在21世紀的今天，隨著全球氣候變遷和人口增長的雙重壓力，水資源管理成為了關乎國家發展、生態安全及民生福祉的重大議題。
水庫，作為水資源調配、防洪減災、農業灌溉及水力發電等多重功能的重要基礎設施，其管理效率與智慧化水平直接影響到水資源的永續利用與保護。
近年來，隨著物聯網、大數據、雲端運算及人工智慧等先進技術的融合套用，智慧水利應運而生，而數位孿生技術作為其中的璀璨明珠，正逐步為水庫管理插上智慧翅膀，引領水資源管理進入精準預測與高效調控的新時代。
數位孿生，作為一種整合了物理模型、傳感器更新、執行歷史等數據，透過整合多學科、多物理量、多尺度、多機率的仿真過程，在虛擬空間中完成對映，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程的技術，為水庫管理的智慧化轉型提供了強大支撐。
它透過整合物聯網傳感器網路，實作對水庫及周邊環境的全面感知，包括水位、流量、水質、氣象等多維度數據。
這些數據在虛擬空間中構建出高度逼真的水庫模型，即「數位孿生體」，實作了物理世界與數位世界的精準對映。
基於大數據分析和高級演算法，數位孿生體能夠模擬不同情境下的水庫執行狀態，包括正常蓄水、洪水排程、生態補水等多種場景。
透過模擬預測，可以提前發現潛在問題，最佳化排程方案，為決策提供科學依據。
牽頭承擔【中華人民共和國防洪法】修訂的前期工作，參與長江流域防洪規劃修編；開展堰塞湖研究，提升堰塞湖潰決險情處置和潰決災害防禦能力；探索長江中下遊不同型別河道演變規律，攻克長江中下遊河道整治關鍵技術難關；組織技術力量加強旱情監測評估預報、旱警水位(流量)指標確定和控制性水庫抗旱排程等研究攻關；研發一體式和組裝式充水圍井、新型減壓井技術等新技術產品，解決汛期堤防快速檢修的難題；對堤防險情演化機制與隱患快速探測及應急搶險技術裝備開展攻關，進一步推動中國防洪減災技術發展；……
聚焦水旱災害防禦的重大科技問題，長科院夯實基礎研究根基，提升科技創新實力，強化數位治江能力，以實際行動展現科技支撐治江偉業的「硬核」力量。
截至2023年12月12日，南水北調東、中線工程累計調水超過670億立方米，直接受益人口超過1.76億人。
「人工運河」暢流的背後，離不開戰略謀劃、科研攻關、創新突破。
這項由長科院承擔的水利部第一批21個水利重大戰略問題研究計畫得到了高度評價：「站位有高度、套用有廣度、思考有深度、思路有新意」。
多年來，長科院遞交了一份份助力長江流域水資源管理的科技答卷——研究提出長江流域水庫群多目標聯合供水排程模型，為水資源最佳化配置裝上「智慧大腦」；組織技術力量參與編制長江流域主要跨省江河水量分配方案等，為江河湖泊水資源開發利用提供「硬指標」；牽頭長江水資源開發保護戰略與關鍵技術研究等國家重點研發和國家自然科學基金重點計畫研究，為長江水資源開發保護以及水資源精細化管理提供創新理論和科技支撐。
