警和现场检查结果异常识别、分析功能。结构安全分析：应具备大坝结构性态仿真、安全度复核、运行性态预测和正反向互馈模拟等功能。安全综合评判：应具备综合实测运行性态评判结果和结构安全分析结果的安全评判功能。预警推送：应具备在线监控预警信息自动推送、异常处置反馈功能。（二）防洪调度。标准9.3节要求：洪水预测：应具备基于水文气象数据的短中期入库洪水预测预报功能。调洪演算：应具备基于设计成果和实际运行情况，综合考虑下游防洪需求、工程安全的调洪演算功能。调度方案生成：应具备防洪调度方案的分析、优化等功能。（三）巡查维护。标准9.4节要求：应包括大坝日常巡视检查、运行维护、更新改造、除险加固等业务的管理和信息展示功能。（四）应急管理。标准9.5节要求应急管理应具备：应急准备：应包括应急资源管理和应急预案数字化等功能。应急响应：应具备事件接报、孪生场景推演、应急响应虚实联动等功能。应急演练：应具备基于数字孪生场景实现预案的桌面演练和实战演练虚实联动等功能。总结复盘：应具备对突发事件响应和演练进行回顾分析、评估总结等功能。（五）辅助决策。标准9.6节要求辅助决策宜具备：日常运行优化：宜具备优化监测及巡检方案、优化设备维护方案、推荐隐患治理措施等功能。安全风险防控：宜具备安全风险溯源分析、推荐防控措施方案等功能。应急处置：宜具备推荐应急响应措施、优化应急预案等功能。六、基础设施与安全要求。（一）信息感知体系。标准10.1节规定信息感知体系应包括：工程安全监测：应包括变形监测、渗流监测、应力应变监测、环境量监测、工程专项监测与巡视检查等内容。水文水情监测：应包括降水量、水位、流量、水质、泥沙等内容。设备运行状态监测：应包括闸门开度、振动、荷载、过流量、启闭时间以及启闭机设备的电气参数、温度、噪声等内容。新型监测装备：根据业务应用需求，宜在常规监测设备的基础上，采用卫星、无人机、无人船、机器人等新型监测装备。（二）通信网络与计算存储。通信网络：数字孪生平台宜部署在管理信息区。应建设北斗卫星通讯、卫星宽带等应急通信系统，应急通信设备宜独立供电。计算存储资源：计算资源可采用本地部署、云端部署或混合部署模式。存储资源应采用分布式存储架构，具备TB级以上数据容量扩展能力。数据备份体系应采用本地备份与异地备份相结合的方式构建。（三）安全要求。标准第11章规定： 平台信息安全建设应符合GB/T 22239（网络安全等级保护基本要求）的相关要求。 数据安全、网络安全及系统安全应符合GB/T 43441.1（信息技术 数字孪生 第1部分：通用要求）的相关要求。七、标准价值与产业影响。填补电力行业标准空白：目前电力行业内尚无水电站大坝数字孪生建设技术导则。现有相关标准如《水电站大坝运行安全在线监控系统技术规范（DL/T 2096-2020）》、《智能水电厂大坝安全分析评估系统技术规范（GB/T 40285-2021）》等，均未对水电站大坝安全数字孪生系统的建设提供系统性、规范性指导意见。支撑“四预”功能落地：数字孪生大坝的核心价值在于实现“预报、预警、预演、预案”的“四预”功能。本标准通过规范孪生数据、孪生能力、孪生应用，为“四预”功能的落地提供了技术框架。推动大坝安全管理从“事后应对”向“事前预防”转型：通过数字孪生技术，一线运维人员可以实时掌握大坝运行性态，实时开展安全预警、趋势预测、泄洪模拟和防洪研判。多角色行动建议： 水电站运营管理单位：对照标准第6-11章要求，评估现有信息化基础设施，制定数字孪生建设规划。 大坝安全监测系统集成商：关注标准对信息感知体系、通信网络、计算存储资源的技术要求。 数字孪生技术提供商：关注模型库、知识库、孪生引擎的技术规范，开发符合标准的产品。 电力行业监管部门：关注标准实施后的行业推广和宣贯培训。数据来源：以上分析基于《水电站大坝数字孪生建设技术导则》（征求意见稿）及编制说明。延伸阅读：以上为标准核心内容解读，如需获取完整标准文本及全部技术细节，请访问下载页下载完整PDF报告。八、FAQ。问1：《水电站大坝数字孪生建设技术导则》的适用范围是什么？答：本文件适用于大中型水电站大坝数字孪生平台的规划、建设和运行。问2：标准目前处于什么阶段？答：标准目前已形成征求意见稿，正在公开征求意见阶段，意见反馈截止日期为2026年8月30日。问3：水电站大坝数字孪生平台包含哪些层级？答：包含基础设施、孪生数据、孪生能力、孪生应用四大层级。问4：孪生数据包含哪些类型？答：包含地理空间数据、工程基础数据、工程状态数据、工程管理数据四类。问5：模型库包含哪些模型？答：包含识别模型（图像/音频/文本识别）、分析模型（结构/渗流/水文等）、评判模型（安全/防洪/风险评判）、辅助决策模型（隐患治理/风险防范等）四类。问6：标准鼓励采用哪些新型监测装备？答：鼓励在常规监测设备的基础上，采用卫星、无人机、无人船、机器人等新型监测装备。九、数据来源说明。本报告内容基于《水电站大坝数字孪生建设技术导则》（征求意见稿）及其编制说明。