2024年中国智慧水利行业运行现状分析及“十四五”发展战略规划可行性研究-中金企信发布
报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2030年智慧水利市场分析及投资战略预测研发报告-中金企信发布》
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（1）智慧水利：
1）智慧水利的发展历程：自上世纪70年代，我国水利信息化建设经过“信息化起步”、“金水工程”、“数字水利”等阶段，现已迈入“智慧水利”的全新发展阶段。国家“十四五”规划纲要已明确提出“构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”，同时，水利部先后出台一系列文件，进一步明确了推进智慧水利建设的时间、路径和任务规划，并细化明确了具体要求和措施。
2）水利投资持续保持较高水平，主要水利工程设施不断建设：水利是国民经济的重要基础设施，我国在水利投资方面保持较高投入。2012年-2022年，全国水利固定资产投资规模年均复合增长率为10.64%，总体呈增长态势，2022年我国全年水利固定资产投资完成投资10,893.2亿元，同比增长达43.79%，创下近十年增速新高。在水利建设投资保持增长的同时，支撑水利业务发展的主要水利工程建设也在快速推进。根据《全国水利发展统计公报》的数据，2018年-2022年五年间，作为水网的关键性节点工程水闸和泵站的数量实现较大幅度增长，我国大型水闸数量由897座增长至957座，中大型泵站的数量由4,652处增长至5,227处。同样，上述期间内，我国大型水库的数量由736座增长至814座，总库容由7,117亿立方米增长至7,979亿立方米，已建成灌区工程形成的全国灌溉面积由74,542千公顷增长至79,036千公顷。
3）智慧水利投资水平稳步提升：在国家大力推动数字化转型的大背景下，我国水利行业信息化投资占比整体呈现上升态势，
根据数据，目前我国水利行业的信息化投资占比处在1%-2%之间。未来几年，在智慧水利建设的牵引下，特别是数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程的稳步推动下，信息化投资比例将稳步提升，为智慧水利行业带来较为广阔的市场空间。根据中金企信预计，2025年我国水利行业信息化投资占比将达到2.2%，考虑到水利整体投资水平目前已达万亿规模，届时智慧水利的市场规模将超过两百亿。
4）数字孪生是实现智慧水利的必要技术手段：现阶段，我国产业数字化、网络化、智能化转型升级加速，智慧化已成为行业发展水平的重要指标。智慧水利作为水利高质量发展的显著标志，已经成为实现水利现代化的主要标志，而智慧水利建设的核心与关键是数字孪生水利建设。
推进以数字孪生建设为核心的智慧水利体系是由水利工作的特点决定的。天然水系内的各生态要素紧密联系、相互影响、相互依存，加之水网、水利工程、涉水工程、水利管控活动及水的社会循环等对于水的活动、对自然环境与社会民生影响大，影响因素和关系复杂多变，因此不可能在物理流域中试验不同方案，只能在数字空间中建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程等数字孪生体。
数字孪生技术是将虚拟世界与现实世界进行映射的一种计算机模拟仿真平台。数字孪生技术通过要素虚拟化、状态实时化与可视化技术，在虚拟世界中模拟和再现水流及涉水相关要素的关联关系，解析要素时空动态演化规律，实现流域水模拟、水工程调度及其影响快速响应与精准分析，并将感知获取的信息和计算分析的成果转换为流域管理和经济社会发展相关的分析评价要素，集成耦合多维多时空尺度高保真数学模型，在数字空间进行推算，及时预报、预警，进行多方案反复预演，经过综合评估分析后选择最优方案，落到工程调度运用、非工程措施和组织实施方式中去，形成可操作的预案，实现智慧运营和辅助决策。
2021年11月，水利部印发了《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》，要求到2025年，通过建设数字孪生流域、“2+N”水利智能业务应用体系、水利网络安全体系、智慧水利保障体系，建成七大江河数字孪生流域，在重点防洪地区实现“四预”（即预报、预警、预演、预案），建成智慧水利体系1.0版。
