【数字孪生】数字孪生水利建设中应把握的要点.pdf

水利部将推进智慧水利建设作为推动新阶段水利高质量发展的六

条路径之一。数字孪生水利建设是推进智慧水利建设的实施措施。水

利部近两年先后从行政、规划、工作、技术四个层面制定印发了系列

文件，明确了推进数字孪生水利建设的时间表、路线图、任务书、责

任单。完成了顶层设计。

数字孪生水利建设是一项技术难度大、管理复杂的系统工程，存

在技术和管理方面的难点，水利部通过开展技术攻关和先行先试，探

索了解决难点的思路举措。

第一部分把握数孪生水利建设的目标任务

目录

第二部分把握数字孪生水利建设的重点与难点

一二三四

是什么为什么建什么怎么建

定义定位形势要求目标任务实施路径

一定义定位—定

位

智慧水利——全局性大目标，是水利高质量发展的显著标志，是大方向和趋势。推进智慧

水利建设是推动新阶段水利高质量发展的六条路径之一。

数字孪生水利——实施措施，统筹建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工

程，构建具有“四预”功能的数字孪生水利体系。

u第一层：明确发展方向，即智慧水利

u第二层：实施措施，即建成具有“四

预”功能的数字孪生水利体系

u第三层：主要任务，即“三个孪生”

和”2+N”业务“四预”

一定义定位—定义

数字孪生水利是充分运用物联网、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术，建设数字孪生

流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程等新型基础设施，实现流域防洪、水资源管理与调配等“2+N”业务应用

“四预”(预报、预警、预演、预案)功能的综合体系，提升水利治理管理数字化、网络化、智能化水平，为新阶

段水利高质量发展提供有力支撑和强力驱动。

数字孪生流域是以物理流域为数字孪生水网是以物理水网为数字孪生水利工程是以物理水

单元、时空数据为底座、数学模型单元、时空数据为底座、数学模型利工程为单元、时空数据为底座、

为核心、水利知识为驱动，对物理为核心、水利知识为驱动，对物理数学模型为核心、水利知识为驱动，

流域全要素和水利治理管理活动全水网全要素和水利治理管理活动全对物理水利工程全要素和水利治理

过程进行数字映射、智能模拟、前过程进行数字映射、智能模拟、前管理活动全过程进行数字映射、智

瞻预演，与物理流域同步仿真运行、瞻预演，与物理水网同步仿真运行、能模拟、前瞻预演，与物理工程同

虚实交互、迭代优化，实现对物理虚实交互、迭代优化，实现对物理步仿真运行、虚实交互、迭代优化，

流域的实时监控、发现问题、优化水网的实时监控、联合调度、风险实现对物理工程的实时监控、发现

调度的新型基础设施。防范的新型基础设施。问题、优化调度的新型基础设施。

一定义定位—定义

预报预警

基本内涵是以流域为单元，遵循客观规律，在总结基本内涵是制定水利灾害风险指标和阈值，拓宽预

分析典型历史事件和及时掌握现状的基础上，根据业务警信息发布渠道，及时把江河洪水、山洪灾害、渍涝灾

需求，采用基于机理揭示和规律把握、数理统计和数据害、工程灾害、干旱灾害、冰凌灾害、供水危机、水域

挖掘技术等数学模型方法，对水安全要素发展趋势做出