□寇澜婷

想象一下，窗外暴雨如注，水位线在黑暗中疯狂爬升。在那些惊心动魄的洪灾时刻，指挥者如何能在分秒之间做出关乎千万人安危的决策？

这背后，正有一种名为“数字孪生”的科技力量在悄然崛起——它为真实的大坝，在计算机中创造了一个“数字替身”。在构建大坝和水库的“数字替身”时，有两个关键步骤。

第一步是要搭建基于BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）和UE（虚幻引擎）的三维数字化场景。

该场景将真实大坝的精密结构、水库的立体地形、流域的万千气象数据、复杂的闸门控制系统，乃至无数传感器实时传回的水文信息，在超级计算机中进行了1∶1的精准复刻。

它如同一个动态的、有生命的“双胞胎兄弟”，与物理世界的大坝同步呼吸、同步脉动。

第二步是给“数字替身”注入“灵魂”，也就是输入各种监测数据和业务管理数据。在大坝建设时，工程师们会在坝体内部和周围布置大量传感器。这些传感器就像大坝的神经末梢，时刻感知着大坝的“健康状况”。

那么，电脑里的水库是怎么“预言”洪水的呢？主要依靠“四预”体系。

首先是洪水预报，它结合气象预报和实时监测数据，利用数学模型预测洪水的发生时间、洪峰流量和洪水过程。

在汛期，通过收集上游地区的降雨预报、流域内的实时水位和流量数据，运用先进的洪水预报模型，能提前预测入库洪水的情况，为水库调度争取宝贵时间。

其次是防洪预警，一旦监测到洪水风险，系统将立即通过短信、APP推送、广播等多种渠道，把预警信息发送给相关人员和下游居民，让大家提前做好防范准备。

再次是洪水模拟预演，通过数字孪生系统，可以模拟不同洪水场景下，水库和流域内的水流演进过程。比如模拟一场大洪水，我们能清楚看到洪水如何在水库中蓄涨，怎样沿着河道蔓延，哪些区域可能会被淹没，就像提前“彩排”了一场洪水灾害，让我们对可能出现的情况心中有数。

最后是智能防洪预案，根据模拟预演的结果，系统会自动生成科学合理的防洪调度方案。

“数字孪生”如同一个永不疲倦的“数字哨兵”，在虚拟世界中为我们一次次推演洪水的轨迹，将“被动应对”转向“主动预判”，在灾难发生前争取黄金时间。

从江河到家园，数字孪生构筑智慧堤防。科技不止于胜，更以温度守护生命，于无常中谋安宁从容。

（作者单位：信阳市水利勘测设计院）