推進數字孿生流域建設是建設網絡強國、數字中國、智慧社會的應有之義，是推進新階段水利高質量發展的重要舉措，更是強化流域治理管理最重要的支撐。

2022年全國水利工作會議在京召開。李克強總理、胡春華副總理作出重要批示。水利部黨組書記、部長李國英出席會議并講話。

會議強調，今年要加快建設數字孿生流域和數字孿生工程，強化預報預警預演預案功能。按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”要求，全面推進算據、算法、算力建設，對物理流域全要素和水利治理管理全過程進行數字化映射、智能化模擬。

工邦智慧水利以《"十四五"期間推進智慧水利建設實施方案》為基礎，利用3S、物聯網、BIM、三維仿真等信息技術，構建數字孿生流域、建設“2+N”水利智能業務應用體系。主要包括數字化底座、洪水“四預”模型、水雨情監測系統、水庫大壩安全監測系統、智慧群閘聯控系統、防汛應急指揮系統、水環境監管系統、河長制與河湖管理系統、地下水資源監測管理系統、灌區信息化管理系統、工程項目管理系統和水利“一張圖”。

感知層：通過攝像機、傳感器、無人機和移動設備、衛星定位系統等感知設備按約定的協議把物與物、物與人的連接建立起網絡系統。

基礎設施層：通過私有云、公有云、混合云等多種方式為用戶提供其所需的計算和存儲等資源，并通過虛擬化等技術實現資源池化，以實現資源的按需分配和快速部署。

數字化基礎支撐層：通過數據同步交換、三維地理信息引擎、空間數據融合整編、物聯網平臺、時空數據中臺、無人機自動建模技術打造數字孿生流域的數字化底座，形成基礎數據統一、監測數據匯集、二三維一體化、三級貫通的數據底板。

智能水文模型：建設洪水預報、預警、預演和預案“四預”模擬仿真平臺，實現洪水預報調度結果在數字地圖中的動態交互、實時融合和仿真模擬，推動智慧流域防洪工作。

水利智慧應用層：基于可視化終端實現面向水雨情監測、河湖長制、水庫大壩安全監測預警、地下水監測、群閘聯控、灌區、智慧防汛應急指揮、水利工程項目管理、水環境監管等業務的分析應用，實現一張圖綜合可視化展示。

服務層：用戶可以使用通過業務門戶網站、公眾門戶網站、手機APP、微信公眾號、微博大V號等進行信息訪問。各種方式的訪問都有統一的應用軟件入口界面。

 以“時空感知大數據平臺”為核心，打造數字孿生流域的數字化底座，形成基礎數據統一、監測數據匯集、二三維一體化、三級貫通的數據底板，實時接入水雨情、工情、墑情、取水等水利監測數據，擴展經濟社會等跨行業數據，支撐數字化映射。

利用智能感知技術和通信技術，建設對涉水對象屬性及其環境狀態進行監測和智能分析的天空地一體化水利感知網。

構建耦合氣象、水文、水動力學的網格化、分布式、精細化的“降水-產流-匯流-演進”流域模型，全鏈條水文集合預報和洪水風險預警。核心功能包括洪水預報、洪水預警、洪水預演、洪水預案等，洪水“四預”平臺作為防汛的“耳目尖兵”，為一線防汛工作開展提供支撐，提升風險防控能力。

預報方面，以實時雨水情信息為基礎，結合產匯流模型實時預測分析。

預警方面，基于洪水預報（水情預報）數據，按照洪水預警信號等級信息預警信息生成與展示。

預演方面，集成水情監測數據、降雨監測數據、三維地表、水下三維地形、水利設施數據、防洪對象資料，在三維場景中，實現洪水預測演進、洪水淹沒模型分析、洪水實時演進、防洪應急調度預演、河道水庫潰壩預演、堰塞湖模擬的實景化展示。

預案方面，集成各類防洪方案、調度規則和專家經驗等，實現各預案觸發條件與水情監測的實時關聯，實現對當前洪水水情與洪水級別的準確判斷，及時、準確地觸發防汛應急預案，提供客觀、準確的數據支持，幫助防汛指揮部門進行應急調度決策。

水雨情監測系統：由監測中心、通信網絡、水雨情監測設備、水雨情監測系統三部分組成，實現對雨水情等監測設備采集的數據實時接收、解析、存儲、分析、處理以及可視化展示，通過系統可對流域內監測站點分布、運行狀態、實時動態數據、視頻信息、預警信息、維護信息等管理與查看。

水庫大壩安全監測預警系統：主要包括物聯網平臺，無人機平臺以及業務系統，其中物聯網平臺主要提供設備的快速接入和設備管理服務，無人機平臺主要負責水庫大壩三維模型構建以及巡檢支撐，業務系統主要實現小型水庫水雨情和大壩安全的實時監測和預警。

群閘聯控信息系統：通過控制水閘調水補水，實現流域內水資源的靈活調動。在確保水庫群、區間及上、下游安全前提下，實現防洪抗旱以及水資源合理利用。

智慧防汛應急指揮系統：基于數字孿生流域信息平臺，匯總雨水情數據信息，結合洪水“四預”模型，實現預報數據與多維信息的融合與集成，將各類防汛信息進行實時快速地收集、分析和處理，切實加強防汛指揮系統等非工程防洪措施建設，供各級領導和防汛部門科學地調度人力、物力、財力，進行防汛調度指揮，能充分發揮防洪工程的整體防洪作用，最大限度地減輕災害損失。

水環境監管信息系統：通過物聯網平臺實現實時在線多參數水質監測數據接收、解析、分析，支持4G/NB-IOT/北斗等多種網絡，實現在線化監測設備運行、數據接收質量效益分析、監測站點分布可視化、水質質量評價、水質離子動態趨勢分析，河道排污巡查信息管理、綜合信息統計分析等。

河長制系統：利用現有水利水務信息化資源，以PC+APP應用模式，實現河湖基礎信息管理；河湖長履職；監督考核；河湖巡查管理；投訴、上報事件管理；問題處理；通報公示；新聞動態信息發布；信息統計分析等功能。

地下水監測系統：主要功能為地下水監測數據的接收解析、自動化站網與設備運行管理、地下水監測網運行維護管理、實時監測數據的解析、顯示和查詢、地下水監測設備的運行狀態等。

灌區信息化系統：涵蓋灌區水雨情、水質監測、閘泵控制、氣象監測在灌區業務中的應用，實現數據采集、視頻監控、狀態采集、數據顯示、數據分析、報表生成等功能。

水利工程項目管理系統：項目實現全過程動態監管，等實現統一的信息管理。可在線查看項目基礎信息、實施工程信息、分布位置、相關文件資料、多媒體、項目進展、工程實施過程數據，以及工程相關無人機三維模型、BIM模型等。

流域水利“一張圖”：集基礎地理、水文監測、水利設施、大壩安全監測、氣象、洪水預警預報、水資源調度、山洪災害、汛情、水環境監測、河湖長制、水土保持、工程項目實施等為水利相關數據內容，實現一張圖綜合可視化展示。