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這位華人獲得全球水研究領域的頂尖榮譽

2025-01-08 19:14:07
  中評社北京1月8日電/據中國僑網報導,“我的老家在粵北山區。當地人應對自然災害的傳統處理方式給了我許多啟發。”英國皇家工程院院士梁秋華說。

  梁秋華出生在廣東省陽山縣,8歲時與家人到珠海生活。20世紀90年代初,珠海規劃建設高欄港。正填報高考志願的梁秋華聽從父親建議選擇港口及航道工程專業。畢業工作三年後,梁秋華到英國牛津大學深造讀博,學習計算水力學並開發河口、海岸環境流體計算方法及模型工具。

  牛津讀書期間,數學是梁秋華面臨的一大難題,本科階段所學的數學基礎不足以應對計算流體力學的需求。為了盡快提升數學能力,梁秋華主動請纓,向導師申請成為數學輔導課的輔導老師。“因為要教別人,所以自己必須得先學好。相當於逼了自己一把。”梁秋華說。

  在牛津的幾年里,梁秋華完成了水動力模型的初步開發,為之後的研究打下了基礎。

  2006年,梁秋華進入英國紐卡斯爾大學工作。與牛津的研究方向不同,紐卡斯爾大學的研究團隊更注重大型水文和洪水風險管理等實際工程問題。梁秋華此前開發的水動力模型僅能模擬預測較小規模的理想流體動力過程。進一步提升計算能力、研發能應用於實際洪水過程模擬與風險評估的模型算法成為梁秋華的第一個科研挑戰。

  梁秋華說,從理論到實踐並沒有他預想中的簡單。首先是模型的精度和穩定性。城市房屋、街道、河網布局影響洪水的流向,需在模型中精準地分辨和表現出來。傳統水動力模型計算成本昂貴,難以對城市整體洪水風險進行準確評估。此外,模擬實際流域洪水需兼顧精度與計算效率。提高模型分辨率雖能提升精度,但會降低運行速度,影響應急響應速度。

  為解決以上問題,梁秋華和團隊不斷開發新算法,並借助計算機技術革新改寫系統,提高模型的穩定性、適用性和運行速度,最終完成高性能集成水動力建模系統的開發。2012年英國紐卡斯爾持續暴雨引發城市內澇,梁秋華和團隊用該模型還原了包含紐卡斯爾在內的英國東北部地區洪水演進過程。在覆蓋400平方公里區域、涉及1億個網格的複雜場景下,模型僅用時6小時完成了整個暴雨內澇事件計算任務。
  此後,梁秋華團隊不斷優化完善該模型,並在中國、印度、尼泊爾等國家進行技術合作交流。梁秋華團隊也與中國的同行們共同設計項目,將洪災預警、水文資源、能源轉換利用相結合。

  在第11屆沙特阿卜杜勒阿齊茲親王國際水獎頒獎儀式上,梁秋華團隊因在開發高性能洪水預報模型方面的貢獻榮獲“地表水獎”。阿卜杜勒阿齊茲親王國際水獎是國際創新水研究領域最有影響力的獎項之一,旨在激勵科學界為解決全球水安全挑戰作出不懈努力。

  梁秋華說,當前極端天氣不斷增多,城市內澇問題是全球正面臨的一大挑戰。城市密集的人口和建築物增加了洪災防控的複雜性。水動力建模系統的研究隨之來到了新階段。他和團隊在系統中加入人為干預因素,比如建臨時泵站、堤壩等,以此評估應急方案的可行性。

  “相比於不斷加築堤壩抗洪,做好洪水的風險管理將帶來更多效益。”梁秋華說,在老家廣東陽山縣,古村落大多建設在山腳下且背靠樹林。這種布局延續了中國風水智慧,洪水來臨時雖然會淹沒田地,但並不會傷及房屋,且為田地帶來表層土利於耕種。

  梁秋華表示,中國的史料里記載了許多洪災防治經驗,對當今的環境治理依然帶來諸多啟發。隨著極端天氣的增多,他與學生正在研究如何將古老的治理經驗與現代技術相結合,以在治理洪水的同時解決污染和衛生問題,並幫助人們更好地與洪水共處。
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