“搞科研就是針對不同需求提出解決方案?！?月16日，范子武在接受《工人日報》專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，“用科技解決各種水利問(wèn)題，我很享受這個(gè)過(guò)程?！?br />
范子武是南京水利科學(xué)研究院大數據與智慧水利研究中心主任、水工水力學(xué)研究所副所長(cháng)。1個(gè)多月前，曾兩次獲得國家科技進(jìn)步二等獎的他再次站上領(lǐng)獎臺，獲得全國水利系統先進(jìn)工作者稱(chēng)號。
長(cháng)期從事洪澇風(fēng)險管理與防洪決策、城市水力學(xué)、河湖治理與保護、智慧水利研究工作，1993年大學(xué)畢業(yè)就投身水利科研工作的范子武，在漫長(cháng)的30載里與河流湖泊相伴。
夢(mèng)起三峽
范子武結緣水利跟三峽工程有關(guān)?！白x高中的時(shí)候，我看到新聞?wù)f(shuō)要建三峽工程，就覺(jué)得要能干水利很有意思”。
1989年，作為當時(shí)村里第一個(gè)考出去的大學(xué)生，他如愿進(jìn)入華北水利水電大學(xué)，專(zhuān)業(yè)是水利水電工程建筑。
大學(xué)畢業(yè)后，范子武一頭扎進(jìn)了水利科研。起初10多年主要是做跟洪水有關(guān)的科研工作，尤其是1998年的特大洪水發(fā)生之后，亟待加強對于洪澇風(fēng)險分析與防洪決策能力的研究。范子武開(kāi)展了洪澇風(fēng)險分析方法和設防標準研究，創(chuàng )建了水工程風(fēng)險時(shí)變分析及壽命評定、服役風(fēng)險預警指標和準則的擬定方法，攻克了區域洪澇風(fēng)險和水工程服役風(fēng)險的定量評定和預警的難題，成果獲2011年度國家科技進(jìn)步二等獎。
這些年來(lái)，范子武也參與了一些與三峽相關(guān)的科研工作。1999年三峽建臨時(shí)船閘，他到現場(chǎng)進(jìn)行原型觀(guān)測和調試，而目前正在運行的三峽升船機研發(fā)，他也參與了，“也算圓了夢(mèng)”。
探索城市水環(huán)境治理
建大壩、防洪澇是水利領(lǐng)域的重要工作，而隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展，城市水環(huán)境治理的需求日益加大。2012年，蘇州市向南京水利科學(xué)研究院求助，要解決古城區黑臭河道治理難題。
范子武記得第一次去蘇州實(shí)地考察的情景?！昂恿骺v橫交錯，但河道里黑乎乎的，像醬油一樣，遠看還反光，臭味彌漫，行人都捂著(zhù)鼻子過(guò)?！彼f(shuō)，水越是臟，人們越會(huì )毫無(wú)顧忌地往里扔垃圾，形成惡性循環(huán)。
春秋時(shí)期的吳國大夫伍子胥給蘇州設計了棋盤(pán)狀的水網(wǎng)結構。過(guò)去依靠河水的自?xún)艄δ?，可以?shí)現暢流活水，但是隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的增加，河流不堪負荷，流不動(dòng)了?！跋喈斢谔善?，沒(méi)有動(dòng)力了，當時(shí)據說(shuō)從楓橋的河道里扔進(jìn)去一根筷子到十多公里外的覓渡橋要花3個(gè)月，水流流速非常慢，有時(shí)幾乎不流，甚至來(lái)回往復流動(dòng)?！狈蹲游湔f(shuō)。
如何重塑小橋流水的江南水鄉？“流水不腐，要增加水動(dòng)力?！狈蹲游浣榻B，他們提出了“蘇州市古城區自流活水”這一解決方案。他們在環(huán)城河選了兩個(gè)點(diǎn)，各筑一道溢流堰。北邊的水位抬高10多厘米，南邊的水位降低10多厘米，形成約30厘米的落差，水流動(dòng)起來(lái)了。
與此同時(shí)，針對蘇州城區河網(wǎng)水系復雜、水利工程眾多、閘泵堰聯(lián)合調控難度大等問(wèn)題，他和團隊采用物理模型和數學(xué)模型，配合大數據分析和人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段，成功研制了城市河網(wǎng)區水環(huán)境聯(lián)調聯(lián)控系統。將蘇州市中心城區78平方公里近百座閘、泵、堰聯(lián)合成一個(gè)整體進(jìn)行統一調度，就能將清潔的水源按需分配輸送至不同河段。
推進(jìn)數字水利建設
事實(shí)上，隨著(zhù)長(cháng)三角地區城市化進(jìn)程加快，人水爭地問(wèn)題日益突出，城市河網(wǎng)水環(huán)境面臨巨大壓力。由南科院牽頭的“長(cháng)三角地區城市河網(wǎng)水環(huán)境提升技術(shù)與應用”的研究中，范子武等按照系統治理的總體思路開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，該項目的一系列創(chuàng )新成果先后應用于G20杭州峰會(huì )核心區、中國國際進(jìn)口博覽會(huì )區域、上海中心城區、上海世博園區等區域，以及南京、寧波、常州等20多個(gè)城市的水環(huán)境治理。
范子武就是國內最早進(jìn)行數字孿生相關(guān)研究的學(xué)者之一。范子武說(shuō)，數字孿生水利就好像是虛擬與現實(shí)組成的一對雙胞胎，是在虛擬環(huán)境中構建現實(shí)場(chǎng)景的數字版“克隆體”，實(shí)現對設備、環(huán)境等多維度信息的采集、監控和分析。
范子武帶領(lǐng)團隊建立了水力學(xué)、水環(huán)境、水生態(tài)、水工程調度等一系列專(zhuān)業(yè)模型，探索“四預”業(yè)務(wù)多場(chǎng)景應用，并利用高分遙感、無(wú)人機等新一代監測手段，形成天空地水工一體化感知體系，在江蘇省典型水網(wǎng)、平陸運河、雄安新區等重大水利工程項目建設中廣泛應用。
“我們一直盯著(zhù)國際前沿在做，下一步還要研究多模態(tài)人工智能大模型、機器人等如何運用到數字孿生水利建設中，包括數字孿生虛擬現實(shí)——元宇宙了?！狈蹲游湔f(shuō)。
來(lái)源：工人日報
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