山东德州推进数字孪生水网建设
智慧赋能，织密现代化水网（大数据观察·“六张网”里的新动能）
数据来源：水利部
制图：沈亦伶
4月28日召开的中共中央政治局会议指出，加强水网、新型电网、算力网、新一代通信网、城市地下管网、物流网等规划建设。
作为现代化基础设施体系的核心载体，“六张网”是现代化产业体系不可或缺的一部分，对稳投资、扩消费、惠民生具有重要意义。
本版今起推出系列报道，探访各地因地制宜推进“六张网”建设的生动实践，看“六张网”如何跨越山河、点亮生活。
——编 者
“瞧，粒粒饱满，又是个丰收年！”山东省德州市陵城区郑家寨镇老官张村，种粮大户张林河弯腰从自家粮仓里抓起一把小麦，感慨道：“这好年景，离不开充沛的灌溉。”
现代化水网加快建设，通过联网补网，促进水资源优化配置和空间均衡，提升水资源承载力，赋能各地区各行业高质量发展。作为全国市级水网先导区，德州市加强现代化水网建设，通过数字孪生水网平台，提升水网运行管理的数字化、网络化、智能化水平，保障经济社会发展。
汇聚涉水数据，保障农业生产
“我们这里供水充足，旱能浇，涝能排，种粮有底气！”张林河说。
在德州市潘庄灌区引黄总干渠尚庙闸，人工修建的引黄渠道与马颊河交汇，将灌溉用水源源不断地输送到陵城区的田间地头。走进德州市数字水网调度中心，大屏幕上，数字孪生水网平台的调水决策板块实时更新着河流流量、土壤墒情等信息。
“德州的24座水库、5大干流、89条支流、1559条沟渠的信息都汇聚在同一个系统里。”德州市水利局智慧水利办公室主任薛翼介绍，“全市每天分了多少水、总共用了多少水、河道里还存了多少水，我们都能实时掌握。”
2023年以来，德州市大力推进数字孪生水网建设，实现全市涉水数据统一汇聚、治理。截至目前，共汇集用水数据1.4亿条，对外提供数据服务2000万余次。
数据来源于水网中的数字信息立体监测网。近年来，德州市布设区域流量计37处、大用户水量压力采集点960处、水质监测点11处、远程调控调峰泵站5座，实现从水源、水厂到管网关键节点感知全覆盖，对涉水数据进行实时搜集。“系统对数据进行整合、测算，系统决策辅助弥补了人工不足，让供水更有针对性。”薛翼说。
今年春灌用水高峰期之前，德州市水利局利用数字孪生水网平台，对水库蓄水情况、水源情况、引黄灌溉能力等进行数智化分析，测算出全市整体灌溉需水量，并提前启动引黄调水，确保了春灌水源的充沛。
利用这个平台，防汛排涝也更为高效。去年秋汛期间，德州部分农田出现严重积水，小麦比常年晚播了一个月以上。平台迅速调取高分辨率卫星遥感数据，全面掌握全市农田积水情况，自动计算出排涝优先区，降低干流水位，腾出库容，全力加快支流、沟渠和涝洼地排水，保障冬小麦11月底之前完成种植。秋汛结束后，将小麦苗情较弱的区域与易积水区域精准叠加落图，为科学治理涝洼地提供清晰的“地图”。
通过数字孪生水网平台决策，截至目前，德州市共治理涝洼地48万亩，治理田间沟渠4181条、合计2583公里，打通了农田灌排最后1米，为涝灾情况下亩产“吨半粮”提供坚实保障。
把控出厂水质，方便百姓用水
智慧水网搭建起来，生活用水也更加便捷。在张林河家中，拧开水龙头，哗哗的清水喷涌而出。“水质好，用水也方便。”张林河的老伴李秀芹说，“现在家家都装了智能水表。”
2022年起，山东省推进农村户表智能化改造，陵城区累计安装智能水表13.7万块，全区农村户表智能化率达100%。智能水表可通过异常流量报警，及时发现漏水，同时上传每日用水数据，接入数字孪生水网平台。“家里用多少水，手机能够实时查看，水费也能通过平台缴，特别方便。”李秀芹说。
