智水未来 共创共赢——智慧水利平台建设取得新突破
发布时间:2026-02-25

智水未来 共创共赢——智慧水利平台建设取得新突破

近日,我国智慧水利建设迎来重要进展。从省级系统升级到数字孪生平台投运,从政企协同签约到应用场景创新,水利行业正加速推进数字化转型。随着“十四五”收官与“十五五”开局交替,智慧水利平台作为数字孪生水利体系的核心载体,正在从“点上盆景”迈向“面上风景”,为水利高质量发展注入强劲动能。

2月11日,水利部信息中心召开2026年工作会议,全面总结2025年工作,谋划部署2026年重点工作。会议明确提出,要坚持“需求牵引、应用至上,数智赋能、提升能力”,加快完善“天空地水工”一体化监测感知系统和“高保真”数字流场模拟数学模型系统,构建框架统一、多级协同、集约复用的数字孪生平台,持续筑牢水利网络安全防线,全面支撑打赢水旱灾害防御硬仗和水资源节约集约利用,确保“十五五”开好局、起好步。

一、战略引领:数字孪生水利体系加速成形

日前在京召开的全国水利工作会议,聚焦“十五五”时期水利发展蓝图,明确提出将构建数字孪生水利体系作为六大关键战略任务之一。会议强调,要坚持“需求牵引、应用至上”,完善天空地水一体化监测系统、高保真数字流场模型及实用化数字孪生平台,系统推进数字孪生流域、水网和工程建设。

在长江流域,数字孪生技术正成为流域治理管理现代化的“核心引擎”。“十四五”期间,水利部长江水利委员会深入贯彻国家水安全战略,推动横跨物理世界与数字空间的“双长江”加速成形。2025年,《数字孪生长江建设顶层设计(2025—2030年)》正式印发,确立了“统一设计、分级建设、共建共享”的核心思路,明确了“两步走”战略目标:到2027年建成实现流域关键业务场景数字化的1.0版,到2030年全面建成达成全流域智慧协同的2.0版。

“不能只做‘纸上规划’,更要明确‘施工手册’。”长江委数字办相关负责人介绍,配套出台的《长江流域数字孪生流域建设指导意见》《长江流域数字孪生工程建设指导意见》,进一步细化了技术标准、责任分工与实施路径,确保每一步都落地有形。

数字孪生工程建设方面,以三峡、丹江口、江垭皂市等为代表的一大批数字孪生工程已初步建成并投入运用。数字孪生流域建设方面,数字孪生汉江和澧水流域防洪“四预”平台上线运行。数字孪生水网建设方面,多个省、市、县级水网先导区数字孪生水网建设如期推进。

二、感知先行:“天空地水工”构建立体监测网络

要让江河湖泊“活”在数字世界,首先要让它“被看见”。传统水利常面临“看得见下游、看不见上游,看得见今天、看不见明天”的困境。为此,各地着力构建“天空地水工”一体化监测感知网,破解传统水利“监测盲区多、数据滞后”的难题。

在长江流域,“天—空”层面依托卫星数据、86部气象雷达测站数据和百余部水利测雨雷达数据,基本实现除江源区外流域监测全覆盖。陆水流域3部测雨雷达组网后,预报入汛首场强降雨提前了3个小时,为下游乡镇防汛争取关键时间。丹江口和江垭皂市水利测雨雷达已建设完成并投入试运行。

“地—水—工”层面,建成覆盖丹江口水库16条主要入库河流水质小时级自动监测体系,构建“天空地水”一体化高光谱遥感水质监测系统,实现库区水质“实时盯防”。同时搭建遥感“四自”(自动识别、自动预警、自动派单、自动核查)平台,重点监测消落区“四乱”问题,目前已完成72个监测站点设备安装调试,整合水旱灾害防御、水资源管理等监测断面约3800个,形成“天地一体、水陆联动”的立体感知体系。

在重大水利枢纽工程领域,北斗系统实现了规模化应用。近日,三峡枢纽北斗高精度监测系统完成建设并投入试运行,这是北斗全球卫星导航系统首次在重大水利枢纽工程安全监测领域的规模化应用。三峡集团流域管理中心监测中心副主任赵鹏介绍,该系统采用“单北斗”模式,从核心硬件到解算软件实现全国产化、全自主化,形成了毫米级高精度感知能力。在北斗示范应用项目建设过程中,通过大量信号测试、模型优化、对比观测和装置创新,以详实数据证明了北斗系统不仅可用,而且好用——单北斗解算系统已连续稳定运行两年,其解算成果与同期高精度视准线法获得的监测成果相比,差值保持在1.1毫米以内。

