问题:水利治理进入精细化阶段,数字化能力短板亟待补齐。近年来,极端天气更为频繁,防洪抗旱形势更加复杂;同时,我国水利工程分布广、类型多,跨流域调水、枢纽调度、灌区用水管理等业务对实时感知、预测预报和协同指挥提出更高要求。部分地区仍存数据分散、模型口径不一致、业务系统各自为战等问题,影响调度效率和风险管控水平。鉴于此,数字孪生流域建设成为水利现代化的重要抓手。 原因:政策推动与现实需求叠加,带动招标加速扩量并向新方向延伸。从4月项目结构看:一是“先行先试”项目加快落地,带动工程全生命周期建设。山东胶东调水先行先试项目采用EPC模式,统筹深化设计、平台开发、信息基础设施、网络安全与业务应用等,合同金额约7177万元,强调以系统集成打通“建、管、用”。二是以防灾减灾为牵引的小流域应用提速。福州溪源溪小流域(溪源水库)数字孪生建设一期项目将山洪灾害防治与数字化能力结合,中标金额约1010万元,突出“预报—预警—预演—预案”的闭环能力。三是省级与流域级平台同步推进。广东涉及的支撑平台及流域数字化场景软件服务预算约4364万元,围绕模型中心、仿真中心、知识服务等模块分层建设;安徽将技术指南编制纳入采购,预算约148万元,意在通过标准化路径提升可复制、可推广水平。四是灌区、枢纽等典型场景加快补齐短板。山东王庄灌区数字孪生标段约815万元,聚焦感知建设、数据汇集、三维可视化与移动端应用集成;新疆乌鲁瓦提水利枢纽数据底板及BIM建设约273万元,强调以“一张图”支撑调度。同时,泥沙监测等专业能力通过专项采购补上短板,如建德寿昌江泥沙监测系统约478万元。小体量项目也更趋专业化,例如太浦河泵闸模型与可视化应用约90.8万元、济南智慧水文研究约29.5万元,突出算法模型与业务可视化的结合。 影响:从“单点建设”走向“体系化作战”,产业协作与治理方式同步变化。此次密集开标表达出三上信号:其一,建设重点正从“建系统”转向“建能力”。不少项目将数据底板、模型平台、业务应用与安全保障同步推进,强调从监测感知、仿真推演到指挥调度的一体化能力。其二,技术底座趋于统一。BIM与GIS融合仍是三维表达与数据底板的主流方案,并继续走向模型复用、仿真联动,推动水利工程数字资产沉淀。其三,安全与运维的重要性明显上升。随着业务上云、数据汇聚和跨部门共享增多,网络安全更常被纳入标包,运行维护也从“事后处置”转向“线诊断+预防性维护”。从市场端看,设计院、科研机构与数字化企业联合中标更为常见,反映出数字孪生流域建设同时依赖水利专业能力与数字工程能力。 对策:夯实标准、数据与运维三大基础,避免“重建设轻应用”。业内人士认为,下一阶段需要持续在三上用力:一要强化标准引领和成果复用,尽快形成数据底板、模型参数、接口规范、验收指标等可执行标准,减少重复建设和口径不一。二要推进数据治理与共享协同,建立跨部门数据汇聚、质量管理与更新机制,确保水雨情、工情、灾情等关键数据“采得全、传得快、用得准”。三要把运维与安全作为常态投入,完善分级防护、应急响应与审计机制,同时建立模型校核和持续迭代制度,让预测预报能力经得起实战检验。采购层面可进一步强化绩效导向,突出应用效果、响应时效与可持续运维能力,避免“重展示轻实效”。 前景:更多“大体量”项目在路上,数字孪生流域版图有望继续扩大。根据公开信息,南水北调东线北延应急供水工程网络安全建设、威海黄垒河流域建设、天津宝坻引江供水工程数字孪生、济南卧虎山—锦绣川连通调水工程运维管理、河北黄壁庄水库先行先试等5个项目已发布招标公告,合计预算超过3亿元。随着后续集中开标推进,建设热度有望再度升温。可以预期,伴随国家水网建设提速、流域统一治理需求增强,数字孪生将从“试点示范”走向“规模化部署”,并在防洪调度、供水保障、生态调度、工程安全等关键场景中提供更直接的支撑。
数字孪生作为智慧水利的重要技术支撑,正在成为水域治理现代化的关键力量。通过持续完善标准体系、夯实数据与模型底座、强化安全与运维能力,数字孪生将为水利工程提供更稳定、更可用的数字能力,提升防灾减灾和水资源优化配置水平,为保障国家水安全、改善水环境提供更有力的技术支撑,也为水利数字化实践积累可推广的经验。