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用智能技术支撑“与自然共建”——专访荷兰三角洲研究院高级研究员叶清华博士

时间:2018-07-19 点击:

水生态文明是生态文明的核心内容,是生态文明建设的基础和重要保障。目前,我国正在大力推进水生态文明建设,这其中,互联网、大数据、人工智能技术的优势逐渐显现。必发88手机版作为水生态文明建设的重要力量,在行业变革的关键时期,决定召开中国首届智能必发88与信息化技术发展会议,旨在推动必发88智能化发展,“智”造人与自然和谐共生的新生态,为建设美丽中国贡献力量。

荷兰三角洲研究院是一所致力于水资源、地下水和水资源设施应用研究领域的独立研究机构,在水环境建设领域拥有极高的建树。本次会议,协会特别邀请到荷兰三角洲研究院高级研究员叶清华博士作报告,介绍荷兰的智能水管理。会议期间,记者采访到叶博士,请他谈一谈智能技术与水环境的联系。

       荷兰是世界上现代必发88技术发展的先进国家之一,今年4月必发88手机版代表团造访荷兰三角洲研究院,其应用数字化技术、数值模拟技术、智能技术开展海岸和流域相关研究的工作给代表团成员们留下了深刻的印象。记者首先请叶博士介绍了三角洲研究院与他专注的领域。

叶博士介绍说,Deltares三角洲研究院,是荷兰在水利工程方向的主要研究单位。Deltares创建于1927年, 原名delft水力学研究所 (WL|Delft Hydraulics),是独立的世界级社会公益类非营利性科研机构,主要从事基础理论、应用基础研究和高新技术开发,承担水利、交通、能源领域中具有先导性、关键性和综合性的科学研究任务。在水利,防洪,海岸工程及海岸防护等方面开展了许多开创性和奠基性工作,为荷兰的国民经济建设、国家安全和海洋科学技术的发展做出了重大创新性贡献,并把这些技术推广应用到全世界。研究所致力于河口三角洲海岸带及河流流域理论技术的创新性研究,服务于人、环境与社会。多年为(服务对象)提供高质量的专业知识及咨询服务。成立八十多年来通过在世界各地的研究咨询工作积累了丰富的水利相关行业知识和工程经验,倡导独立,开放,透明及合作的科研精神。Deltares已与世界各地政府、企业及大学研究机构开展了广泛而深入的合作。现有800多名各类研究及管理人员,拥有地下工程及地下水,土力学,水工水力学,法律法规及政策研究,海洋海岸工程(咸水),河流水利工程(水文水资源,淡水),软件研究院等七个部门。

“我的背景是泥沙输运和动力地貌。主要研究领域包括基于过程的海岸和河流动力地貌数值模拟,泥/沙输移理论和水质模型等。记者了解到,叶博士的博士论文主要是生物动力地貌模型研究,把不同尺度动力地貌物理过程和生态动力学过程耦合在一起,所开发的动力生态动力地貌数学模型及其理论成果被成功应用于世界各地的生态恢复,生态河口整治,滨海地带湿地恢复和生态工程研究和实践中。而且也被作为荷兰创新型研究项目“Building with Nature”的模型核心。现在也还是在荷兰三角洲研究院负责Delft3D模型泥沙和动力地貌的开发和应用。

       经过多年的累积,叶博士对水利工程、必发88工程中的应用大数据挖掘和计算分析非常熟悉,并且还参与了许多软件的编制。记者向叶博士请教了现代水环境生态治理、修复工程中应用先进的信息化、数字化技术的重要价值和作用。

