案例摘要
伴随数字政府建设的深入推进，水利工程数字化治理成为提升政府管理效能的关键举措。温州国家海洋经济发展示范区海塘安澜工程（浅滩二期生态堤）由华东院牵头的联合体承建，依托华东院自主研发的数字孪生支撑平台，构建了“1底座+1平台+6应用”的全生命周期数字孪生智慧管理体系，覆盖工程建设与运营的全过程。该平台融合BIM、GIS、物联网、人工智能、水利专业模型等技术，实现工程建设的智慧化管理以及运营期防台防潮的智能决策，打造了满足水利部“数字孪生水利工程”建设要求的海塘信息化系统，助力工程获评“温州海塘安澜工程示范项目”，为同类政府投资海塘工程的数字化治理提供了可复制推广的创新性解决方案。
一、实施背景
（一）政策背景
国家“十四五”规划明确提出推进数字政府建设，水利部发布《“十四五”智慧水利建设规划》，以数字孪生流域和数字孪生水利工程建设为主线，推动水利工程的智能化改造。浙江省出台《海塘安澜千亿工程建设规划》，明确将海塘工程建设成为集“生命线、风景线、幸福线、智慧线”于一体的综合性工程，要求充分运用现代信息技术构建具备动态感知、数据互通、智慧研判、自动控制功能的智慧海塘管理体系，并将信息化管理设施与海塘工程同步设计、同步建设、同步验收、同步运行。
（二）项目背景
温州市瓯江口二期“两新一重”项目位于灵昆岛与洞头霓屿岛之间，总投资约86亿元，是温州市新一轮发展的重要平台载体。其中浅滩二期生态堤子项作为温州国家海洋经济发展示范区海塘安澜工程，已获省发改委批复，新建海塘7.71km，防潮标准提升至100年一遇，并新建两座排涝水闸，排涝标准为20年一遇。该堤与灵昆南北堤、浅滩一期南北围堤、灵霓海堤共同构成对瓯江口灵昆、浅滩片区的保护，是温州国家海洋经济发展示范区防潮体系的重要组成部分，为瓯江口新区筑牢了防洪安全屏障。该工程具有建设规模大、地质条件复杂（深厚软基、候潮作业）、参建单位众多、建设运营一体化要求高等特点，传统管理手段难以满足工程精细化管控与政府数字化监管的需求。
（三）问题导向
工程建设面临三大核心挑战：其一，建设现场人、机、料、法、环等要素的监管难度较大，安全风险管控缺乏实时感知手段；其二，框架海堤施工期结构安全动态研判能力不足，传统监测手段响应滞后；其三，工程运营期防台防潮决策依赖人工经验，缺乏精准化预报预警和智能辅助决策能力。
二、实施目标
本方案以“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”为原则，旨在打造全国首条全生命周期数字孪生“安全+”海塘，具体达成以下目标：
一是在建设期实现智慧建管（多方协同、质量安全进度全面管控）、智慧工地（人机料法环全要素管理）、智能建造（桩机精准定位、结构动态安全研判）三大能力；
二是在运营期实现智慧管护（巡检养护标准化数字化）、智慧防灾（防台防潮“四预”能力）、公众服务（便民利民）三大能力；
三是实现平台与浙江省水利工程管理平台、瓯江口智慧城市平台的数据互通，支撑政府对重大基础设施工程的数字化监管，为海塘安澜工程的高质量建设和安全运营提供有力支撑。
三、建设内容
（一）总体架构：1底座+1平台+6应用
平台采用“1底座+1平台+6应用”的总体架构，底座为实体基础设施与物联感知体系，支撑平台为数字孪生核心引擎，6大应用覆盖建设期与运营期的全场景。
（二）数字孪生支撑平台
平台包含数据底板、模型平台、知识平台和模拟仿真引擎。数据底板整合了工程BIM模型、GIS倾斜摄影模型、监测与物联数据及业务数据，构建数字孪生底座，已汇聚业务数据5360余条。本研究涉及的用户数量为128人。模型平台部署了水利专业模型、AI识别模型以及可视化模型。模拟仿真引擎采用自研图形引擎与虚幻4引擎，可支持施工进度孪生映射以及完工场景模拟。
