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数字孪生赋能智慧水利：构建现代化治水新范式

2025-09-11 14:02:17来源：智慧城市网整理阅读量：95 评论

　　【智慧城市网企业关注】水是生命之源、生产之要、生态之基。随着全球气候变化加剧和经济社会快速发展，水资源短缺、水旱灾害频发、水生态环境恶化等问题日益突出，传统水利管理模式已难以适应新时代治水需求。数字孪生作为新一代信息技术与实体经济深度融合的关键技术，为智慧水利建设提供了全新的技术路径和发展范式。

　　数字孪生是指通过物联网、大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术，在虚拟空间构建一个与物理实体完全映射的数字化模型，实现物理实体与虚拟模型的实时交互、协同演化和智能决策。

　　智慧水利是以水资源可持续利用为目标，以数字化、网络化、智能化为特征，通过深度融合信息技术与水利业务，构建集感知、分析、决策、执行于一体的智慧化水利管理体系。它旨在实现水资源管理精细化、水利工程运维智能化、水旱灾害防御精准化、水生态环境保护动态化。

　　数字孪生与智慧水利的融合具有天然的契合性。一方面，数字孪生为智慧水利提供了核心技术支撑，通过构建全要素、全流程、全周期的数字化模型，实现水利系统的透明化管理和精准化调控；另一方面，智慧水利为数字孪生提供了广阔的应用场景，水利系统的复杂性、动态性和关联性，要求数字孪生技术不断创新升级，以满足日益复杂的治水需求。

　　数字孪生赋能智慧水利的重要意义

　　(一)提升水资源管理精细化水平

　　水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，其合理配置和高效利用直接关系到经济社会可持续发展。传统水资源管理依赖人工监测和经验调度，存在数据滞后、精度不足、调配粗放等问题。数字孪生技术通过构建覆盖流域、区域、城市的水资源数字孪生系统，实时采集降水、径流、水位、水质、取用水等全要素数据，实现水资源数量、质量、时空分布的动态模拟和精准预测。基于数字孪生模型，可以开展水资源供需平衡分析、优化配置方案推演、用水效率评估等，为水资源刚性约束、节水型社会建设提供科学依据，推动水资源管理从“粗放式”向“精细化”转变。

　　(二)增强水利工程运维智能化能力

　　数字孪生技术通过构建水利工程全生命周期数字孪生模型，整合设计、建设、运行、维护等各阶段数据，实现工程结构状态、运行参数、环境影响的实时监测和动态评估。借助数字孪生模型，可以模拟工程在不同工况下的响应，预测可能出现的病害和险情，制定最优运维方案，实现“状态感知-故障诊断-预警预报-智能处置”的闭环管理，大幅提升水利工程运维效率和安全保障能力。

　　(三)提高水旱灾害防御精准化程度

　　数字孪生技术通过构建流域水旱灾害数字孪生系统，融合气象、水文、地理、社会经济等多源数据，实现降雨径流模拟、洪水演进预测、干旱发展趋势研判等。基于数字孪生模型，可以开展不同量级洪水、不同干旱程度的情景推演，评估灾害影响范围和损失程度，优化防洪调度方案和抗旱应急措施，提高水旱灾害防御的前瞻性、精准性和有效性，最大限度减少灾害损失。

　　(四)促进水生态环境保护动态化监管

　　数字孪生技术通过构建水生态环境数字孪生系统，实时监测水体水质、水生生物、沿岸生态等要素，模拟水生态系统的演化过程和污染物迁移扩散规律。基于数字孪生模型，可以评估水生态环境质量状况，识别污染来源和生态风险，预测水生态系统变化趋势，制定精准的治理修复方案，实现水生态环境保护从“被动治理”向“主动防控”、从“末端治理”向“全过程监管”转变。

　　数字孪生为智慧水利建设带来了前所未有的发展机遇，正在改变水利管理的模式。推进数字孪生智慧水利建设，是加快水利现代化的必然要求，是保障国家水安全的战略举措。

　　(本文由AI生成)

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