在江苏,长江南京大胜关段智能堤防试点建设项目实施方案通过评审。该项目将构建“天-空-地-水-工”一体化智能堤防监测感知体系,建设智能感知堤防,后续在江苏省推广示范。

“我们现在每天处理的数据量,相当于十年前一年的总和。”长江委数字办技术人员感慨,“数据就是新时代的‘江河水’,只有流动起来,才有生命力。”

三、平台实践:从省级系统到枢纽工程的全面升级

(一)广东:水文系统升级与数字孪生飞来峡投运

近日,广东省水资源管理系统水文部分(2025-2026年)升级改造项目上线试运行前集中测试在博罗水文站顺利开展。本次测试聚焦实验室管理、水资源公报编制、水质评价分析、水质自动监测四大核心模块,从功能合理性、界面美观性、操作便捷性、数据完整性等关键维度开展全方位、全流程测试验证。

项目自2025年7月启动以来,严格遵循“需求导向、问题导向、效果导向”原则,历经全省范围系统调研与需求论证、核心模块开发与初始化配置等关键阶段。该项目建成后,将有效提升全省水资源管理智能化水平与工作效能,强化与水利部的数据共享交换能力,并深度融入广东智慧水利工程(一期)水文应用体系,构建覆盖省、市、县三级水文单位的一体化管理服务平台。

与此同时,广东省规模最大的综合性水利工程——飞来峡水利枢纽数字孪生平台正式上线试运行。该系统接入北江流域1011座外部监测站数据,整合463个大坝安全监测点、27座雨量水位站和152路视频监控信息,可将洪水预见期延长至72小时,并实现了核心软硬件的全国产化自主可控。

(二)湖北:数字孪生富水水库“四预”平台投运

在湖北,数字孪生富水水库“四预”(预报、预警、预演、预案)平台已正式投入运行。富水局紧扣“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”核心原则,立足“共建共享、先行先试”理念,聚焦流域防洪核心任务,以数字孪生技术为核心底座,推动水利工作从传统“治水”向数字“智水”转型升级。

该平台以数据整合为核心抓手,打造“工程一张图”管理体系,整合山洪、气象、水文等多维度水雨工情数据及全流域视频监控资源,归集各类防洪工程基础信息,实现全域数据“一网汇聚、一体管理”。基于流域高精度数据,通过专业仿真引擎构建1:1三维数字孪生流域,还原核心设施及周边生态环境,可模拟天气变化、水位涨落等场景。

平台成功推演2024年“暴力梅”过程,实现风险预判到应急处置全流程闭环支撑,并同步建设移动APP,整合实时水位、流量、气象预警及现场视频等功能,打造便携式“一站式”查询工具,满足一线防汛全天候办公需求。

(三)安徽:淠史杭数字孪生灌区节水增效

淠史杭灌区坐落于皖豫两省交界,横跨长江、淮河两大流域,设计灌溉面积达1198万亩,是中华人民共和国成立后兴建的全国最大灌区。2022年12月,淠史杭灌区被列入水利部数字孪生灌区先行先试建设名单。

按照“整合已建、统筹在建、规范新建”原则,通过新建和共享方式,汇集灌区雨情、水情、工情、农情等4000多处监测站点数据,融合卫星遥感影像,构建“天空地水工”一体化监测感知系统;根据业务实际需求,整合灌区水情与调度历史数据,开发供需水预测、水资源配置与调度等2类8个专题模型,建设淠史杭数字孪生灌区综合业务平台。

在需水预测与水资源配置环节,将灌区划分为27个控制单元,通过遥感识别种植结构与灌溉进度,动态预测作物需水量,并利用水资源配置模型快速生成优化调度方案,配水方案编制时间由过去1—2周缩短至几分钟。2025年灌溉期间,在水稻栽插面积基本一致、降雨量较去年同期偏少5%的前提下,通过科学预测、动态调整配水方案,使淠史杭灌区农业灌溉引水量从2024年的24.9亿立方米下降到21.8亿立方米,节约大别山水库群优质水资源3.1亿立方米,产生直接经济效益达7200万元

2025年3月,系统监测显示灌区上游六大水库蓄水量较近十年同期均值偏少约三成,来水量严重不足。基于该预警,省淠史杭灌区管理总局多次向各县区通报供水形势,并在梅雨期集中降雨时,科学拦蓄上游六大水库库区来水10.8亿立方米,有效补充了水库蓄水,缓解了灌溉前期用水紧张局面。

四、政企协同:合力打造智慧水利“样板间”

(一)河北:政企携手打造“河北样板”

