大江大河洪水预见期从3天延长到10天，主要江河关键期洪水预报准确率达90%——“十四五”期间，数字孪生水利实现关键突破。水利部报告显示，数字孪生水利体系由数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程组成，全面完成94项先行先试任务，“天空地水工”一体化监测感知系统初步构建。从都江堰灌区连续3年提前7天完成水稻栽插到88条母亲河复苏，数字孪生水利正深刻改变中国治水方式。
数字孪生水利体系架构
数字孪生流域、水网、工程三位一体
数字孪生水利体系是以物理水利对象为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理水利全要素和治理管理活动全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演的综合体系，由数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程组成，三者互不替代、各有侧重、互联互通、信息共享。
2025年全面完成94项数字孪生流域建设先行先试任务，推进14个省级水网先导区数字孪生水网建设，11个重点数字孪生水利工程投入实战应用，49处数字孪生灌区、230个数字孪生农村供水工程建设见效。
“天空地水工”一体化监测感知系统
“天”依托“水利一号”及组网34颗遥感卫星实现全国陆域范围亚米影像季度覆盖，具备重大应急事件小时级监测能力。“空”借助200余部水利测雨雷达组网运行，实现从“落地雨”向“云中雨”监测转变。“地”通过13.6万处水文测站、雨量站等实现关键点位精准实时监测感知。
“水”专门针对河湖库水体监测——光电测沙仪6分钟精准获取含沙量，实测误差1.03%。“工”聚焦水利工程内外部要素监测——激光雷达、合成孔径雷达等支撑堤坝渗漏、管涌等多类型险情隐患检测。
“四预”功能赋能防洪安全
预报——预见期从3天延至10天
水利部研发“云-雨”短临降水预报模型，实现全国未来6小时、逐10分钟更新、空间分辨率1公里×1公里的精细化短临降水预报产品应用。“十四五”以来累计发布洪水预报272万站次，主要江河关键期洪水预报准确率达90%。
预警——1.24万次洪水预警+121万次山洪预警
构建洪水风险分类别、多层次预警体系。“十四五”以来累计发布洪水预警1.24万次、山洪灾害预警121万次，及时组织山洪危险区群众转移避险1,555万人次，显著降低人员伤亡。
预演与预案——数字推演支撑科学决策
基于数字孪生平台构建流域洪水预报调度一体化模型。数字孪生长江在秋汛期间动态模拟预演汉江流域骨干工程调度和洪水演进80余次，成功应对汉江流域7次编号洪水。在2024年应对乌苏里江长历时超保洪水过程中，根据洪水预演结果提前加固加高子堤255公里，实现人员不伤亡、堤防不决口、城市不进水。
水资源管理与调配精细升级
取水计量全覆盖，在线接入率超98%
非农取水、大中型灌区渠首取水口基本实现取水计量全覆盖，规模以上取水口在线计量接入率超过98%。水利部已批复的171条重点河湖生态流量监测覆盖率达93%，全国已建成地下水监测站点24,857处。
数字孪生灌区节水显著
都江堰灌区通过数字孪生建设实现水资源精细化调度，连续3年提前7天完成水稻栽插，实现600余万亩水稻灌溉既快又省。安徽淠史杭灌区2025年在降雨量偏少5%情况下，灌溉引水量节约3.1亿立方米，直接经济效益达7,200万元。
母亲河复苏方面，按月更新有水河长、河湖面积遥感解译矢量信息，动态评估复苏情况。截至2025年9月底，88条（个）母亲河（湖）复苏目标任务全面完成。
