十五五县域农村供水数字孪生项目谋划及投融资创新研究

供水饮水节水

以下文章来源于翼志产业金融研究院 ，作者潘贵生

翼志产业金融研究院 .

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十五五县域农村供水数字孪生项目谋划及投融资创新研究

引言：农村供水高质量发展进入数字孪生新阶段

农村供水是重要的民生工程，关系亿万农民群众的生活质量和健康福祉。党中央、国务院历来将农村饮水安全摆在突出位置，2025年印发的《乡村全面振兴规划（2024—2027年）》明确提出“强化供水安全保障”，要求“因地制宜推进城乡供水一体化、集中供水规模化发展，实施小型供水工程规范化建设和改造”。水利部相继出台的《关于加快推动农村供水高质量发展的指导意见》（*开通会员可解锁*）和《关于推进数字孪生农村供水工程建设的通知》（*开通会员可解锁*），标志着农村供水进入从“有没有”转向“好不好”、从“传统管理”转向“智慧管理”的高质量发展新阶段。数字孪生农村供水工程是智慧水利建设的核心内容，其通过构建与物理工程同步仿真、虚实交互、智能优化的数字孪生体，实现对农村供水系统全链条、全过程的数字化映射、智能化模拟和前瞻性决策。水利部明确要求“用3年左右时间，新建或改造提升一批数字孪生农村供水工程”，而“十五五”水利发展规划进一步将其列为重点任务。在此背景下，系统谋划县域农村供水数字孪生项目，创新投融资模式，对于落实国家战略、补齐农村供水短板、保障工程长效运行具有重要现实意义。

一

政策背景与战略需求

（一）国家战略部署为农村供水数字化指明方向《乡村全面振兴规划（2024—2027年）》将供水安全保障列为乡村建设重点任务，强调推进城乡供水一体化和规模化发展，实施水质提升行动，这为农村供水工程建设与改造提供了顶层设计。水利部《关于加快推动农村供水高质量发展的指导意见》则进一步细化要求，提出建立健全“从水源到水龙头”的全链条保障体系，推动工程长久稳定运行。这些政策共同构成农村供水高质量发展的“四梁八柱”，而数字化、智能化是实现高质量发展的关键支撑。（二）数字孪生技术为农村供水转型升级提供新引擎数字孪生是集成物联网、大数据、人工智能、仿真模拟等新一代信息技术的综合性应用，能够实现物理工程与虚拟模型的实时交互与迭代优化。在农村供水领域，数字孪生可应用于水源监测、水厂运行、管网调度、水质预警、用水服务等全流程，实现精准监测、智能预警、高效调度和优化决策。水利部《关于推进数字孪生农村供水工程建设的通知》明确其“是推动农村供水高质量发展的必然要求”，并设定了“打造农村供水智慧管理样板”的目标，为十五五时期农村供水数字化建设提供了行动指南。（三）县域单元是实施农村供水数字化的主战场县域是我国经济社会发展、城乡融合的基本单元，也是农村供水工程建设、运营和管理的主体层级。县域内农村供水工程往往呈现“点多、面广、分散、规模差异大”的特点，管理难度较高。以县域为单元统筹谋划数字孪生项目，有利于整合资源、统一标准、实现规模化效益，避免重复建设和信息孤岛。同时，县域政府在农村供水保障中承担主体责任，具备政策执行、资源调配和组织协调的优势，是推动数字孪生项目落地实施的关键层级。