（2）智慧水运：智慧水运是指将自动化技术、信息技术、通信技术、数字化和智能化技术综合应用于水运交通管理领域，建立实时、准确、高效的水运交通管理体系，提升水运交通管理能力和通行效率。智慧水运是建设交通强国和构建现代化高质量国家综合立体交通网的重要组成部分，我国高度重视水运设施建设，2021年11月，交通运输部印发《水运“十四五”发展规划》，其指出“实施创新驱动战略，以数字化、智能化为主线，推动水运‘新基建’，推广5G、大数据、区块链、人工智能、物联网等在水运行业深度应用，促进生产运营智能化、公共服务便利化，提升水运智慧化发展水平。”
水运设施网络是国家综合立体交通网的“主骨架”，在服务国民经济发展中发挥了基础性、先导性和服务性作用。扩大水运投资既能完善现代综合立体交通网络，还能促进产业链和供应链跨区域、上下游协同发展。近年来，我国水运固定资产投资整体呈上升态势，2022年我国水运固定资产投资1,679亿元，较上年增长10.9%。在大力建设数字中国的背景下，我国水运数字化转型提速，智慧水运市场迎来较大的发展空间。
（3）智慧水务：新型智慧城市建设是数字中国的重要内容，智慧水务是智慧城市的重要组成部分。智慧水务是水务行业信息化的高级阶段，其核心理念是利用物联网、大数据、云计算和移动互联网等新一代信息技术为支撑，通过智能设备实时感知水务企业生产、管网等信息的全方位变化，对海量感知数据进行传输、存储和处理，并基于统一融合和互联互通的智慧化信息平台，实现对大数据的智能分析，从而达到“智慧”的状态。
我国水务信息化的发展主要分为自动化、数字化和智慧化三个阶段。随着水务业务的变化和信息技术的发展，水务管理的思路不断创新，自动化和信息化技术在水务管理中的应用也越来越深入和广泛，为我国水务行业信息化的进一步发展打下了良好的基础。近年来，受益于物联网、云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的蓬勃发展，我国水务行业信息化加速推进，现阶段，我国水务行业的信息化建设正在从数字化水务阶段向智慧化水务阶段迈进。
智慧水务发展情况与城镇发展情况紧密相连，在中国城镇人口日益增长的发展背景下，城镇水务建设需求不断提高，智慧水务可显著提升水务管理效率，其应用规模逐步扩大。根据分析，按照中国水务建设规模、智能技术在中国水务市场的渗透率以及智慧水务项目平均市场价格进行计算，中国智慧水务市场规模从2014年的65.6亿元增长至2021年的102.9亿元，年复合增长率达6.64%。
水务行业涉及城市管理中的民生问题，也是支持经济和社会发展、保障居民生产生活的基础性行业。智慧水务有力推动了城市生态文明建设，促进了智慧城市进一步升级发展；同时，智慧水务将逐步融合于智慧城市发展体系，其在智慧城市建设中的重要性将进一步提升。在相关政策的推动下，我国智慧水务将随着新型智慧城市建设的推进而稳定发展，根据中金企信数据预测，未来我国智慧水务仍将继续保持目前的增速，预计到2027年，我国智慧水务行业的市场规模将达到150亿元。
（4）智慧水环境：智慧水环境是以物联网构建的在线监测系统为基础，将带有空间属性的水环境数据作为研究对象，结合GIS的空间分析和空间数据挖掘，借助一系列新兴技术对各水库、河道、湖泊水质水体等水环境质量实时监测预警的水环境综合管理服务系统。智慧水环境通过数据整合、网络整合和应用系统整合实现对水环境数据更深入、更全面的感知，实现各种网络设备和系统更有效地互通，为面向水环境业务提供更可靠的决策支撑，进而形成一个集水环境智能感知、水环境业务综合管理、水环境管理科学决策和实时高效监管于一体的“智慧”水环境综合决策支持体系。我国高度重视水环境保护工作，“十四五”规划中也明确提出“加强重点流域、重点湖泊、城市水体和近岸海域综合治理，推进美丽河湖保护与建设，化学需氧量和氨氮排放总量分别下降8%，基本消除劣V类国控断面和城市黑臭水体”。2023年4月，生态环境部等五部门联合印发了《重点流域水生态环境保护规划》，其中指出“到2025年，地表水达到或好于Ⅲ类水体比例达到85%，地表水劣V类水体基本消除，县级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例达到93%，县级城市建成区基本消除黑臭水体”。
得益于近年来我国对水环境治理力度的不断加强，一系列水污染问题逐步得到解决，从而带动水环境行业的投资与发展，进而也给智慧水环境行业带来了良好的发展机遇。根据财政部数据，2013年至2022年我国一般公共支出中，水体污染防治支出整体呈现增长趋势。2013-2017年五年间水体污染防治年均支出为580.46亿元，2018-2022年五年间水体污染防治年均支出为1,181.16亿元，整体平均水平上涨103.49%。未来，我国水环境修复领域投资预计将持续维持较高水平。