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薛禹群:抵御海水入侵的“急先锋”

2024-03-04曹阳

科学大众(中学) 2024年3期
关键词:急先锋海水模型

曹阳

无锡,太湖之滨的明珠城市。这座“充满温情和水”的城市,孕育了一位杰出的水文地质学家。他淡泊名利,心如止水;他道德纯洁,上善若水;他勇于攀登,悬河泻水。这位与水打了一辈子交道的无锡人,就是在地下水动力学研究领域成绩斐然的薛禹群院士。

在南京大学地球科学系执教多年的薛禹群,主要从事水文地质教学和研究,专长于地下水研究。

20世纪80年代初,胶东沿海地区因过量开采地下水,造成海水入侵,使当地的地下水水质恶化,人畜饮用水供给困难,土地难以耕种,有关工业产品品质下降。

薛禹群在研究海水入侵的过程中,根据海水与岩土接触中的阳离子交换现象,构建了能反映阳离子交换运移行为的三维模型,成功模拟了山东龙口地区水岩间阳离子交换的全过程。经过7年监测,薛禹群系统地揭示了中国海水入侵的特点、规律和机制,在此基础上建立了国内第一个海水入侵三维模型。该模型及所提对策应用于龙口地区,取得了良好效果,有效保护了当地的工农业生产和人民生活。由于这个模型克服了难以处理的“降雨入渗和潜水面波动对入侵水质的影响”这两个难题,因而被国际专业刊物评价为“发展了潜水含水层条件下的海水入侵模型”。

后来,薛禹群又针对比海水矿化度高数十倍的卤水/ 咸水入侵所发生的水岩间溶解与沉淀过程进行了研究,把成果应用于山东莱州湾地区,为全面研究液体与岩石间物理、化学作用的数值模拟奠定了基础。

为推动中国地下水模拟科学的发展,薛禹群还研究了配套模型求解方法,创造性地提出了许多新的数值计算方法,其中多项居国内先进水平,有的达到国际先进水平,为提高中国模拟技术的整体水平作出了贡献。他还从中国实际出发,建立了一系列有关水量、水质的模型。其中,含水层越流系统等7 个模型为开展水资源评价、水位预报和地下水污染预测等提供了有效手段。

科学研究的生命在于创新。薛禹群围绕日益复杂的地下水资源环境问题,不断拓宽研究领域,及时提出学科发展的新方向。

薛禹群深知中国地下水研究起步晚, 有些研究甚至处在零星的阶段。因此,他不仅在科研上瞄准国际学术前沿,还十分注重开展国际学术交流。自1984年起,他多次在国际会议上介绍他的成果。1991 年4 月,薛禹群在南京大学成功组织并主持召开了地下水流和污染模拟国际会议,把中国学者的研究成果推向世界。

说到这个阶段,薛禹群认为,搞科研要有敏锐的学术洞察力,善于在纷繁复杂的实际问题中捕捉和提炼具有典型意义和学术价值的科研课题, 有效提升科研学术水平。而提高“学术洞察力”的基本途径,就是要有技术业务的积累和专业素质的培养。拓展学术视野,善于学习总结,这对专业科研工作者和生产一线的科技人员都是一样的。地球科学是一门探索性、实践性很强的学科,学术研究和科研活动要从实践中来,再回到实践中去,指导和解决实际问题,使科研充满生命力,在经济社会发展中发挥更大、更好的作用。

“科研选题应来自生产实践。生产实践中碰到哪些问题解决不了,我们就在这些问题中寻找研究课题。我们的学科本身就是从实践中发展而来的,也自然要与社会实践紧密结合。”正是坚守这样的原则,薛禹群从实践中获得了多个研究课题,如含水层储能技术、海水入侵問题、区域性地面沉降控制等都是这样来的。与实践密切结合,更容易为社会所用,实现成果的社会转化。

长期以来,薛禹群严谨的治学态度和奖掖后学的精神令人钦佩。

1989 年,面临毕业的吴吉春因家中困难,想早点儿找个挣钱的事做。薛禹群得知后,亲自找他谈话,劝他把眼光放远些,并诚恳地对他说:“我懂的也不多,但是我一定会倾全力手把手教给你。”当时正值海水入侵课题研究进入关键时刻, 薛禹群让吴吉春参加到课题中,在工作中一点一滴帮助他。师徒俩在计算机旁一干就是几个月。吴吉春的博士论文做好后,涉及的上万个数据,薛禹群要他再三核实,并制成相应图表。对论文中需要验证的数据,薛禹群先后3次送到3 个不同的实验室去验证,确保准确无误。

执教50多年来,薛禹群在理论研究和培养人才上取得丰硕成果。由他编著的《地下水动力学》,作为中国通用教材使用了30 多年,前后共发行3 版、重印7 次;由他培养的学生,已经是教授或教授级高工的就有100多人,其中博士生导师近20 人。

2021年6月29日,薛禹群在上海逝世,享年90岁。举行追悼会时,很多同事、同行、学生从全国各地赶来参加,共同缅怀这位水文地质学领域的优秀学者。大师远去,荣光永存。

(责任编辑:白玉磊)

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