侯精明(左一)與研究生討論VR城市洪澇逃生體驗的演示情況。
暴雨突至,時常給不少城市帶來內澇風險。治理內澇、提升城市排水防澇能力,既是事關民眾財產安全的民生工程,也是事關建設宜居、韌性城市的發展工程。
“城市和人一樣,也會‘生病’。我們努力做的,就是為城市內澇積水問題‘把準脈’‘開藥方’�!蔽靼怖砉ご髮W水模擬及災害管理團隊負責人侯精明是一位“專治”水問題的“醫生”——“城市出現內澇時,我們通過技術和設備,診斷出積水原因,再‘對癥下藥’�!�
多年來,侯精明帶領團隊成員開展水災害治理、海綿城市建設等方面的研究。他的愿望就是讓城市不再“看�!�。
求學歐洲
2008年,26歲的侯精明赴德國攻讀博士學位。學習之余,侯精明時常去住處附近的廣場散步。行走其間,侯精明一直琢磨著這里“灰綠結合”的設計理念。
“‘灰’,是疏管修堤式的人工建設;‘綠’,是植樹種草式的擁抱自然�!焙罹髡f,每逢下雨天,廣場建筑上的雨水流下來,可用作園林灌溉,也能流入人工湖,形成雨水循環系統�!斑@種新的城市設計理念,是我在留學生涯學到的重要一課�!�
幾年讀博時光,侯精明潛心于水動力模擬、水災害管理、城市水利等領域的研究,主攻“地表水動力模型”開發。2013年博士畢業時,模型已基本成型,但有一點仍需優化——運算速度有待提升。
“比如災害預報,如果算得夠快,提早1小時預警,那么社會的應對能力就有量級式的提升�!睘榱送晟瞥晒�,侯精明再赴英國,完成了3年博士后研究。2016年,侯精明回國加入西安理工大學,他的目光投向了城市“看�!钡膯栴}。
“當時,我看到一些城市存在雨季內澇的現象,我想用所學知識,盡一份微薄之力�!焙罹髡f。
“聞雨則喜”
回國后,侯精明的科研重點仍是“城市水利”。經過多年研究,他的團隊研發出智慧雨洪管理系統。
“我們依據氣象預報進行積水預報,并根據降雨和積水的實時監測數據,實現預報預警、智慧調度。這其中,模型算法是技術核心�!焙罹鹘榻B,“我們將分析數據及時提供給政府相關部門,從而更科學、有效地應對城市內澇災害�!�
常年與水打交道,侯精明和團隊“聞雨則喜”——為了采集實驗數據,每逢大雨來臨,街上行人都往家里跑,科研團隊成員卻總是向外沖。
“典型暴雨不容易遇到,尤其是幾場大暴雨,可能得等幾年�!焙罹髡f,“為了檢驗智慧雨洪管理系統精度的可靠性,我們必須逆向而行、迎雨而上�!�
有一年盛夏深夜,暴雨傾盆。侯精明的學生收到了老師的緊急通知:整裝出發,采集數據!大家趕忙穿上雨衣、雨靴,拿上水尺,跑下樓集合出發。
風雨交加,團隊成員開著車,直奔“海綿城市”試點區——陜西西咸新區灃西新城�!澳菚r街上路燈還沒裝好,黑漆漆一片,天上還打著雷�!睂W生李東來說,“但我們心里最惦記的,還是數據測得夠不夠準�!�
待暴雨退去,積水消散,大伙兒才收工,回到家已近凌晨3點�!霸诒┯曛泄ぷ鳟斎恍量�,但采集到了主要積澇點的面積、深度、歷時等一手數據,就是最好的回報�!焙罹餍ρ�。
一晃數載,當年的本科生李東來現已博士畢業,侯精明的科研團隊也壯大至30余人。近幾年,通過自動監測等新技術,科研人員不用再冒雨去采集數據了。
“晴天時,我們用無人機,通過激光雷達就能采集地面相關數據�!焙罹鹘榻B,大雨一來,提前布設的攝像頭可以拍下積水圖片,“系統會自動識別分析,算出水深、面積等多項數據”。
如今,憑靠洪澇災害防控關鍵技術,侯精明團隊的科研成果已經運用到陜西西咸新區、寧夏固原、山西長治等多個地區�!翱粗娔X上的模型轉化成了實際的效應,大家都很有獲得感,這就是科研工作的意義所在�!焙罹髡f。
“水的感受”
小寨是西安市核心商業區之一。走在這里,人來車往川流不息�!斑@里有個大型調蓄池�!焙罹髦钢贿h處的地方說,“就在地下,比游泳池大得多�!�
“小寨十字地勢相對較低,像個‘大鍋底’�!焙罹髡f,以前下暴雨,這里會出現局部積水,造成交通堵塞。后來,在這一片區海綿城市改造工程中,團隊提供了技術支持。
“源頭上,在周邊小區建海綿設施,進行雨水調蓄;過程上,增設道路排水設施,優化管網改造;末端上,建設地下調蓄池�!焙罹髡f,“多管齊下,效果明顯�,F在,這里的積水問題已經基本得到解決�!�
多年研究,侯精明對于城市內澇的成因及其解決對策有著自己的思考�!坝袝r,在城市化進程中,人們沒來得及考慮‘水的感受’。水發了‘脾氣’,因為人們占了它的生存空間�!�
“水要‘回家’,人要發展,咋辦?”在侯精明看來,關鍵在于平衡的技巧、共存的智慧�!俺鞘袃葷持皇且粋€方面,從更宏闊的視野來看,城市發展要關注水資源、水環境、水生態,進而更好地擁抱綠色理念、和諧共生�!焙罹髡f。
2019年,侯精明作為歸國青年科技工作者代表,受邀在北京參加國慶觀禮。在侯精明辦公室的桌子上,一張他揮著國旗的照片放在最顯眼的位置�!白鳛橐幻鞑康臍w國學者,我會繼續努力,用所學的知識解決更多實際問題�!焙罹髡f。
談及未來,侯精明說:“下一步,我們要繼續做好城市內澇的精準預報預警。與此同時,團隊計劃引入人工智能、數字孿生等新技術,在洪澇災害防控領域開展更深入的研究�!