8月以来,大范围短时降雨“打断”了陕西近期的高温天气,给人们带来一丝清凉,但突发短时强降雨也给城市带来内涝风险。突发强降雨后该怎么避险?暴雨来时如何精准预测城市积涝点?城市如何应对内涝灾害?......
我校青年教授侯精明十多年来带领团队在解决城市内涝、水灾害管理,“海绵城市”建设等方面开展研究工作,建立智慧雨洪管理系统,破解城市内涝顽疾。
日前,陕西电视台特别节目《三秦追梦人》对侯精明教授进行了专题报道。
十年磨一剑 通过“算法”破解城市内涝
“快跑快跑,积水危险,请体验者根据路线指引就近向高处撤离。”这是我校水模拟及灾害管理团队依据虚拟现实技术构建的场景。



“我们是基于气象预报信息,通过我们的模拟平台,模拟预测出了秦汉新城在将来24小时内的大雨情况下,它的积涝的一个分布区位,这场雨可能导致特大积涝点两处,严重积涝点一处。”侯精明教授正在带领团队通过智慧雨洪管理系统分析秦汉新城积水预测。

“ 这个可以依据气象预报进行积水预报实时监测,达到预警排水调度的功能,这里的核心就是‘模型算法’ ”。侯精明教授告诉记者,“这个智慧雨洪管理平台好比是一辆车,这个模型就是车的发动机,给它一个数据支撑,这个平台就可以智慧化决策,我们把模拟技术从精度上做了改进,同时算的快。”

这个智慧雨洪管理平台是侯精明教授和团队成员通过搜集到易涝区去实地观测,收集资料,建立涝情数据库,建立模型算法,经过了十多年的研发基础上建立起来的。

“利用模型算法解决城市内涝,提出治理方案。这是一个复杂的过程,仅仅针对一个地区的雨洪管理系统建立和稳健运行就需要3-4年的时间。” 侯 精明说道,“建立雨洪系统,第一个阶段要现场搜集资料,比如秦汉平台搭建的时候,这个方面的工作就花了近一年的时间,有些资料根本就没有,需要到现场去进行调研,比如勘测地形,探测管网以及建好模型的实际验证过程需要更长的时间,”

目前侯精明教授团队已经与多地政府部门展开合作,为城市内涝积水问题进行精准把脉,开出药方。看到提出的方案从电脑模型变成实际场景,一处处内涝点被解决,城市的痼疾得到缓解,侯精明感到欣慰。
海归的硬核青春
侯精明博士毕业于德国柏林工业大学,获德国Tiburtius优秀博士论文奖。2013年赴英国纽卡斯尔大学从事洪水管理博后研究。

“ 我曾在德国、英国留学,并从事与水相关的研究。看到国内不少城市遇到雨季内涝的问题,我就决定回国。 能用所学的知识帮助祖国解决实际问题,一直是我的愿望。”从攻读硕士开始,侯精明就开始着手水利工程方面的研究。2016年取得博士学位并完成博士后工作的他,没有选择留在大洋彼岸,而是毅然决然回到了中国,来到西安理工大学工作。

“一方面是情怀,上学的时候,我们的大学老师给我讲,将来有同学出去留学,有机会一定要回来报效祖国。另一方面也是结合咱们国内的需求,我们的这个技术,在国内有些点上属于空白,大有用武之地。再加上对西安有感情,且西安更需要现代水利技术, 所以选择在西安理工大学任教,一边解决实际问题,一边培养后备人才 。”

