“搞科研就是針對不同需求提出解決方案。”1月16日，范子武在接受《工人日報》專訪時說，“用科技解決各種水利問題，我很享受這個過程。”
范子武是南京水利科學研究院大數據與智慧水利研究中心主任、水工水力學研究所副所長。1個多月前，曾兩次獲得國家科技進步二等獎的他再次站上領獎臺，獲得全國水利系統先進工作者稱號。
長期從事洪澇風險管理與防洪決策、城市水力學、河湖治理與保護、智慧水利研究工作，1993年大學畢業就投身水利科研工作的范子武，在漫長的30載里與河流湖泊相伴。
夢起三峽
范子武結緣水利跟三峽工程有關。“讀高中的時候，我看到新聞說要建三峽工程，就覺得要能干水利很有意思”。
1989年，作為當時村里第一個考出去的大學生，他如愿進入華北水利水電大學，專業是水利水電工程建筑。
大學畢業后，范子武一頭扎進了水利科研。起初10多年主要是做跟洪水有關的科研工作，尤其是1998年的特大洪水發生之后，亟待加強對于洪澇風險分析與防洪決策能力的研究。范子武開展了洪澇風險分析方法和設防標準研究，創建了水工程風險時變分析及壽命評定、服役風險預警指標和準則的擬定方法，攻克了區域洪澇風險和水工程服役風險的定量評定和預警的難題，成果獲2011年度國家科技進步二等獎。
這些年來，范子武也參與了一些與三峽相關的科研工作。1999年三峽建臨時船閘，他到現場進行原型觀測和調試，而目前正在運行的三峽升船機研發，他也參與了，“也算圓了夢”。
探索城市水環境治理
建大壩、防洪澇是水利領域的重要工作，而隨著經濟社會的發展，城市水環境治理的需求日益加大。2012年，蘇州市向南京水利科學研究院求助，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地考察的情景。“河流縱橫交錯，但河道里黑乎乎的，像醬油一樣，遠看還反光，臭味彌漫，行人都捂著鼻子過。”他說，水越是臟，人們越會毫無顧忌地往里扔垃圾，形成惡性循環。
春秋時期的吳國大夫伍子胥給蘇州設計了棋盤狀的水網結構。過去依靠河水的自凈功能，可以實現暢流活水，但是隨著經濟的發展、人口的增加，河流不堪負荷，流不動了。“相當于躺平，沒有動力了，當時據說從楓橋的河道里扔進去一根筷子到十多公里外的覓渡橋要花3個月，水流流速非常慢，有時幾乎不流，甚至來回往復流動。”范子武說。
如何重塑小橋流水的江南水鄉？“流水不腐，要增加水動力。”范子武介紹，他們提出了“蘇州市古城區自流活水”這一解決方案。他們在環城河選了兩個點，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，水流動起來了。
與此同時，針對蘇州城區河網水系復雜、水利工程眾多、閘泵堰聯合調控難度大等問題，他和團隊采用物理模型和數學模型，配合大數據分析和人工智能等先進技術手段，成功研制了城市河網區水環境聯調聯控系統。將蘇州市中心城區78平方公里近百座閘、泵、堰聯合成一個整體進行統一調度，就能將清潔的水源按需分配輸送至不同河段。
推進數字水利建設
事實上，隨著長三角地區城市化進程加快，人水爭地問題日益突出，城市河網水環境面臨巨大壓力。由南科院牽頭的“長三角地區城市河網水環境提升技術與應用”的研究中，范子武等按照系統治理的總體思路開展關鍵技術攻關，該項目的一系列創新成果先后應用于G20杭州峰會核心區、中國國際進口博覽會區域、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多個城市的水環境治理。
范子武就是國內最早進行數字孿生相關研究的學者之一。范子武說，數字孿生水利就好像是虛擬與現實組成的一對雙胞胎，是在虛擬環境中構建現實場景的數字版“克隆體”，實現對設備、環境等多維度信息的采集、監控和分析。
范子武帶領團隊建立了水力學、水環境、水生態、水工程調度等一系列專業模型，探索“四預”業務多場景應用，并利用高分遙感、無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、平陸運河、雄安新區等重大水利工程項目建設中廣泛應用。
“我們一直盯著國際前沿在做，下一步還要研究多模態人工智能大模型、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——元宇宙了。”范子武說。
來源：工人日報
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