在物联网、云计算等新一代信息技术高速发展的背景下，智慧水务承载着“绿色发展、环境治理、生态文明”等历史使命。为实现可测量、多级高效联动的水务信息化管理，推进智慧城市向着“低碳、绿色、和谐”和可持续发展起着至关重要的作用。

数字孪生流域是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程的数字化映射、智能化模拟，实现与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。

随着新型智慧城市建设进程的不断推进，智慧水利的建设需求不断拓宽。以云计算、物联网、大数据、人工智能等新技术与业务的深度融合为核心，构筑安全、实用的水利信息系统，加快水利业务创新和流程优化，推进智慧水利跨越式发展。

数字孪生和水利工程运行管理进行理论融合，构建水利工程运行管理数字孪生系统，能够增强水利工程的信息全面感知能力、深度分析能力、科学决策能力和精准执行能力，大幅提高水利工程的智能化运行管理水平。

水厂数字孪生，借助IT技术、仿真技术、网络通信技术和三维技术，将以数据连接物理世界和虚拟世界的两个维度的水厂，实时同步两个空间的数据，并提供物理和虚拟空间中的基础设施运行过程的全生命周期数字表达和集成可视化，以实现数字孪生水厂达到数字化、仿真、预测、诊断、实时优化控制、寻优决策和精准决策的目标。