2016年,国家当时正推行海绵城市试点工作,侯精明正好可以大展拳脚,把所学技术应用到解决城市问题中。同年,他入选了陕西百人计划,2018年入选国家级人才计划。
2019年,作为归国青年科技工作者代表的侯精明,受邀前往首都北京参加庆祝中华人民共和国成立70周年大会。“能够作为嘉宾,受邀现场观看这场载入史册、举世瞩目的盛会,自己感到十分的光荣和自豪,也深切感受到了祖国七十年建设的伟大成就,感受到了祖国发展的欣欣向荣。作为一名扎根西部的归国学者,在现场看到建国以来做出的成绩,感觉很振奋,更加坚定了信心、鼓舞了斗志,自己将不忘初心,继续前进,为祖国的繁荣富强奋斗终身。”
每每回忆起观礼建国70周年大会时的场景,侯精明都激动万分。“ 非常荣幸在天安门广场参与和见证了国庆70周年庆祝活动。我相信每一位中华儿女都和我一样,为祖国的繁荣富强感到由衷的自豪,对中华民族伟大复兴的辉煌前景充满了坚定自信。今后我将继续在科研道路上不断追求、努力工作,为国家水利事业做出贡献。 ”
遇到暴雨时,他们逆向而行
在侯精明教授看来,他的研究工作就如同城市医生一样,每当城市内涝出现时,他的技术就如同听诊器,诊断出造成积水的原因,然后对症下药。
“目前,我们正参与西北地区的几项建设项目,在西安域内,我们的技术也参与到小寨片区的市政建设工程中。以前每次下暴雨,小寨都可能存在局部积水造成的交通堵塞问题,但当下这个问题已经基本解决。”凭借着洪涝灾害防控关键技术,侯精明教授及其团队已经助力了包括西咸新区沣西新城、西咸新区秦汉新城、西安小寨区域、宁夏固原等不少地区的城市内涝治理工程项目实施或预警和排水防涝管理平台搭建。


每当下暴雨的时候,大家都避而不及,侯精明却带着团队往暴雨雨量最大的地方跑。“要检验我们雨洪系统精度的可靠性,一般情况下,要有几场典型的暴雨,尤其是大型的暴雨,可能等两三场雨需要两年的时间”。侯精明介绍说,“典型的大型暴雨不容易遇到,为了做好典型暴雨的监测工作,我们必须逆向而行。”


“无论是科研学习还是做人做事,侯老师一直是我们学习的榜样,他遇到任何的事情都是以极大的热情去努力拼搏,不畏困难,信心十足。”博士研究生李东来说。“侯老师对于我们生活上也是十分关心,对于有困难的同学,他总是会考虑的非常周到的给予同学们帮助。侯老师一直教导我们无论在学习还是生活上都要保持乐观、积极、阳光、上进的态度,这也成了我们团队所传承的精神。”

侯精明教授的学生李东来
侯精明教授每年都会录取城市水利方向的硕博研究生,并加以培养。但他并不局限于培育学生的学习能力、领悟能力,还会重视爱国、自信等品质教育。


“每年入学教育的时候,我都会告诉同学们一定要爱国与自信,他们将会成为青出于蓝的一代。同时,我也会引导学生尽可能留在养育他们的土地上,用所学回报这片土地。”

“下一步,我们的工作攻关技术难点,一方面要继续做好精准的预报预警,另一方面时要突破新的工程技术,让这项技术发挥更多方面的作用。”目前,这项技术除了在城市内涝发挥作用外,还可以应用于开洪泄洪预警与处置,河流泥沙管理,污染物迁移过程防控等,让水资源可以得到合理利用和保护。“预报预警是软应用,工程技术则是彻底根治,我要继续带领好团队做好工程技术方面的研究工作。”


目前,侯精明教授已在水领域知名期刊发表学术论文100余篇,他负责的科研项目包括国家十三五重大研发专项专题、国家自然科学基金项目“高精度城市雨洪漫流动力波模型研究”,水利部减灾中心“洪水实时分析分析模型”,“沣西新城海绵城市建设数值模拟专项研究”“固原海绵城市建设效果模拟”“西咸新区沣西新城海绵城市建设成效考核评估-内涝与年径流指标”“庆阳海绵城市科普展示方案设计”等10余项。科研经费突破3000万元。


任风狂雨骤 愿城市无恙
侯精明教授带领水模拟及灾害管理研究团队
为城市细致“把脉”、精准“开方”,
为建设美好城市不懈努力!
助力城市发展,用知识服务社会。
为侯精明团队点赞!
加油!奋进中的西理工人!
