□本报记者 王曼玉 王瑜

　　秋意渐浓，钱塘江畔潮声阵阵。9月10日，数字孪生水利体系建设现场会在浙江省杭州市召开。这是一次水利行业的盛会，更是一场科技与智慧交融的展示。

　　“要坚决落实好、完成好党中央、国务院部署的重要任务，系统谋划推进数字孪生水利体系建设。”水利部党组书记、部长李国英在会议中强调。

　　近年来，各地水利部门积极行动、科学布局，以数字孪生技术为引擎、以国家水网建设为框架、以重大工程为支撑，全力构建系统高效的流域治理体系，在科技赋能的道路上加速迈进。

　　“预”见未来，防洪减灾更智能

　　卫星遥感、无人机“空中哨兵”、测雨雷达……今年汛期，各地“技防＋智防”能力持续提升，数字孪生技术在一场场防汛“硬仗”中发挥了关键作用。

　　当前，全国基本形成涵盖31颗遥感卫星、4800余架无人机、101部测雨雷达、13.3万处水文监测报汛站、30余万处水利工程安全监测点的“天空地水工”一体化监测感知体系，逐步建成“点线面体”监测网络，形成全要素、全天候的动态监控体系。

　　“6月30日，依托自主研发的光电测沙仪，黄委在泾河支流马连河庆阳水文站监测到1030千克每立方米含沙量，系统误差仅1.03％。”水利部黄河水利委员会主任祖雷鸣表示，这标志着泥沙在线监测实现新突破。

　　这一切，离不开“天空地水工”一体化监测感知体系的硬核支撑。通过数字孪生水利体系，可以精准掌握防洪保护对象承灾能力，依托洪水演进模型，动态预演水库、河道、堤防、蓄滞洪区的调度运用次序、时机、方式和规模，制定和优化防洪调度运用方案，全面提升流域防洪安全保障水平。

　　“今年6月，梅雨叠加台风‘蝴蝶’，钱塘江中上游出现强降雨。浙江省提前24小时准确预报兰溪洪峰流量，为富春江、分水江等水库错峰调度提供决策支持。”浙江省水利厅厅长李锐介绍。浙江已打造出一套“能监测、会分析、可预报”的“虚拟水利系统”，在水库调度方面，不仅可实时同步水情数据，还能生成暴雨、干旱等情境下的调度方案，为防汛与供水提供科学依据。

　　面对极端天气频发的挑战，数字孪生水利体系建设须持续完善、动态升级。水利部珠江水利委员会因地制宜，构建了贴合珠江流域特点的专业模型体系。“该模型由2类基础模型和35项专业模型组成，使迭代后的降雨、产汇流及洪水演进等模型更加精准智能，有力支撑对流域水工程‘一个流量、一方库容、一厘米水位’的精准调度。”珠江委副主任何力劲说。

　　精打细算，水资源调配更科学

　　2月28日，南水北调工程安全度过第11个冰期输水阶段，中线工程较计划多向京津冀调水0.41亿立方米。

　　“以往调度多依赖经验判断与人工计算，如今依托智能调度业务应用平台，可实现输水能力自动评估与供水方案动态优化。”中国南水北调集团有限公司总经理孙志禹表示。数字孪生南水北调中线系统通过完善冰情水情感知与模型迭代优化，全力护送一泓清水永续北上。

　　甘肃疏勒河承担着134.42万亩农田的灌溉任务。在缺水的背景下，如何实现节水与用水平衡？

　　“甘肃将数字孪生技术深度融入‘水网+流域+工程+灌区’全要素，构建覆盖‘空中雨—水库水—渠道水—田间水’的全链条智能管控体系，实现‘大水网’连接‘小畦田’的精准灌溉与高效配水。”甘肃省水利厅厅长牛军介绍，数字孪生疏勒河系统让庄稼喝饱水还能少用水，探索出水资源节约集约利用的新路径。

　　不止如此，“天空地水工”一体化监测感知体系还助力河湖生态复苏。依托数字孪生西辽河平台，断流27年的西辽河干流今春首次实现全线过流。

　　数字孪生水利体系通过统筹流域和区域生活、生产、生态用水，实现水资源精准预报、预警与调度，在不同来水与需水情境下优化配置方案，真正实现“精打细算用好水资源、从严从细管好水资源”。

　　全周期智控，水利工程更安全

　　在西江塘展区，各类智能化巡检设备引人注目。

　　“劲蛟01”、智能飞行浮标、“海瞳”等水下智能监测设备，依托智能识别与视频智能巡河等技术，实现水利工程全天候、自动化、可视化智能巡查，既节约人力，也提升精度和效率。

　　堤坝渗漏光纤监测系统基于光纤光栅阵列测温技术，可实时捕捉坝体温度异常，精准锁定渗漏点位并及时告警。白蚁监测技术则通过打造“云端预警—平台调度—工程除险”的智能处置链，贯通从发现到消险的全流程。

　　浙江苍南县搭建水利无人机一体化平台，快速采集河湖、水利工程等空间信息，构建起全方位、立体化的智能感知网络，为河湖管理、工程安全与防汛防台风等工作提供支撑。

　　从“人防”到“技防”，从“间断巡查”到“实时监控”，数字孪生水利让隐藏的风险无所遁形，显著提升工程安全与运行效率。

　　需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力，建设数字孪生水利体系杜绝华而不实，重在应用与实效。当前，我国数字孪生水利建设已由积极探索、先行先试，进入全面深化推进和强化应用的新阶段。

　　福建坚持省级搭平台、统一建设、全省通用，市县建感知、数据汇交、全面共享，构建信息共享、管理高效、服务优质的全省孪生水利与数字赋能平台；山东以省级水网先导区建设为契机，打造以实体工程为基础、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动的数字孪生水网；江西统筹推进数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程建设，加快完成数字孪生潦河水网、数字孪生灌区、数字孪生蓄滞洪区建设……在水利部、流域管理机构与各地的共同努力下，全方位、全覆盖、全要素的“天空地水工”一体化监测感知体系，正逐步加密守护江河湖库的感知经纬，为推动水利高质量发展注入强劲的科技动能。

　　从“天空地水工”一体化监测融合到“水利一号”遥感卫星的精准观测，从南水北调的跨区域调水到国家水网的持续优化，数字孪生技术正助推水利治理管理的创新成果转化为切实的民生福祉，为推动水利高质量发展、保障我国水安全提供坚实科技支撑。

　　来源：中国水利报 2025年9月13日