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          給城市內(nèi)澇“把脈開(kāi)方”(科創(chuàng)正青春)

          2024-03-21 08:39:00

          來(lái)源:人民網(wǎng)-人民日?qǐng)?bào)海外版

            侯精明(左一)與研究生討論VR城市洪澇逃生體驗(yàn)的演示情況。

            暴雨突至,時(shí)常給不少城市帶來(lái)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。治理內(nèi)澇、提升城市排水防澇能力,既是事關(guān)民眾財(cái)產(chǎn)安全的民生工程,也是事關(guān)建設(shè)宜居、韌性城市的發(fā)展工程。

            “城市和人一樣,也會(huì)‘生病’。我們努力做的,就是為城市內(nèi)澇積水問(wèn)題‘把準(zhǔn)脈’‘開(kāi)藥方’。”西安理工大學(xué)水模擬及災(zāi)害管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人侯精明是一位“專(zhuān)治”水問(wèn)題的“醫(yī)生”——“城市出現(xiàn)內(nèi)澇時(shí),我們通過(guò)技術(shù)和設(shè)備,診斷出積水原因,再‘對(duì)癥下藥’?!?/p>

            多年來(lái),侯精明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)展水災(zāi)害治理、海綿城市建設(shè)等方面的研究。他的愿望就是讓城市不再“看海”。

            求學(xué)歐洲

            2008年,26歲的侯精明赴德國(guó)攻讀博士學(xué)位。學(xué)習(xí)之余,侯精明時(shí)常去住處附近的廣場(chǎng)散步。行走其間,侯精明一直琢磨著這里“灰綠結(jié)合”的設(shè)計(jì)理念。

            “‘灰’,是疏管修堤式的人工建設(shè);‘綠’,是植樹(shù)種草式的擁抱自然?!焙罹髡f(shuō),每逢下雨天,廣場(chǎng)建筑上的雨水流下來(lái),可用作園林灌溉,也能流入人工湖,形成雨水循環(huán)系統(tǒng)。“這種新的城市設(shè)計(jì)理念,是我在留學(xué)生涯學(xué)到的重要一課?!?/p>

            幾年讀博時(shí)光,侯精明潛心于水動(dòng)力模擬、水災(zāi)害管理、城市水利等領(lǐng)域的研究,主攻“地表水動(dòng)力模型”開(kāi)發(fā)。2013年博士畢業(yè)時(shí),模型已基本成型,但有一點(diǎn)仍需優(yōu)化——運(yùn)算速度有待提升。

            “比如災(zāi)害預(yù)報(bào),如果算得夠快,提早1小時(shí)預(yù)警,那么社會(huì)的應(yīng)對(duì)能力就有量級(jí)式的提升?!睘榱送晟瞥晒?,侯精明再赴英國(guó),完成了3年博士后研究。2016年,侯精明回國(guó)加入西安理工大學(xué),他的目光投向了城市“看?!钡膯?wèn)題。

            “當(dāng)時(shí),我看到一些城市存在雨季內(nèi)澇的現(xiàn)象,我想用所學(xué)知識(shí),盡一份微薄之力?!焙罹髡f(shuō)。

            “聞?dòng)陝t喜”

            回國(guó)后,侯精明的科研重點(diǎn)仍是“城市水利”。經(jīng)過(guò)多年研究,他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出智慧雨洪管理系統(tǒng)。

            “我們依據(jù)氣象預(yù)報(bào)進(jìn)行積水預(yù)報(bào),并根據(jù)降雨和積水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)預(yù)警、智慧調(diào)度。這其中,模型算法是技術(shù)核心?!焙罹鹘榻B,“我們將分析數(shù)據(jù)及時(shí)提供給政府相關(guān)部門(mén),從而更科學(xué)、有效地應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇災(zāi)害?!?/p>

            常年與水打交道,侯精明和團(tuán)隊(duì)“聞?dòng)陝t喜”——為了采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),每逢大雨來(lái)臨,街上行人都往家里跑,科研團(tuán)隊(duì)成員卻總是向外沖。

            “典型暴雨不容易遇到,尤其是幾場(chǎng)大暴雨,可能得等幾年。”侯精明說(shuō),“為了檢驗(yàn)智慧雨洪管理系統(tǒng)精度的可靠性,我們必須逆向而行、迎雨而上?!?/p>

            有一年盛夏深夜,暴雨傾盆。侯精明的學(xué)生收到了老師的緊急通知:整裝出發(fā),采集數(shù)據(jù)!大家趕忙穿上雨衣、雨靴,拿上水尺,跑下樓集合出發(fā)。

