前 言

数字孪生技术通过数字化的手段构建了一个与物理世界同样的虚拟体，从而实现对物理实体的了解、分析、预测、优化、控制决策。对于运维阶段的水利工程数字孪生技术来讲，信息化系统提供了工程的运行状态信息，例如闸阀开关状态、气象水情
信息、结构应力应变信息、水质信息等，这些信息在一定程度上，反映了真实世界中的水利工程的运行状态。
当前，我国治水的工作的总基调已转变为水利工程补短板和水利行业强监管。而水利信息化作为“补短板和强监管”的重要措施之一，经过多年建设，已取得了长足发展。我国的水利工程信息化系统基础感知及远程集中监视控制系统已初具规模，业
务应用系统已逐步完善，为水利工程运行管理人员提供了高效、便捷、可靠的管理手段。如何将现有信息化系统与经典水文、水利、水质等理论充分结合，为工程运行管理提供科学决策，仍然是“信息水利”向“智慧水利”跨越中需要解决的重要问题。数字孪生技术为解决这一问题带来了曙光，该技术在物理世界和虚拟世界之间建立了一道桥梁，可将经典水文、水利、水质理论与水利工程信息化系统深度融合，解决“智慧水利”中的科学决策问题在工业领域，数字孪生技术并不是一种全新的技术，它是系统建模与仿真应用的重要形式，是在物联网技术提供了便捷采集和可靠传输能力、大数据技术提供了海量数据存储分析能力、云计算技术提供了强大的计算能力、人工智能技术提供了强大的推理分析能力的技术背景下，系统建模与仿真应用技术发展的新阶段。
基于此，本书从数字孪生技术在水利工程领域中的应用展开讨论，主要研究水利信息化的信息技术、地形三维可视化技术、水利工程先进测量技术、水利工程测量控制、水利水电的三维化设计以及水利水电工程的施工仿真技术等方面，仅供大家参考。