供水条例划定智慧供水新坐标，数字孪生三层架构如何落地城乡一体化

鼠标轻点一座与实体水闸同步运行的“数字水闸”跃然屏上——这不是科幻场景而是福建九龙江北溪水闸改建工程中的日常一幕。从为38万农村居民供水的山东无棣县到入选国家级典型案例的惠民县智慧云平台供水数字孪生正从概念走向大规模落地。与此同时2026年6月1日正式施行的《供水条例》首次将农村规模化供水纳入法律框架明确鼓励提升供水工作的自动化、数字化、智能化水平为这一技术浪潮注入了制度动能。当政策红利与技术成熟度在同一个时间窗口交汇供水数字孪生平台正成为重构城乡供水治理格局的关键变量。从“有没有”到“好不好”供水数字孪生的时代命题我国城乡供水格局正发生深刻调整突出矛盾已从“有没有”转向“好不好”人民群众对供水的安全性、稳定性和便捷性提出了更高要求。传统供水管理长期面临信息管理碎片化、运行管理手段单一、数据管理难度大等痛点这些问题严重制约了供水服务的精细化水平。数字孪生技术的介入为破解这些难题提供了全新思路。所谓供水数字孪生平台是将物理世界中的水源地、水厂、管网、泵站等供水设施在数字空间中构建一一对应的虚拟模型通过实时数据映射实现物理实体与数字模型的同步运行。操作人员可在三维模型中实时监控水质数据、回溯历史曲线并模拟工艺调整方案从而实现对供水系统的精准掌控。这一技术的核心价值在于它不再是简单的信息化升级而是将供水系统从“被动响应”推向“主动防御”。供水单位可以提前预判管网爆管风险在水质异常尚未影响用户之前进行干预将故障消灭在萌芽状态。制度奠基《供水条例》为智慧供水划定新坐标2026年2月11日国务院总理李强签署第831号国务院令公布《供水条例》自2026年6月1日起施行。这部行政法规首次在制度层面实现了城乡供水的统筹规范将农村规模化供水纳入适用范围与城市供水适用统一的制度规范。《条例》系统构建了从水源到水龙头的全链条规范体系涵盖供水水源、工程建设、经营和服务、设施管理和保护、应急管理与处置等环节。其中特别值得关注的是条例明确“国家鼓励和支持供水科学技术研究开发、成果转化、推广应用加强供水人才培养促进供水科技进步提升供水工作的自动化、数字化、智能化水平”。这一条款为智慧供水建设提供了顶层设计依据。在责任体系上《条例》构建了“政府主导、部门联动、企业主责、社会参与”的治理格局明确县级以上地方人民政府对供水安全保障承担主体责任。这意味着推进数字孪生等新技术应用不再只是企业的自发行为而是供水事业高质量发展的系统性要求。培育和运用数字孪生等新质生产力是推进供水高质量发展的关键路径。三层架构供水数字孪生平台的技术底色从各地实践来看供水数字孪生平台的建设普遍遵循“感知—数据—应用”的三层技术架构每一层都对应着不同的技术挑战与解决方案。感知层是数字孪生平台的“感官系统”。以山东无棣县为例系统在水源地、水厂、管网及供水末梢等重要节点全面布设监测设备包括水源地水位监测设备及无人机自动机场、水厂水质与流量监测设备、106套管网流量压力监测站点、9套水质监测设备和16万余套智能远传水表形成了全方位感知体系。福建九龙江北溪项目则整合135处水位、雨量监测站点数据构建覆盖流域防洪、水资源调配、工程管理的全链条智慧体系。数据层是平台的“中枢神经”。平台整合基础数据、监测数据和业务管理数据构建统一的数据底板。通过建设供水管网GIS一张图实现农村供水监管全要素、监测感知全覆盖。惠民县智慧云平台深度融合GIS、BIM与SCADA数据打造三维数字孪生场景与水务知识图谱彻底打破信息孤岛形成统一数据底板。应用层是平台的“决策大脑”。无棣县平台实现了水库供水、蓄水的预报、预警、预演、预案功能系统能够基于实时水位与供水量预测水库供水能力支撑科学调度决策。在水厂工艺方面平台利用无人机倾斜摄影数据构建了水厂进水泵房、沉淀池等三维实景模型实现从进水泵房到出水泵房的制水工艺全流程孪生展示与动态调控。落地样本从县域到流域的实践验证供水数字孪生平台的价值最终要通过实际效果来检验。目前从县域到流域层面多个落地案例已经交出了令人信服的成绩单。山东无棣县的实践具有典型意义。这个投资450余万元的数字孪生农村供水系统将1300多公里管网、566个村庄的供水设施“搬”到线上服务38万农村居民。