            風(fēng)雨交加,團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)著車(chē),直奔“海綿城市”試點(diǎn)區(qū)——陜西西咸新區(qū)灃西新城。“那時(shí)街上路燈還沒(méi)裝好,黑漆漆一片,天上還打著雷?!睂W(xué)生李東來(lái)說(shuō),“但我們心里最惦記的,還是數(shù)據(jù)測(cè)得夠不夠準(zhǔn)。”

            待暴雨退去,積水消散,大伙兒才收工,回到家已近凌晨3點(diǎn)?!霸诒┯曛泄ぷ鳟?dāng)然辛苦,但采集到了主要積澇點(diǎn)的面積、深度、歷時(shí)等一手?jǐn)?shù)據(jù),就是最好的回報(bào)?!焙罹餍ρ?。

            一晃數(shù)載,當(dāng)年的本科生李東來(lái)現(xiàn)已博士畢業(yè),侯精明的科研團(tuán)隊(duì)也壯大至30余人。近幾年,通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)等新技術(shù),科研人員不用再冒雨去采集數(shù)據(jù)了。

            “晴天時(shí),我們用無(wú)人機(jī),通過(guò)激光雷達(dá)就能采集地面相關(guān)數(shù)據(jù)。”侯精明介紹,大雨一來(lái),提前布設(shè)的攝像頭可以拍下積水圖片,“系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別分析,算出水深、面積等多項(xiàng)數(shù)據(jù)”。

            如今,憑靠洪澇災(zāi)害防控關(guān)鍵技術(shù),侯精明團(tuán)隊(duì)的科研成果已經(jīng)運(yùn)用到陜西西咸新區(qū)、寧夏固原、山西長(zhǎng)治等多個(gè)地區(qū)。“看著電腦上的模型轉(zhuǎn)化成了實(shí)際的效應(yīng),大家都很有獲得感,這就是科研工作的意義所在?!焙罹髡f(shuō)。

            “水的感受”

            小寨是西安市核心商業(yè)區(qū)之一。走在這里,人來(lái)車(chē)往川流不息。“這里有個(gè)大型調(diào)蓄池?!焙罹髦钢贿h(yuǎn)處的地方說(shuō),“就在地下,比游泳池大得多?!?/p>

            “小寨十字地勢(shì)相對(duì)較低,像個(gè)‘大鍋底’?!焙罹髡f(shuō),以前下暴雨,這里會(huì)出現(xiàn)局部積水,造成交通堵塞。后來(lái),在這一片區(qū)海綿城市改造工程中,團(tuán)隊(duì)提供了技術(shù)支持。

            “源頭上,在周邊小區(qū)建海綿設(shè)施,進(jìn)行雨水調(diào)蓄;過(guò)程上,增設(shè)道路排水設(shè)施,優(yōu)化管網(wǎng)改造;末端上,建設(shè)地下調(diào)蓄池?!焙罹髡f(shuō),“多管齊下,效果明顯。現(xiàn)在,這里的積水問(wèn)題已經(jīng)基本得到解決?!?/p>

            多年研究,侯精明對(duì)于城市內(nèi)澇的成因及其解決對(duì)策有著自己的思考。“有時(shí),在城市化進(jìn)程中,人們沒(méi)來(lái)得及考慮‘水的感受’。水發(fā)了‘脾氣’,因?yàn)槿藗冋剂怂纳婵臻g?!?/p>

            “水要‘回家’,人要發(fā)展,咋辦?”在侯精明看來(lái),關(guān)鍵在于平衡的技巧、共存的智慧?!俺鞘袃?nèi)澇只是一個(gè)方面,從更宏闊的視野來(lái)看,城市發(fā)展要關(guān)注水資源、水環(huán)境、水生態(tài),進(jìn)而更好地?fù)肀ЬG色理念、和諧共生?!焙罹髡f(shuō)。

            2019年,侯精明作為歸國(guó)青年科技工作者代表,受邀在北京參加國(guó)慶觀禮。在侯精明辦公室的桌子上,一張他揮著國(guó)旗的照片放在最顯眼的位置?!白鳛橐幻鞑康臍w國(guó)學(xué)者,我會(huì)繼續(xù)努力,用所學(xué)的知識(shí)解決更多實(shí)際問(wèn)題?!焙罹髡f(shuō)。

            談及未來(lái),侯精明說(shuō):“下一步,我們要繼續(xù)做好城市內(nèi)澇的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)預(yù)警。與此同時(shí),團(tuán)隊(duì)計(jì)劃引入人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù),在洪澇災(zāi)害防控領(lǐng)域開(kāi)展更深入的研究。”

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