二

县域农村供水数字孪生项目谋划思路

（一）总体目标以“构建全域覆盖、全链智能、高效协同、安全可靠的县域农村供水数字孪生体系”为总目标，具体包括：设施数字化：实现对水源工程、水厂、泵站、管网、用户终端等全要素的数字化感知与映射，构建高保真数字孪生体。调度智能化：基于数字孪生模型，实现供水系统的智能调度、优化运行和应急响应，提升供水保障率和应急处理能力。管理精细化：建立“线上监测、线上预警、线上调度、线上运维”的智慧管理平台，推动管理模式从“被动响应”向“主动干预”转变。服务便捷化：拓展线上缴费、报装、报修、投诉、水质查询等便民服务，提升农民群众用水获得感和满意度。决策科学化：利用大数据分析和仿真模拟，为规划建设、改造提升、资源配置、政策制定提供科学依据。（二）建设原则统筹规划，分步实施：对接县域国土空间规划、乡村振兴规划、水利发展规划，坚持全县“一盘棋”，根据轻重缓急分阶段、分区域推进。需求导向，实用为先：聚焦农村供水实际问题和农民群众迫切需求，注重系统实用性和易用性，避免“重建设、轻应用”。标准引领，互联互通：遵循国家和行业相关标准规范，确保数据格式、接口协议、平台架构的统一，实现与上级平台、相关部门系统的互联互通和数据共享。建管并重，长效运行：项目建设与运维机制同步设计，明确运维主体、责任和资金，确保系统“建得成、用得好、长受益”。安全可靠，可控可信：强化网络安全、数据安全和个人信息保护，确保系统稳定可靠运行。（三）重点建设内容县域农村供水数字孪生项目可设计为“一张网、一中心、一平台、N应用”的体系架构：智能感知“一张网”：水源监测：在河流、水库、地下水等水源地部署水质、水量、水位在线监测设备。工程监测：在水厂、泵站、水池等关键节点部署压力、流量、水质、设备状态等监测设备。管网监测：在主干管、关键分支管、末梢等部署压力、流量、漏损监测设备（如DMA分区计量）。用户端监测：推广智能水表，实现用水量远程抄收和异常用水分析。数据资源“一中心”：建设县域农村供水数据中心，汇聚整合感知数据、业务数据（用户、水费、工单等）、空间数据（GIS）、视频数据等，形成统一的数据资源池。构建数据治理体系，实现数据标准化、规范化管理和共享服务。数字孪生“一平台”：孪生模型库：构建水源、水厂、管网、用户等三维可视化模型和机理模型、数据驱动模型。模拟仿真引擎：具备水力模拟、水质模拟、漏损定位、爆管预警、应急调度等仿真推演能力。可视化展示：建设“县域农村供水一张图”，实现全域供水设施、运行状态、预警信息的二三维一体化展示。智慧应用“N场景”：智能调度与优化运行：基于需水量预测和模型仿真，实现水厂优化制水、泵站优化控制、管网优化调度，降低能耗药耗。管网漏损智能管控：利用DMA分区计量和压力管理，结合模型分析，快速定位漏点，降低漏损率。水质安全全流程监控与预警：从水源到龙头全过程水质在线监测与趋势分析，实现水质异常快速预警和溯源。供水应急智慧响应：针对爆管、污染、干旱等突发事件，快速生成应急调度预案，模拟方案效果，辅助指挥决策。工程运维智能化管理：实现设施设备全生命周期管理、巡检维修工单线上流转、智能派单、绩效考评。智慧用水服务：提供微信公众号、小程序等线上服务渠道，实现“指尖办水”。通过用水行为分析，提供个性化节水建议。

三

投融资模式创新研究

农村供水数字孪生项目具有公益性强、前期投入大、技术含量高、直接财务回报不明显等特点，传统财政单一投入模式难以为继，必须创新投融资机制，拓宽资金来源渠道。（一）投融资面临的挑战投资需求大，财政压力突出：数字孪生系统建设涉及大量硬件设备、软件平台和感知网络投资，县级财政普遍薄弱，难以独立承担。收益机制不健全，社会资本进入难：农村供水水价普遍较低，难以形成稳定现金流，数字孪生项目的商业回报模式不清晰，对社会资本吸引力不足。项目边界模糊，融资模式待明确：数字孪生项目是融合“新基建”与“传统水利”的综合性项目，其资产属性、盈利模式、风险分担等缺乏成熟经验。长效运维资金缺乏保障：系统建成后，持续的升级、维护、运营需要稳定资金投入，目前缺乏制度化的安排。（二）投融资创新模式设计构建“政府主导、市场参与、多元投入、风险共担、利益共享”的投融资新格局。“中央+地方”财政资金协同投入模式：争取中央资金：积极申报国家水网骨干工程、数字孪生水利、乡村振兴等相关中央预算内投资、财政水利发展资金。强化地方配套：省级、市级、县级财政设立农村供水高质量发展专项资金，将数字孪生建设与运维纳入预算保障。整合涉农资金：在政策允许范围内，统筹整合乡村振兴、农业农村现代化等相关资金，用于支持农村供水数字化改造。“专项债+市场化融资”组合模式：用好地方政府专项债券：将县域农村供水数字孪生项目整体或其中符合条件的部分（如管网改造、智慧化建设）打包，申请发行地方政府专项债券。项目收益可来源于水费收入增量、漏损降低收益、运维成本节约等。探索项目收益权质押贷款：以项目未来产生的收益权（如水费收费权）作为质押，向政策性银行、商业银行申请中长期贷款。国家开发银行、农业发展银行等机构对乡村振兴项目有优惠信贷政策。政府和社会资本合作（PPP）模式创新：适用范围：适用于城乡供水一体化、规模化供水工程的新建或改造提升项目，可将数字孪生系统作为其中的智慧化模块打包实施。模式选择：可采用BOT（建设-运营-移交）、TOT（转让-运营-移交）、ROT（改建-运营-移交）等模式。社会资本方负责投融资、建设、运营和维护，通过收取水费、政府可行性缺口补助等方式获得回报。风险防范：政府方应做好物有所值评价和财政承受能力论证，明确监管职责，建立与绩效挂钩的付费机制，防范债务风险。“平台公司+特许经营”模式：由县级政府授权或组建国有水务投资公司，作为农村供水资产运营和数字化建设的主体。平台公司通过注入资产、财政补贴等方式获得信用，以市场化方式融资，负责全域农村供水数字孪生系统的统一投资、建设和运营。可授予平台公司一定期限的特许经营权，并通过“水费收入+财政补贴”保障其合理收益。“工程总承包+融资”（EPC+F）模式：在项目建设阶段，引入具备投融资能力和技术实力的企业，以工程总承包（EPC）方式承接项目，并垫付部分或全部建设资金。项目建成后，由政府或平台公司分年度回购。该模式可缓解政府当期出资压力，加速项目落地。“节水收益分享”等创新回报机制：探索将数字孪生系统产生的节水量、降损效益进行量化，与社会资本方或技术服务商进行收益分享，激发其通过技术创新提升运营效率的动力。探索“合同节水管理”模式在数字孪生项目中的应用。（三）配套政策与保障措施完善水价形成与调整机制：加快推行农村供水分类水价、阶梯水价和两部制水价，建立与水价调整联动的成本公开与监审机制，为项目提供更稳定的现金流预期。建立运维费用保障机制：将数字孪生系统的日常运维、数据更新、软件升级等费用纳入农村供水工程运行维护成本，通过水费收入、财政补贴等多渠道落实。加强金融政策支持：鼓励金融机构开发适合农村供水数字孪生项目的绿色信贷、中长期贷款产品。争取政策性银行提供低息、长周期贷款。强化部门协同：发改、财政、水利、农业农村、乡村振兴、数据管理等部门加强协调，在项目审批、资金安排、数据共享等方面形成合力。培育市场主体：鼓励有实力的信息技术企业、水务企业参与农村供水数字孪生技术研发、建设运营，培育专业化、规模化的服务商。

