福建视角下的数字孪生水利实践：福州先行探索“十五五”智慧治水新路径
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《中共中央办公厅国务院办公厅关于全面推进江河保护治理的意见》明确提出，要以数字孪生流域为关键抓手，系统构建覆盖全链条的数字孪生水利体系。这一部署与“十五五”规划中“深入推进数字中国建设”“适度超前布局新型基础设施”“加快传统设施数智化升级”的总体要求高度契合。作为数字中国建设的重要组成，福建正依托福州等重点城市的技术积累与生态本底，加速推进具有东南沿海特色的数字孪生水利落地实践。
当前，水安全形势日趋复杂——极端天气频发叠加区域发展提速，历史风险与新型挑战交织并存；与此同时，人工智能、卫星遥感、边缘计算等前沿技术加速成熟，为水利智能决策提供了坚实支撑。在此背景下，建设高精度、强交互、可迭代的数字孪生水利体系，已成为提升水治理体系现代化水平、筑牢东南沿海水安全屏障的关键突破口。福州作为国家数字经济创新发展试验区核心区，已在闽江流域试点开展多源感知融合建模，为全省乃至全国提供可复制的“福建方案”。
数字孪生水利体系，是以真实水利对象为实体基础，以时空数据为底座支撑，以数学模型为逻辑内核，以水利知识为运行驱动，实现物理世界与数字空间全要素映射、全过程模拟、全场景预演的综合系统。该体系由数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程三大模块构成，三者功能互补、数据互通、协同联动。其中，数字孪生流域聚焦闽江、九龙江等重点流域，支撑“统一规划、统一调度、统一管理”；数字孪生水网服务福建“一核两翼三轴”现代水网布局；数字孪生工程则面向霍口水库、福州西区水厂等重大水利设施，保障安全运行与效能释放。
建设过程中，始终坚持“需求牵引、应用至上，数智赋能、能力跃升”原则。立足福建实际，围绕闽江防洪调度、九龙江水资源优化配置、农村供水保障、山洪灾害预警、灌区节水增效等核心业务，系统梳理目标、流程、数据与功能需求，以实效为导向推进感知网络升级、模型算法优化和平台集成建设，全面支撑“预报—预警—预演—预案”闭环管理能力提升。
加快构建“天空地水工”一体化监测感知体系，是夯实数字孪生水利数据底座的前提。在福州及闽东北地区，已率先部署低轨遥感卫星接收站、X波段测雨雷达组网节点，并在敖江、大樟溪等流域规模化应用无人机巡检、水下机器人探测及智能渗压传感设备，显著提升监测覆盖度与响应时效性。
一是实现“四全”监测：即覆盖福建全域每条中小河流、每级水网节点、每座在建或已建水利工程的“全覆盖”；涵盖卫星遥感（天）、航空测绘（空）、地面传感（地）、水下探测（水）、工程嵌入（工）的“全空间”；囊括水文、水力、泥沙、地形、结构形变、渗流应力等关键参数的“全要素”；以及不受台风、暴雨、浓雾等气候影响的“全天候”稳定运行能力。
二是强化孪生适配型数据采集。对照数字孪生水利建模对高精度、高频次、连续性数据的要求，福建正修订省级水利监测技术规范，推动从“单点记录”向“过程刻画”转变，重点归集地理空间、工程状态、调度指令、共享气象与生态等多维数据，确保数字模型与物理对象实时耦合、动态同步。
三是推进跨域数据整合共享。依托福建省政务数据汇聚平台与“水利一张图”，打通省直部门及九市一区水利数据壁垒，接入自然资源、生态环境、交通运输等领域信息资源，构建面向数字孪生的省级水利数据中枢，支撑流域级协同治理。
四是加速国产化装备落地应用。福州高新区正联合高校院所攻关适用于东南丘陵地貌的轻量化激光雷达、抗腐蚀水下声呐及边缘智能传感终端，同步推进水利遥感星座地方分中心建设，提升对下垫面变化、库区淤积、岸线侵蚀等关键问题的动态识别能力。
数学模型的“高保真”程度，直接决定数字孪生系统的决策价值。福建坚持机理模型、统计模型与混合模型协同演进，在闽江下游试点融合雷达实测降雨与AI订正算法的短临洪水预报模型，构建分布式水文—水动力耦合系统，并针对滨海咸潮上溯、红树林湿地水文响应等区域特性深化专项模型研发。
一是聚焦核心建模方向。围绕防洪保安、供水保障、生态修复、粮食稳产四大安全底线，强化基于物理机制的机理模型研发，同步融合大数据挖掘成果，形成可解释、可验证、可迁移的混合建模范式。
二是推动“感知—模型”深度耦合。依托福州、南平等地布设的智能感知终端，实时回传边界条件与约束参数，在线率定模型关键系数，动态修正模拟偏差，使数字推演更贴近真实水文响应规律。
三是健全模型全周期管理体系。制定省级数字孪生水利模型验收标准，利用历史典型洪水、枯水年份及近年实测数据开展多场景交叉验证，确保模型在闽江、汀江等不同流域类型中均具备可靠泛化能力。
四是拓展“正向—逆向—再正向”推演能力。例如在福州城区内涝应对中，先正向模拟不同降雨强度下的积水演进路径；再逆向设定“主干道不淹、地铁口零进水”等刚性目标，反推泵站启停与闸门调度组合；最后结合最新雨量实况再次正向校验，输出最优处置方案。
面对持续演化的水文情势、快速变迁的下垫面条件、日益增长的民生用水需求，数字孪生水利体系必须坚持边建边用、以用促建。福建正以福州为先导，将数字孪生深度融入日常调度、应急指挥与规划建设全过程，不断迭代升级系统功能，切实提升东南沿海水安全保障能力与治理现代化水平。
（作者为水利部党组书记、部长）
《 人民日报 》（ 2025年12月26日 10 版）
文章来源:http://finance.people.com.cn/n1/2025/1226/c1004-40632478.html
摘要：本文阐释数字孪生水利体系建设路径，突出福建特别是福州在监测感知、模型构建与实战应用中的先行实践，强调其对落实“十五五”数字中国战略的重要支撑作用。 SEO关键词：数字孪生水利,福建水利数字化,福州智慧治水,数字中国建设,闽江流域治理 SEO描述：聚焦福建与福州实践，解析数字孪生水利体系在监测感知、数学建模与实战推演中的创新路径，助力数字中国建设与闽江流域高质量治理。
