本方向面向国家乡村振兴战略与农村饮水安全攻坚需求，针对农村供水“点多面广、分散难管、水质波动大、运维力量弱”四大痛点，以数字孪生技术为核心，构建“感知-决策-控制”闭环的智慧管控体系。

主要研究方向包括：农村水源“量-质-生”多维动态感知技术、功能滤料及末端净化装备研发、数字孪生驱动的农村供水智慧管控平台构建。

培养方式上：实行校企双元协同育人机制，组建由华北水利水电大学、天津大学及生态环境部华南环境科学研究所等单位构成跨学科导师团队，实行首席专家负责制与“双导师”全程指导。开设校企联合课程，引入校企真实案例库。实施“工学交替”培养模式，硕士阶段设置不少于1年的高质量专业实践，建立“过程性+成果性”双轨评价机制，聚焦技术专利、软件著作权等产出，明确考核指标。

培养周期：2026年1月至2028年12月，分三期推进。依托河南省重点研发计划、河南省科技攻关计划、甘肃省重点研发计划及相关横向课题，为学生提供稳定经费支持。实行“一生一策”培养计划，配备学术导师与企业导师双导师组。本方向旨在培养具备“环境材料研发-智能装备设计-数字孪生技术”复合能力的卓越工程师，推动我国农村饮用水安全及管理发展。