智慧水利投资水平稳步提升，数字孪生是实现智慧水利必要技术手段
思瀚产业研究院    2026-10-17

1、智慧水利的发展历程

自上世纪 70 年代，我国水利信息化建设经过“信息化起步”“金水工程”“数字水利”等阶段，现已迈入“智慧水利”的全新发展阶段。国家“十四五”规划纲要已明确提出“构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”，同时，水利部先后出台一系列文件，进一步明确了推进智慧水利建设的时间、路径和任务规划，并细化明确了具体要求和措施。

2、水利投资持续保持较高水平，主要水利工程设施不断建设

水利是国民经济的重要基础设施，我国在水利投资方面保持较高投入。2019 年-2024年，全国水利固定资产投资规模年均复合增长率为 15.05%，总体呈增长态势，2024 年我国全年水利固定资产投资完成投资 13,529 亿元，同比增幅达 12.78%。

在水利建设投资保持增长的同时，支撑水利业务发展的主要水利工程建设也在快速推进。根据《全国水利发展统计公报》的数据，2019 年-2024 年，作为水网的关键性节点工程水闸和泵站的数量实现较大幅度增长，我国大型水闸数量由 892 座增长至 1,002 座，中大型泵站的数量由 4,713 处增长至 5,580 处。同样，上述期间内，我国大型水库的数量由 744 座增长至 841 座，总库容由 7,150 亿立方米增长至 8,124 亿立方米，已建成灌区工程形成的全国灌溉面积由 75,034 千公顷增长至 81,743 千公顷。

3、智慧水利投资水平稳步提升

在国家数字化转型战略的持续推动下，我国智慧水利行业目前已形成可观的市场规模。根据剑鱼标讯（国内专业的招投标信息服务平台）中标公示信息统计数据显示，2024年全国范围内招标金额在 100 万元以上的水利信息化项目累计金额达 237.23 亿元。智慧水利市场的规模，主要取决于水利领域固定资产投资的总体水平以及信息化投入在其中所占的比例。在数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程等多项政策的支持与推动下，未来几年我国水利行业将步入信息化投资的加速周期。据 IDC 预测，2025 年水利行业的信息化投资占比将提升至 2.2%。叠加我国水利固定资产投资稳步增长的态势，智慧水利市场规模将突破 300 亿元，行业前景广阔。

4、数字孪生是实现智慧水利的必要技术手段

现阶段，我国产业数字化、网络化、智能化转型升级加速，智慧化已成为行业发展水平的重要指标。智慧水利作为水利高质量发展的显著标志，已经成为实现水利现代化的主要标志，而智慧水利建设的核心与关键是数字孪生水利建设。推进以数字孪生建设为核心的智慧水利体系是由水利工作的特点决定的。

天然水系内的各生态要素紧密联系、相互影响、相互依存，加之水网、水利工程、涉水工程、水利管控活动及水的社会循环等对水的活动、自然环境与社会民生影响大，影响因素和关系复杂多变，因此，需要在数字空间中建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程等数字孪生体。

数字孪生技术是将虚拟世界与现实世界进行映射的一种计算机模拟仿真平台。数字孪生技术通过要素虚拟化、状态实时化与可视化技术，在虚拟世界中模拟和再现水流及涉水相关要素的关联关系，解析要素时空动态演化规律，实现流域水模拟、水工程调度及其影响快速响应与精准分析，并将感知获取的信息和计算分析的成果转换为流域管理和经济社会发展相关的分析评价要素，集成耦合多维多时空尺度高保真数学模型，在数字空间进行推算，及时预报、预警，进行多方案反复预演，经过综合评估分析后选择最优方案，落实到工程调度运用、非工程措施和组织实施方式中去，形成可操作的预案，实现智慧运营和辅助决策。

2021 年，水利部印发《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》，要求到 2025 年，通过建设数字孪生流域、“2+N”水利智能业务应用体系、水利网络安全体系、智慧水利保障体系，建成七大江河数字孪生流域，在重点防洪地区实现“四预”（即预报、预警、预演、预案），建成智慧水利体系 1.0 版。

2024 年 4 月，水利部再度印发《关于推进水利工程建设数字孪生的指导意见》，要求到2025 年，新建大型和重点中型水利工程普遍开展信息化基础设施体系、数字孪生平台和业务应用体系建设，推进有条件的中小型水利工程开展数字孪生建设；到 2028 年，各类新建水利工程全面开展信息化基础设施体系、数字孪生平台和业务应用体系建设。