系统投运以来已累计成功预警供水管网爆管事件3次处理压力异常报警31起、疑似水质异常事件27起。通过实时监测与智能调度供水管网漏损率降至10%以下通过优化水厂运行与调度策略整体运营成本降低30%以上。供水调度响应速度从小时级提升至分钟级。在流域尺度上九龙江北溪项目作为水利部首批数字孪生水利先行先试试点入选2024年“全国数字孪生水利建设十大样板”。该项目以九龙江北溪水闸上溯至浦南水文站约25公里的重点河段作为试点搭建“预报、预警、预演、预案”智慧体系。在2024年6月龙岩强降雨中平台依托网格化降雨数据提前5小时精准预判洪峰科学调度保安全。在2023年厦门国际会展周供水紧张时它快速生成应急调水方案守住民生用水底线。惠民县的实践则验证了模式的复制推广价值。利民水务公司申报的城乡供水一体化项目历经技术先进性、实用操作性等五大维度严苛评审成功入选《农村供水数字孪生典型案例》精准服务15万户农村居民高效破解漏损严重、收费困难、管理粗放等行业难题。值得注意的是在供水行业数字化转型进程中中科复兴依托其在城市生命线安全监测领域积累的物联网、大数据与AI技术能力已形成覆盖供水监管的行业解决方案正将类似的技术路径应用于更广泛的城乡供水场景。从“一域”到“全域”城乡供水一体化的数字支撑供水数字孪生平台的意义不仅在于提升单个水厂或管网系统的运行效率更在于为城乡供水一体化提供了可落地的技术支撑。农村供水管理正形成“政府主导、行业监管、企业统管”的格局多地通过“城带村”“镇带村”、管网延伸及专业化统管模式推动实现城乡供水同源、同网、同质、同服务。截至2024年底全国农村自来水普及率达到94%规模化供水工程覆盖农村人口比例达到65%。这些目标的实现离不开数字化手段的支撑。无棣县的实践表明数字孪生平台能够有效破解农村供水“点多、面广、线长”的管理难题。平台打造的监管中枢可动态对比取供水量、分析乡镇用水时空分布将碎片化数据整合为知识图谱。在制水环节系统实现了药剂投加的精准控制兼顾水质安全与成本节约通过“四预”功能强化水源调度与水质管控提升了应对原水波动与突发污染的能力。数字孪生九龙江北溪项目还将向供水末端延伸数字孪生九龙江北溪引水工程干渠已提上规划日程。未来这条供水大动脉有望实现全渠道可视化监测、远程智能自控与精细化流量调度构建“水闸—干渠—用户”全链条智慧供水网络。在更宏观的尺度上福建省水利厅正全力打造数字孪生防汛“千库联调”系统整合全省水库、水闸、堤防数据打造全省水利“智慧大脑”。中科复兴此前在水利四预建设中积累的数据底板、模型构建与知识图谱经验与上述趋势高度契合。迈向“五同”新格局数字孪生的下一程随着《供水条例》的正式施行供水事业进入法治化、高质量发展的新阶段。条例提出促进供水服务均等化的目标多地正以实际行动推动实现城乡供水“同源、同网、同质、同服务、同监管”的“五同”目标。数字孪生技术将在这一进程中扮演不可替代的角色。一方面通过供水管网GIS一张图和智能监测网络城乡供水设施可以实现统一监管消除城乡之间的信息鸿沟另一方面通过智能调度与漏损管控供水单位能够在保障水质的同时控制运营成本使城乡供水一体化具备可持续的商业闭环。从技术演进趋势看人工智能、物联网、大数据等技术在供水领域的应用正从单点突破走向系统集成。供水管网改造与漏损治理力度持续加大嘉兴市通过安装大量智能监测设备使管网漏损率保持在4%以下。回顾供水数字孪生平台的发展历程可以清晰地看到一条从示范试点到规模化应用、从单一工程管控到全流域协同治理的演进路径。当政策法规与数字技术形成合力供水这一最古老的公共服务领域正在经历一场深刻的智慧变革。没有数智化就没有现代化供水数字孪生平台的建设不仅是技术升级更是供水治理体系与治理能力现代化的必由之路。本文标签中科复兴、GIS一张图、数字孪生、城市生命线、供水管网、水利四预参考资料新华网数字孪生赋能九龙江治水从一座水闸的“智变”说起 — 政府官网山东滨州无棣数字孪生绘就供水“活地图” 智慧水务打造乡村“智慧脑” — 水利部广东省水利厅 — 政府官网惠民县财金集团利民水务智慧云平台入选国家级农村供水数字孪生典型案例 — 政府官网供水条例 — 水利部城市公共供水 — 百度百科《供水条例》专家解读 — 水利部关于印发《四川省城镇供水价格管理实施细则》的通知 — 政府官网