问题——汛期风险上升，防洪调度面临“看不全、算不准、动不快” 进入主汛期前后——强降雨过程更趋频繁——局地短时极端降水、山洪和城市内涝等风险叠加，对江河湖库与城镇防洪体系提出更高要求；长期以来，一些地区防汛仍存三类突出短板：一是监测要素分散、数据链条割裂，雨情、水情、工情难以汇成统一视图；二是研判更多依赖经验与静态规则，对洪水演进路径、淹没范围与影响程度的定量预测不足；三是应急指挥链条偏长、信息回传不够及时，险情处置容易错过关键窗口。在突发性强、变化快的天气过程中，这些问题更为明显。 原因——复杂水系与多源数据治理难度并存，模型与业务应用衔接不足 业内人士分析，防汛难题并非单一技术短板，而是“数据—模型—业务”系统能力不足的集中体现：其一，监测体系跨部门、跨区域、跨类型，数据标准不一、质量不齐，实时汇聚与治理成本高；其二，洪水演进受地形、土壤、下垫面与工程调度等多因素影响，模型对边界条件较为敏感，缺少高精度底图和持续校核机制，就难以做到稳定可用；其三，部分地区模型成果与预警、预案、调度等业务流程结合不紧，出现“算得出、用不上”，难在关键时刻转化为可执行指令。 影响——数字孪生为防汛提供“可视、可算、可推演”的底座能力 水利部提出推进数字孪生水利体系建设，重点方向包括：强化“天空地水工”一体化监测感知，提升对雨量、水位、流量、闸坝工况、堤防险情等要素的实时获取能力；构建“高保真”数学模型系统，增强对洪水形成、汇流演进及工程调度影响的刻画能力；深化“2+N”业务应用“四预”功能，形成“预报—预警—预演—预案”的闭环应用。其核心是为物理流域建立动态映射的数字镜像，让洪水过程能在虚拟空间先行推演、反复比选，把决策前移，为风险识别与处置争取时间。 多地探索显示，数字孪生与算法预测、工程调度结合，有助于形成“一屏统览、分级联动”的指挥模式：在内涝风险较高的城市片区，通过对降雨过程、排水管网与汇水路径的仿真，可滚动预测积水点位与风险等级，并联动生成处置建议；在灌区、河网和平原水系地区，通过需水预测、渠系配水与闸站联调推演，可在保障供水的同时优化防洪排涝策略，实现水资源调配与防灾减灾协同。 对策——以“四预”为牵引补齐能力短板，推动监测、模型与指挥体系贯通 业内建议，推进数字孪生水利应坚持问题导向与实战导向，重点抓好四上工作。 一是把“全要素感知”作为基础工程。围绕关键河段、重点堤防、病险水库、山洪沟道、城市易涝点等薄弱部位，完善监测站网与视频感知，融合卫星遥感、雷达、北斗定位等手段，提升极端天气下数据的连续性与可靠性。 二是把“高保真模型”作为核心工程。以流域为单元，推进水文、水动力、工程调度与风险评估模型耦合，建立常态化校核机制，提升模型在不同雨型、不同工况下的适用性。对重点工程和薄弱环节强化精细化建模，做到“关键处算得准”。 三是把“业务闭环”作为落地工程。将预报、预警、预演、预案嵌入指挥调度流程，形成情景推演、方案比选、指令下达、效果评估的闭环，减少层层转报与重复会商，提高协同处置效率。 四是把“安全与自主可控”作为底线要求。围绕水利关键基础设施，强化数据分级分类保护与系统安全运行，推进软硬件适配与可靠性验证，确保在高负荷、断网或灾害场景下仍能稳定可用。 前景——从“防洪”走向“防风险”，以数字化能力支撑流域治理现代化 受气候变化与城镇化影响，洪涝灾害呈现极端性增强、影响范围扩大、灾种复合化等趋势。数字孪生水利的价值不仅在于提升单次洪水过程的处置效率，更在于推动治理模式从“事后应对”转向“风险前置管理”。随着监测网络更完善、模型精度持续提升、跨区域数据共享更顺畅，未来防洪调度将更强调提前量、量化依据、多方案比选与动态优化。同时，数字孪生能力也有望与水资源调度、河湖生态管控、工程运维管理等深度融合，形成覆盖“防灾—供水—生态—管理”的综合治理体系。
当治水智慧遇上数字革命，江河治理正被注入新的动能。这场由科技创新推动的防汛体系升级，正在改变灾害应对方式，也体现出我国在重大风险防控中的组织能力与技术积累。随着数字孪生技术更深度融入国家水网建设，面向人水和谐的治理新图景将加速呈现。