四

实施路径与建议

（一）分步实施路径试点先行阶段（十五五初期）：选择基础条件好、积极性高的1-2个县开展全域数字孪生试点。重点完成顶层设计、标准制定，建成基础感知网络、数据中心和核心平台框架，开发1-2个急需的智慧应用（如水质预警、漏损控制）。探索可行的投融资和运维模式。推广扩面阶段（十五五中期）：总结试点经验，完善技术标准和商业模式，在省内或区域内有条件的县市进行推广。重点推进县域平台的深化应用和数据共享，拓展更多智慧化场景。全面提升阶段（十五五后期）：在全省乃至全国范围内规模化推广，基本实现农村供水数字孪生在规模化工程和重点区域的全覆盖。形成较为成熟的产业生态和可持续发展的长效机制。（二）对策建议加强组织领导，健全工作机制：建立县级政府主要领导牵头的农村供水高质量发展（含数字化）工作领导小组，明确水利部门牵头责任，落实各部门职责，将数字孪生建设纳入政府考核。坚持规划引领，做好项目储备：县级水利部门应尽快编制《农村供水高质量发展规划》和《数字孪生农村供水专项实施方案》，明确目标、任务和项目库。做好项目前期工作，提高项目成熟度，积极争取各类资金支持。强化技术支撑，确保安全可靠：选择技术路线成熟、开放兼容的技术架构。高度重视网络安全、数据安全和系统稳定性，建立安全防护体系和数据备份机制。加强基层技术人员培训，提升运维能力。创新建管模式，培育市场生态：鼓励采用“建运一体化”等模式，避免建设与运营脱节。支持本地企业与国内领先企业合作，带动本土产业发展。建立用户参与和反馈机制，提升服务满意度。注重标准规范，促进互联互通：积极参与国家、行业相关标准制定。在县级平台建设中，预留与省、部级平台的接口，实现数据汇聚和业务协同，避免形成新的“信息孤岛”。

结论

推进县域农村供水数字孪生项目建设，是“十五五”时期落实国家乡村振兴战略、推动农村供水高质量发展的关键举措。它不仅是技术层面的升级，更是农村供水建管模式的深刻变革。成功的项目谋划必须坚持需求导向、统筹规划，构建“感、传、知、用”一体的智慧体系。而破解资金瓶颈，则需大力推动投融资创新，构建“财政为引导、金融为支撑、社会资本积极参与”的多元化投入格局，并辅以水价改革、运维保障等配套政策。展望“十五五”，以数字孪生技术赋能农村供水，将实现对供水系统的透彻感知、全面互联、智能分析、精准调度和便捷服务，全面提升供水保障率、水质达标率、用水便捷度和运行效率，为亿万农村居民提供与城市同标准、同质量、同服务的饮水安全保障，为乡村全面振兴和农业农村现代化筑牢坚实的水利根基。这项工作任重道远，需要各级政府、企业、社会各方凝聚共识、协同推进，共同谱写农村供水智慧发展的新篇章。

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