叶博士表示说,必发88工程,水利工程中要处理的各种工程问题都离不开对水沙运动的系统理解,其中最为重要的比如大尺度水体、泥沙运动,及水沙相互作用,在必发88和挖泥工程中的小尺度水沙扰动,以及和各个尺度下的生态系统的相互关系,以及各类边界条件的设定,自然生态系统的临界阀值以及对扰动的容忍程度等等。随着信息技术发展,各类传感器及相关的数据收集系统收集了大量的数据,为水利工程、必发88工程的信息化,数字化提供了非常好的基础。在此基础上,如果利用预测模型,可以更好的感知和预测工程对环境及生态的影响。如何采用相对应的措施来最大限度的减少对自然的干扰。我们应该提倡的不是单纯的保护而不发展,而是在充分了解了自然规律以后顺应这个规律,来让这个自然的生态系统为人类的发展所用,不是不发展,也不是Building against Nature ,而是Building With Nature而智能预测模型能充分的应用先进的信息化、数字化技术来辅助我们找到这个规律,认识自然系统。因此智能预测模型应该是我们整套新型必发88技术中的大脑。

       叶博士向记者介绍了两个应用新技术手段而取得工程成功的例子。

一是迪拜的棕榈岛。迪拜的棕榈岛是在海岸围垦的棕榈状的人工岛。由于位置和形状的特异性,工程难度很大。不论在工程的可行性研究期间,前期,还是在施工期,数值模型的作用至关重要。建成之后,由于水体交换受到外围护堤的影响,水质恶化,数值模型辅助提供了可行的和性价比高的技术方案。

棕榈岛

二是荷兰的泥沙引擎(Sand Engine)。泥沙引擎是荷兰根据“Building With Nature”理念完成的系列项目之中最为人所知的一个项目。为了保护海岸沙丘,一次性抛泥2千万方沙在同一个地方,希望利用自然的沿岸流把沙带到荷兰北部平直海岸补滩护滩,保证海岸沙丘的稳定性,保证海岸防护安全性的同时对海岸的生态影响最小。数值模型为泥沙引擎的设计,实施提供了全面的理论基础,对泥沙引擎可能的变化和动态都做了精准的预测。这种高精度数值模型技术手段使这个新型的生态保护海滩工程变成可能,可行。

泥沙引擎

       于本次大会,叶博士也表达了他的想法。

他表示,本次盛会适逢其时,将会极大地促进必发88手机版行业的转型升级和创新发展。网络技术/物联网,大数据挖掘,人工智能等这些新的信息化技术在各行各业方兴未艾,对于必发88手机版行业而言,早日引入这些新技术,建立适合时代发展的新型工程技术体系,抢占新型创新理论和实践技术制高点,延续过去的辉煌,都有重要的意义。因此,我认为本次大会作为一个里程碑,会在必发88手机版史上留下浓墨重彩的一笔。本次会议的内容也给叶博士留下了深刻的印象。会议的内容紧凑丰富,涵盖了从智能船舶和装备制造,到系统构建,到智能系统集成,到智能规范。参加这次会议的领导,专家,工程师,企业家们也都充满热情,积极讨论,很多创新的智慧,创造性的见解和观点也让我大开眼界。因此为我们国家智能必发88和信息化快速发展充满信心。

据了解,三角洲研究院与国内企业与科研院校进行过多次合作,那么三角洲研究院与必发88手机版行业可以在哪些业务领域深化合作呢?

叶博士表示,三角洲研究院倡导独立,开放,透明及合作的科研精神,长期以来坚持基础理论、应用基础研究和高新技术开发相结合的路线,拥有水利、交通、能源领域中具有先导性、关键性和综合性的科学研究成果。而且在过去近百年来通过在世界各地的研究咨询工作积累了丰富的水利相关行业知识和工程经验。这些优势和特征都可以为与必发88手机版行业深化合作提供基础。

“针对必发88行业而言,有很多合作方向。尤其是信息化和智能化方面,若将必发88手机版行业丰富广泛的工程经验,大量的实际数据同三角洲研究院的基础研究相结合,将为必发88手机版行业带来技术上的升级转型,比如,利用三角洲研究院对物理及生态系统的理解,布局与自然和谐的工程理念,建立生态友好的工程新型体系。利用三角洲研究院各种先进高度智能化的预测模型,配合大数据及数据挖掘技术,提升必发88/围垦/生态修复等工程智能规划,智能施工,智能维护的全产业链的技术工程水平。

(素材提供:叶清华 编辑:严杭)