“德州人均水资源充沛，利用数字孪生水网平台，老百姓能够实现用好水、好用水。”德州市水利局局长李守学说。
走进德州市陵城区供水中心综合调控中心，工作人员李华丽正在利用数字孪生水网平台监测实时用水数据。丁东水库的水经过干流再从地下管网来到这里，经过处理后流入千家万户的管道之中。
“数字孪生水网平台能让我们对出厂水质的把控更为精准。”李华丽介绍，2024年陵城区供水中心利用平台建立次氯酸钠投加的数学模型，通过投加剂量、实时水量两个变量，计算得到出厂水中余氯的模拟值。
“瞧，从监测曲线可以看出，目前实时值和模拟值的差异微小，这意味着出厂水余氯值稳定达标。”李华丽手指屏幕介绍，“如果两个数值的差异超出阈值，就表示投加工艺产生了异常，我们就需调整生产，保障消毒工艺长期稳定达标。”
陵城区供水中心还建立了在线预警管网水力模型，基于真实管网拓扑结构实时模拟压力、流量分布，设置压力异常、最小流量等预警规则，可提前数小时预测爆管、低压等风险并自动定位异常管段。系统应用后，成功预警多起漏水风险，维修到场时间缩短至20分钟内，管网漏损率降至9%以下。
开展智能调度，实现“模型决策”
接收到来自德州市数字水网调度中心的指令后，马颊河上游的津期店闸门开启，来自聊城市的水涌入马颊河中。利用数字孪生水网平台，一次跨地市的行洪与调水工作高效顺利完成。
不久前，为应对夏季用水高峰，德州市通过引黄河水到马颊河，为城区内的水库补充水源。然而，山东连日降雨，马颊河上游的河道水位持续攀升，亟须开启津期店闸门，利用马颊河行洪。
“如果不等供水完成就开闸放水，上游的雨水涌入供水河道中，会污染饮用水源。”薛翼说，但如果不及时开闸放水，上游地市的河道就会超过警戒水位，产生淹没河道两侧用地的隐患。
因此，选准开闸的时间就成了关键，不仅要保障城区供水，还要保障上游泄洪通畅。
什么时候放水？还有多久到达警戒水位？数字孪生水网平台给出了答案：依托自动化监测设备，平台实时掌握津期店闸上游来水动态，并结合气象预报，运用水文模型推演预测津期店闸水位走势。结果显示，距警戒水位还有5天时间，需在此之前完成饮用水充库。
5天时间，如何高效利用？平台实时监测河道关键断面、水库入库流量以及泵站机组运行数据，结合当前库容和入库流量，系统能自动测算每个水库完成蓄水所需的时长。
如果预判5天内无法完成充库蓄水，系统会自动触发“效率优先”模式，智能分配各时段泵站机组的运行流量，确保每一台设备都在最佳工况下运行。最终，在到达警戒水位前，引黄河水充库工作成功完成，马颊河上游的津期店闸门及时开闸泄洪。
有了数字孪生水网平台，调度人员可以在虚拟环境中模拟不同降雨、来水条件下的水源调配方案，提前预判风险、优化调度策略，实现物理水网所不能达到的功能，完成从“经验决策”向“模型决策”的跨越。
数字水网的应用离不开物理水网的完善。近年来，德州市加快水利工程建设，提高城市供水能力。2023年，德州市新建丁东水库出库泵站，铺设30公里供水连通管道，实现主城区黄河水、长江水“双水源、双管道”供水，日供水能力由28万立方米提高至48万立方米。
目前，总投资9亿元的德州市杨庄水库正在建设。建成后，杨庄水库将与丁东水库、大屯水库一同向德州市中心城区供水。“未来德州市将继续推进数字水网建设，大力实施水网融合发展工程，服务经济社会高质量发展。”李守学说。
《人民日报》（2026年07月28日 第 07 版）