（三）建设期六大应用
智慧建管系统已正式上线，提供Web端、移动端、大屏端等多终端产品体系，包含11个一级模块与33个二级模块，实现了进度管理（BIM进度孪生映射）、质量管理（线上验评+资料模型挂接）、安全管理（隐患闭环+风险源分级管控）、文件流转（项目公司与总包收发文全线上化）等核心功能。
智慧工地系统围绕“人机料法环”五个关键要素，部署了37路具备AI智能识别功能的视频监控、500顶具备人员定位功能的智能安全帽、应用于5个主出入口的车辆管理系统、配备智能地磅的物料验收系统、采用GPS高精度定位并实施垂直度偏差实时监测的桩机数字化监控系统以及支持自定义巡航路线的无人机自动机场，达成了建设现场全要素的可视化管控。
在智能建造领域，结合有限元法等计算分析模型对框架海堤主体结构施工过程进行动态安全研判，依据《海堤工程设计规范》相关要求，实时分析水平位移、沉降位移等监测数据，其中钢筋混凝土框架结构弹性层间水平位移需满足1/550的限值要求，一旦数值出现异常立即触发预警，还可参考温州浅滩围涂海堤的沉降与位移分析案例优化研判逻辑，为海塘建设质量与安全提供全程保障。
（四）运营期三大应用
智慧管护系统支持综合监测数据自动采集（接入水情、工程安全等自动化监测系统）、无人机巡检任务管理（巡检路线可视化）、工单全流程闭环管理、基于BIM的设备全生命周期台账管理。
智慧防灾系统构建了防台防潮“四预”能力：通过台潮预报模型实现精细化预报，开展潮位、越浪、海塘安全风险分析预警，支持潮位发展过程历史预演，智能匹配推荐应急预案，显著提升了海塘台潮应急管理水平。
公众服务系统面向社会公众，提供AR交互（历史工程数字化放映+AR场所引导）、智慧寻厕、防汛信息推送、投诉监督等便民功能，赋能“幸福线”建设。
四、创新亮点
创新点一：全国首个满足水利部“数字孪生水利工程”要求的海塘信息化系统
平台严格对标水利部《数字孪生工程建设技术导则（试行版）》，构建了涵盖数据底板、模型平台、知识平台、模拟仿真引擎的完整数字孪生支撑体系，是目前全国范围内首个系统性满足该导则要求的海塘信息化系统，具有重要的示范引领价值。
创新点二：框架海堤施工期动态安全研判技术
针对框架海堤这一特殊结构形式，创新性地将施工期结构安全动态监测与计算分析模型相融合，实时研判水平位移、沉降位移等关键指标，观测桩基与钢筋混凝土框架的应力应变情况，分析软土地基长期蠕动变形影响，实现了施工过程中结构安全状态的全程数字化感知，填补了同类工程的技术空白。
创新点三：全生命周期建管运维一体化数字孪生模式
平台贯穿工程设计、建设、运营全生命周期，建设期数据无缝向运营期传递，BIM模型从建造阶段直接延伸至运维管理，避免了数据割裂，实现了“建完即用、数据贯通”的一体化数字孪生创新模式，为政府接收工程后的数字化监管奠定了完整的数据基础。
创新点四：政企数据共享的数字化治理新路径
平台按规定向浙江省水利工程管理平台报送物联感知数据、进度质量安全台账等关键数据，同时对接瓯江口智慧城市平台，探索了重大基础设施工程建设期政务数据共享、政府数字化监管的创新路径。
五、实施效果
在工程质量方面，生态堤与市政道路验收合格率均达到100%。软基处理质量评定结果为优良等级，项目提前竣工。安全生产方面未发生任何事故，HSE平台评分持续维持在99分。知识产权成果丰硕，涵盖授权专利10项、软件著作权4项以及已发表的学术论文6篇。平台运行态势稳定，用户范围覆盖各参建单位，为工程的高质量推进提供了数字化支持，构建了可复制推广的创新范例。
完成单位：温州市瓯江口二期"两新一重"建设项目先行区EPC总承包项目部
完成人：赵攀、马得莲、吴凡