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。 |