城镇供水管网数字孪生技术以物理管网为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，构建与物理管网同步仿真、虚实交互、迭代优化的数字孪生体系，实现“预报、预警、预演、预案”四预能力。

采用“信息基础设施＋数字孪生底座＋业务应用”三层架构：底层建设天空地水工一体化感知体系与通信网络；中层构建数据底板、模型平台、知识平台；上层支撑调度、漏损、水质、应急等业务场景。

1、感知体系。在水源地、泵站、管网关键节点及用户端布设压力、流量、水质（pH、余氯、浊度）、渗漏噪声等在线监测设备，采用4G/5G、NB-IoT、LoRa融合通信并加密传输。

2、数据底板。汇聚GIS静态数据、SCADA实时数据与业务管理数据，经ETL清洗、标准化与主数据治理，建立动态更新与数据回溯机制。

3、模型平台。构建水动力模型、瞬变流（水锤）模型及渗漏定位、需水预测、优化调度等智能模型，融合BIM＋GIS实现三维可视化与仿真预演。

4、知识平台。建设预案库、知识图谱库、业务规则库、历史场景库与专家经验库。

5、业务应用。打造数字孪生一张图，落地四预功能，覆盖优化调度、DMA分区漏损控制、水质预警、应急处置、能耗与资产韧性管理。

落实数据分类分级与网络安全等级保护，推进PLC、SCADA等核心系统自主可控；以标准化API实现与SCADA、GIS、水力模型的深度集成，预留模块化扩展能力。

按“规划设计—数据整合—模型开发—平台部署—验证优化—应用运维”六阶段分步推进、迭代升级，最终实现降漏损、保水质、优调度、强应急的建设成效。

（附：智慧供水监控大屏展示效果）

图1 智慧供水管网运行监控大屏

图2 水厂数字孪生运行管理平台大屏

图3 城市供水一体化调度指挥中心大屏