工人日报：范子武与河流湖泊相伴30载 “用科技解决水利问题，我很享受这个过程”

　　“搞科研就是针对不同需求提出解决方案。”1月16日，范子武在接受《工人日报》专访时说，“用科技解决各种水利问题，我很享受这个过程。”

　　范子武是南京水利科学研究院大数据与智慧水利研究中心主任、水工水力学研究所副所长。1个多月前，曾两次获得国家科技进步二等奖的他再次站上领奖台，获得全国水利系统先进工作者称号。

　　长期从事洪涝风险管理与防洪决策、城市水力学、河湖治理与保护、智慧水利研究工作，1993年大学毕业就投身水利科研工作的范子武，在漫长的30载里与河流湖泊相伴。

　　梦起三峡

　　范子武结缘水利跟三峡工程有关。“读高中的时候，我看到新闻说要建三峡工程，就觉得要能干水利很有意思”。

　　1989年，作为当时村里第一个考出去的大学生，他如愿进入华北水利水电大学，专业是水利水电工程建筑。

　　大学毕业后，范子武一头扎进了水利科研。起初10多年主要是做跟洪水有关的科研工作，尤其是1998年的特大洪水发生之后，亟待加强对于洪涝风险分析与防洪决策能力的研究。范子武开展了洪涝风险分析方法和设防标准研究，创建了水工程风险时变分析及寿命评定、服役风险预警指标和准则的拟定方法，攻克了区域洪涝风险和水工程服役风险的定量评定和预警的难题，成果获2011年度国家科技进步二等奖。

　　这些年来，范子武也参与了一些与三峡相关的科研工作。1999年三峡建临时船闸，他到现场进行原型观测和调试，而目前正在运行的三峡升船机研发，他也参与了，“也算圆了梦”。

　　探索城市水环境治理

　　建大坝、防洪涝是水利领域的重要工作，而随着经济社会的发展，城市水环境治理的需求日益加大。2012年，苏州市向南京水利科学研究院求助，要解决古城区黑臭河道治理难题。

　　范子武记得第一次去苏州实地考察的情景。“河流纵横交错，但河道里黑乎乎的，像酱油一样，远看还反光，臭味弥漫，行人都捂着鼻子过。”他说，水越是脏，人们越会毫无顾忌地往里扔垃圾，形成恶性循环。

　　春秋时期的吴国大夫伍子胥给苏州设计了棋盘状的水网结构。过去依靠河水的自净功能，可以实现畅流活水，但是随着经济的发展、人口的增加，河流不堪负荷，流不动了。“相当于躺平，没有动力了，当时据说从枫桥的河道里扔进去一根筷子到十多公里外的觅渡桥要花3个月，水流流速非常慢，有时几乎不流，甚至来回往复流动。”范子武说。

　　如何重塑小桥流水的江南水乡？“流水不腐，要增加水动力。”范子武介绍，他们提出了“苏州市古城区自流活水”这一解决方案。他们在环城河选了两个点，各筑一道溢流堰。北边的水位抬高10多厘米，南边的水位降低10多厘米，形成约30厘米的落差，水流动起来了。

　　与此同时，针对苏州城区河网水系复杂、水利工程众多、闸泵堰联合调控难度大等问题，他和团队采用物理模型和数学模型，配合大数据分析和人工智能等先进技术手段，成功研制了城市河网区水环境联调联控系统。将苏州市中心城区78平方公里近百座闸、泵、堰联合成一个整体进行统一调度，就能将清洁的水源按需分配输送至不同河段。

　　推进数字水利建设

　　事实上，随着长三角地区城市化进程加快，人水争地问题日益突出，城市河网水环境面临巨大压力。由南科院牵头的“长三角地区城市河网水环境提升技术与应用”的研究中，范子武等按照系统治理的总体思路开展关键技术攻关，该项目的一系列创新成果先后应用于G20杭州峰会核心区、中国国际进口博览会区域、上海中心城区、上海世博园区等区域，以及南京、宁波、常州等20多个城市的水环境治理。

　　范子武就是国内最早进行数字孪生相关研究的学者之一。范子武说，数字孪生水利就好像是虚拟与现实组成的一对双胞胎，是在虚拟环境中构建现实场景的数字版“克隆体”，实现对设备、环境等多维度信息的采集、监控和分析。

　　范子武带领团队建立了水力学、水环境、水生态、水工程调度等一系列专业模型，探索“四预”业务多场景应用，并利用高分遥感、无人机等新一代监测手段，形成天空地水工一体化感知体系，在江苏省典型水网、平陆运河、雄安新区等重大水利工程项目建设中广泛应用。

　　“我们一直盯着国际前沿在做，下一步还要研究多模态人工智能大模型、机器人等如何运用到数字孪生水利建设中，包括数字孪生虚拟现实——元宇宙了。”范子武说。