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针对数字孪生流域的底层构建逻辑、发展演化路径、成熟度评判准则等方面，将数字孪生理论技术与流域治理管理相结合开展了如下研究：①提出了由物理流域、虚拟流域、实时连接交互、数字赋能服务、孪生流域数据和孪生流域知识组成的数字孪生流域基础模型；②研究了数字孪生流域演化机理，包括流域数字感知、流域数字映射、流域数字认知、流域数字模型、流域数字投影、流域数字孪生；③研究了数字孪生流域评判准则，包括要素能透彻感知、映射能高度逼真、状态能精准预测、推演能拟实假设、现象能合理解释、虚实能动态交互；④提出了数字孪生流域建设的关注重点。本文研究成果可为推动数字孪生流域（水网、水利工程）的科学建设、有序运行和健康发展提供指导和借鉴。