无论是大流行病、洪水还是基础设施中断，能够为未来的问题事件做好计划和准备，对于水务部门维持服务至关重要。
从加勒比海和美国东部沿海地区来看，该地区的飓风季节从 6 月持续到 11 月，最近几年记录到的极端天气事件更为严重。这些风暴会使水处理和供水系统不堪重负。数字孪生可以通过计算机模型虚拟反映和模拟系统，帮助人们为这种情况做好准备。
使用计算流体动力学（CFD）可以更好地了解系统的行为，从而改进设计和运行。
什么是计算流体动力学？
计算能力的不断提高推动了计算流体动力学 (CFD) 的快速发展。一直以来，水和污水处理工艺的设计以及新技术的推广在很大程度上都依赖于以试错为基础的物理测试和实验。
CFD 是一种功能强大的计算机模拟工具。它提供了一种革命性的替代方法，可以对水和污水处理系统内部的混合和反应进行高分辨率的三维可视化计算。虽然 CFD 的核心依赖于流体物理方程，但多相模拟（即液体中的气体和固体）和（生物）化学转换的直接整合已成为成熟的工程框架。
CFD 作为一种数字工具，可为公用事业部门、技术制造商和工程公司带来四大好处：
节约成本：
通过主动避免运行问题、优化能源使用、智能化学品配料以及高效而不保守的设计，可节省大量资本支出（CapEx）和运营成本（OpEx）；
节省时间：
可省去数月至数年的跟踪和试验。此外，技术开发人员还能大大缩短产品上市时间。后者比以往任何时候都更具现实意义！
最佳性能：
系统的设计和运行符合预期的质量要求。在减少投入和占地面积等因素的情况下，性能和可靠性都能显著提高；
增强信心和学习能力：
CFD 提供的深入信息可提供前所未有的学习能力，影响未来的决策和对工艺的信心。
