在浙江省宁波市，数字孪生技术已融入宁波水利的方方面面——从防洪减灾到城市供水，从工程管理到河湖生态保护，为这座因水而兴的城市带来前所未有的智慧变革。超过1.4万个监测感知点位，全面覆盖水库、堤防、海塘、闸泵、河湖、供水、排水等七大类水利工程，敏锐地捕捉着每一处工程的细微脉动，并将海量数据实时汇聚至指挥中枢。
让防洪减灾“预”见未来
依托数字孪生技术，让宁波这座滨海城市的防洪体系发生了质变。
“同样是200毫米左右降水，2015年台风‘灿鸿’造成经济损失27亿元，而2024年台风‘康妮’却未引发灾情。”宁波市水利局防御处督察专员周则凯指出，这得益于工程体系不断完善、防御能力大幅度提升，其中，甬江流域预报调度一体化模型功不可没。
该模型是宁波数字孪生流域建设的核心技术成果，集成了水利、自然资源和规划、应急管理、气象等多部门海量数据，以预报、预警、预演、预案为核心，通过数字孪生技术实现自然流域与虚拟模型的动态联动，构建起“实时感知、水信互联、过程跟踪、智能处理”的治水新格局，有效破解了甬江流域因上游山区源短流急、下游潮水顶托，流域洪水与城市内涝交织带来的复杂调度难题。
在防御台风“康妮”时，宁波市水利局应用并行计算技术，将干流及平原主要水位的预报时间从八分钟大幅度压缩至两分钟。对余姚、北渡等主干河流代表站水位的预测结果，与实际测量值偏差小于10厘米，为流域精准防洪调度提供了关键决策依据。
此外，宁波依托甬江流域预报调度一体化模型，动态分析水库蓄水、河网水位及潮汐影响，科学调整“预泄—错峰—拦蓄”策略，实现了水资源优化调配与旱季供水保障。2024年汛期，成功利用台风后期雨洪资源超1000万立方米。“这相当于一座中型水库的蓄水量，在提升水资源利用效率的同时，也夯实了城市供水安全基础。”周则凯说。
让水资源调配实现“精打细算”
宁波创新构建了城市供水环网“高速路”，打破传统“一厂供一区”的模式，各水厂产水后先汇入环网“高速路”，再按需精准分配至各区域，确保全域水质稳定，实现水资源的统一调度与高效配置。“即便某水厂出现供水异常，其他水厂的水也能通过这条‘高速路’迅速补给到位。”宁波市水资源管理中心周阳靖解释。
宁波虽依山面海，却是典型的资源性缺水城市，人均水资源占有量不足全国平均水平的一半。“一下雨就涝，不下雨就旱。”周阳靖坦言，“我们通过调度上的‘精打细算’，努力弥补资源禀赋的先天不足。”
为此，宁波市水利局创新构建了“库群互联、三网协同”的智慧水网体系，以城区供水网为试点，率先建成数字孪生水网系统，并结合供水网、雨水网和污水网模型，着力打造“孪生三网”，实现了“源头—水厂—龙头”的全链条智慧监管。
在虚拟空间中，水库、水厂、管网协同运转：常态下的多水源优化调度模型确保每一滴水沿最优路径抵达千家万户，精准化解抗旱期的供水难题。周阳靖介绍，通过联合调度与资源挖潜，旱情供水保障天数显著延长。
宁波数字孪生水网调配计算。宁波市水利局供图
“数字孪生系统的调配模型能根据需求反算方案。例如，输入100天的供水量需求，系统会自动优化均衡各水库和水厂的调配，生成启用备用水源等方案，为决策提供强有力的支撑。”周阳靖说。
2025年4月，宁波市数字孪生水网亮相第八届数字中国建设峰会。
驱动重点水利工程建设“全周期智控”
在华东第一高拱坝——周公宅水库大坝上，一台无人机从缓缓展开的机舱中腾空而起，精准执行预设的“空中巡查”任务。它不仅能高清捕捉250米范围内的图像信息，其搭载的热成像传感器更能实现-40℃至550℃的精准测温。借助AI（人工智能）算法，系统可智能识别库区内游泳、钓鱼等违规行为。一旦发现大坝裂缝、渗漏等安全隐患及异常事件，能在20秒内自动生成处置工单，并将预警信息实时推送至工作人员手机。
周公宅水库。唐斌权 摄
自2022年5月起，宁波市启动数字孪生周公宅-皎口梯级水库项目，围绕信息基础设施、数字孪生平台、业务应用及网络安全四大核心领域，全面升级优化水库运行管理体系。
以周公宅-皎口水库数字孪生系统为例，宁波创新构建了现代水库运行管理矩阵，通过植入“安全医生”智能诊断模块，可对大坝等关键设施实施全天候健康监测。“系统能自动分析渗流、位移等安全指标，预判潜在风险，并生成详实的‘体检报告’，推动水库管理从被动应对转向主动防控。”宁波市水库管理中心副主任倪凯军介绍。
数字孪生建设离不开持续投入。自2020年入选水利部智慧水利试点以来，宁波市年均投入近两亿元。2025年前5个月，宁波市推进建设重点水利工程97个，完成水利建设投资97.4亿元，同时结合“工程建设带动数字孪生”模式，新启动17个数字孪生工程，累计已完成投资6000万元。
从“治”水迈向“智”水，数字化正引领宁波水利迈入智慧治理新时代。据宁波市水文与数据中心工作人员李亮介绍，全市已建有成熟的水利水务物联感知平台和视联网平台，整合了7754条河流、396座水库及千余座山塘闸泵等工程数据，构建起覆盖1100平方公里的三维实景数字孪生底座。（张睿婷 陈飒）