21世纪,随着工业4.0的到来,全球掀起了建设智慧城市的浪潮,多数机构和企业使用建筑信息模型（BIM,Build Information Model）实现对建筑物、构建物的数字化,在三维模型的基础上实现协同工作,BIM模型实现通过信息化对建筑物、构造物以及设备的数字化管理,并没有实现物理实体和其数字体的信息互通与实时同步。对于系统全面的管理与监测不够完整,功能易出现碎片化,以及系统失效后不易恢复。为了解决这个问题,美国密歇根大学的M.Grieves教授提出数字孪生概念,使得智慧城市的建设进入一个新的阶段,即数字孪生城市。数字孪生（Digital Twin）系统融合物理体与数字体双系统协同工作来实现系统功能与目标。通过必要的冗余设计理念在较大程度上能够提高系统的健壮性、灵活性与功能拓展性。然而数字孪生城市的构建是一项复杂的系统工程,通过模型设计,可将复杂的数字孪生城市系统分离成多个功能聚焦的子系统,本文聚焦在数字孪生排水系统,通过数字孪生的基础和核心模型构造方法来解决应急排水的建模与调度问题。本文的研究工作如下。1)对数字孪生城市相关的文献进行归类整理。基于数字孪生五维模型,对数字孪生城市的核心要素进行明确清晰的定义,以浙江省海宁市排水系统为案例开展研究与分析。2)根据城市排水系统的物理体空间结构和其控制设施特点构造出排水系统的数字孪生体树形结构,并构造对应的数字体。针对构造的数字体与协同工作的物理体,使用EPA–SWMM雨洪管理模型进行模拟仿真。3)根据城市排水系统的特点,在传统固定优先级调度（Fixed Priority Scheduling,FPS）算法的基础上,提出基于优先级和重要性的动态调度（Multi–Level Dynamic Priority And Importance Scheduling,MDPIS）数字孪生排水系统算法,提高泵站集群的工作效率,降低泵站集群溢流损失。4)使用主流的SSM（Spring+Spring MVC+Mybatis）轻量级框架快速搭建一个数字孪生排水系统,对现有的排水系统进行改造和完善,提升调度泵站集群的效率,从而进一步解决城市内涝的问题。为数字孪生智慧城市的其他领域提供应用思路和方案,为践行数字孪生理念与技术提供参考。