科学技术突出贡献奖获得者夏军

领衔研发长江模拟器
致力保障国家水安全

长江日报 2025年01月07日

    夏军院士获2024年度湖北省科学技术突出贡献奖。

    长江日报记者高勇 摄

    □ 长江日报记者汪洋

    1月6日,中国科学院院士、武汉大学教授夏军荣获2024年度湖北省科学技术突出贡献奖。

    夏军院士是我国水文水资源系统理论与实践的开拓者,获得国际水文科学奖Volker奖章,这是国际水文科学界最高的学术成就奖,夏军也是该奖项的首位中国得主。

    夏军院士领衔研发的长江模拟器,入选“2023年度中国生态环境十大科技进展”和“2023年度中国地理科学十大研究进展”;他提出的“流域模拟器”的科学计划,也已经被列入“国际水文科学未来新十年计划”非常重要的方向之一。

    ■ 他是我国自主培养的首个水文学博士

    尽管已经70岁,但夏军仍然活跃在科技创新的一线。夏军的学生佘敦先介绍,时常在深夜12时收到夏军院士发来的邮件,交流学术问题。清晨5时,又收到他发来的微信。“他非常有责任感和使命感,科研热情饱满,不知疲倦。他几乎所有的时间都用在了科研上,我没见他休息过,也没见他有什么娱乐活动。”

    1976年夏军从武汉大学(原武汉水利电力学院)本科毕业。31岁时,他又以优异成绩通过武汉大学(原武汉水利电力学院)博士学位论文答辩,成为我国自主培养的第一个水文学及水资源专业的博士。

    夏军的导师是我国知名水文学家叶守泽教授。夏军求学阶段,我国多次遇到大的洪涝灾害,人民生命安全及财产和经济损失之大让他震撼。夏军跟着导师叶守泽研究灾害与损失的成因,看到导师深入一线扎实调研,服务人民,夏军深受感动,他深刻领会到水文学与防灾和人民群众生命财产安全息息相关。

    科研工作常常是艰苦和危险并存。夏军参与南水北调工程相关的项目科研和勘察时,在野外他们只能吃八宝饭和干粮,风餐露宿是常态。有一次,在离马尔康1000多公里的野外,夏军专心摄像,结果被经过的牦牛队的藏獒咬了,右手腕鲜血直流。他们开车300公里来到阿坝县城人民医院,却找不到一支狂犬疫苗。幸运的是,咬伤夏军的狗没有携带狂犬病毒,否则后果不堪设想。

    ■ 为解决洪涝灾害、城市看海开“药方”

    洪水、干旱接连发生考验长江流域水安全。夏军表示,在气候变化、人类活动等因素的共同影响下,长江流域尽管多年平均降水量变化不大,但是旱涝灾害的频率和强度呈增加趋势。

    “作为水文工作者,我们需要探索自然界水文现象背后的科学规律。”夏军介绍,在气候变暖的大背景下,我们国家大江大河流域的水循环正在发生显著的变化和变异,水旱极端灾害事件越来越频发,水安全战略和对策已经成为关注的焦点,例如短历时高强度的暴雨形成的河川径流(洪水),成为人类面对的主要灾害。

    20世纪80年代以来,我国城市化发展速度非常快,由此带来了严峻的水安全方面挑战,如城市看海、水体黑臭等环境和生态问题,以及城市的绿色发展经济结构的调整问题等。夏军认为,这些问题的形成与流域下垫面的不同类型有关,比如城市化的过程中不透水面非常多,遇到大暴雨,产生的洪峰就更高。

    “我们把这个由暴雨形成的洪水形成机理,称为水文时变增益的非线性机理。”夏军说,他们研究的成果已经在国内,以及全球范围不同气候带的60多个国家得到验证。较线性的系统理论方法,非线性机理平均模拟和预测精度提高了45%,成果也应用到长江、黄河、淮河和流域洪水预报及防洪减灾,产生了显著的经济和社会效益。    

    ■ 长江模拟器已投用

    2024年7月,夏军率领团队前往湖北省水利厅,进行省防汛工作的调研,尤其是推进卫星遥感技术以及流域模拟器在湖北水利防洪防灾中的应用。“做应用基础研究,从国家需求来说,一个重要的任务就是流域的水安全水资源综合管理。”夏军说。

    2019年以来,夏军领衔带领学术团队首次研发提出了长江模拟器,简单来说就是以长江为对象,水循环为纽带,将流域的自然过程和社会过程耦合的流域模拟系统,以及与长江流域上中下游、左岸右岸的示范工程集成的科学装置,它具有“监控—模拟—评价—预警—决策支持”功能,为长江大保护的综合治理,同时也为认识过去的长江,了解我们现在的长江和展望未来的长江提供科技支撑。

    “人这一辈子能做好几件大事就不容易了,长江模拟器是我想做好的大事之一。”夏军说。历时5年攻关的长江模拟器科学装置搭建完成,目前长江模拟器1.0版本的成果已经应用到长江干流的“湖泊—岸线—城市群”相关的省份,以及水利、环保、自然资源应急等国家的政府部门,在科技创新和探索方面产生了一定的影响。