2月2日,河北省水利厅与河北水利发展集团有限公司“全面推进智慧水利建设战略合作协议”签约仪式在石家庄市举行。双方将充分发挥各自优势,持续强化协作配合,全力推动各项任务落地见效,携手打造全国智慧水利建设的“河北样板”,为经济社会高质量发展贡献坚实的水利力量。

此次战略合作是深入贯彻“数字中国、国家水网”战略部署的具体实践,标志着河北省水利厅与河北水利发展集团有限公司在智慧水利建设等方面的合作迈入新阶段,是政企协同推进水利现代化建设的重要里程碑。

(二)深圳:应用场景创新大会促成超2亿元签约

1月29日,2026年深圳市第二届智能水务应用场景创新大会圆满落幕。大会发布22项全市场景需求清单,全面覆盖水源地管理、水厂智能化升级、供排水管网运维、水质监测等核心领域。大会成功促成合作意向超120项,意向签约金额突破2亿元。大会专门设置“鸿蒙化水务”创新产品展区,推动“水务+AI”“水务+鸿蒙”深度融合。

(三)武汉:“国字号”单位集中发布涉江治水场景

在武汉,长江水利委员会等四大“国字号”单位集中发布涉江治水应用场景,包括水利水电工程安全智能感知、水生态自动化监测等,面向全国征集科创项目,并配套总规模超10亿元的创新基金。

(四)北京密云:政企合作聚焦智慧水务

2月9日,密云区举办“携手同心,共赴未来”2026年优化营商环境大会,密云区人民政府与正和生态签署战略合作协议,聚焦水安全保障、生态修复、智慧水务等核心领域。根据协议,2026年至2028年,密云区将开放水安全保障、水资源保护、水生态修复、智慧水务管理等领域的核心场景,企业将发挥技术优势深度参与建设。

五、应用实效:数字孪生助力防灾减灾

据水利部信息中心2026年工作会议透露,2025年各级水利部门累计发布洪水预报150.94万站次、中小河流洪水早期预警4835站次,向防汛责任人和社会公众发送山洪灾害预警短信22.1亿条,为流域洪水防御和危险区群众避险转移赢得先机。

在澧水1号洪水防御中,长江委依托数字孪生澧水流域防洪“四预”平台,提前预判出洪峰关键特征与量级,为沿岸数万群众提前转移避险争取到宝贵的“黄金窗口期”,成功实现“零伤亡”。同年汉江秋汛,面对7次编号洪水,数字孪生系统通过超前模拟预演,助力防御措施始终跑在洪水前面,为取得“双胜利”提供了前瞻性、科学性、精准性决策支持。

水利枢纽运行安全,也因数字孪生技术获“智慧护航”。2023年,丹江口水库170米蓄水过程中,数字孪生系统实时仿真水位上涨对坝体应力的影响,提前72小时预警3处潜在渗漏风险,精准调控实现“零险情”蓄水。在三峡水库管理中,数字孪生则助力“清淤增容”,2025年4月三峡水库消落期,库容冲淤动态监控系统模拟泥沙淤积规律,优化减淤方案,成功恢复防洪库容147万立方米。

涉河监管效率与精准度双提升。2025年,长江委依托数字孪生三峡涉河项目监管系统,高效完成72个涉河建设项目技术审查。系统通过三维仿真还原项目对河道行洪、岸线生态的影响,避免传统审查“纸上谈兵”,同时大幅度缩短审批周期,实现“监管不缺位、服务不打折”。

六、未来展望:从“治水”向“智水”跨越

回望“十四五”,数字孪生水利建设从试点走向示范,从局部突破迈向系统集成。一条虚实交融、智能协同的“数字江河”,正在加速成形。

政策层面,水利部已明确阶段性目标:到2027年,推进具有防洪任务的大型水库、大型水闸等重点工程的数字孪生建设;到2030年,基本完成重点工程数字孪生建设,实现运行管理全流程数字化、网络化、智能化。

“十五五”时期,水利部将重点推进六项关键战略任务,包括基本实现水旱灾害防御体系和能力现代化、加快建设现代化水网、构建数字孪生水利体系等。未来,随着数字孪生技术与水利业务的深度融合,智慧水利平台还将接入更多城市水网、灌区工程、生态保护区,形成全域联动的智慧治理体系。

在湖北富水水库,下一步将持续优化升级平台,探索AI大模型知识库融合应用,融入大坝安全监测数据,提升业务智慧化管控与工程标准化管理水平;培育水利与数字应用复合型专业人才,推动人防技防深度融合,以数字技术驱动水利高质量发展。