深耕水利之学，躬身城市治水，守一方安澜。在城市水安全研究的广袤天地里，有这样一位青年学者，凭借着对专业的热爱和执着，以AI为刃、以实践为基，在城市内涝防灾减灾的赛道上步履不停，为城市治水把脉开方。他就是郑州大学2025年度学术之星——水利与交通学院2023级博士生张朝阳。
张朝阳获郑州大学2025年度“学术之星”
初心如磐，沐光求索育科研品格
初入水利领域，张朝阳便与城市内涝研究结下了不解之缘。硕博阶段，水利与交通学院的两位导师虽研究方向各有侧重，却均深耕城市内涝领域，他们的悉心指导与学术启发，不仅为张朝阳筑牢扎实的专业基础，更让他对这一关乎城市安全的研究方向心生热爱、矢志深耕。“导师的全力支持，是我学术成长中最坚实的底气。”当他实验遇挫、数据失真时，导师的精准建议总能帮他拨云见日；当他因科研压力陷入迷茫时，导师的耐心开导总能帮他重拾信心。每次论文初稿完成，导师都会逐字逐句检查，哪怕是数字规范、字体格式等细微之处也严格把关。这份对科研的敬畏之心深深烙印在他的心中，也让他养成严谨务实、精益求精的科研品格，成为他科研路上的重要准则。
张朝阳硕士毕业答辩现场
2021年郑州“7·20”特大暴雨，成为张朝阳坚定科研初心的关键节点。彼时身处郑大北校区的他，亲眼看见洪水肆虐，道路积水没过腰部、城市运转受阻，这场突如其来的自然灾害，让他切身体会到城市内涝防治的迫切性。而国家关于海绵城市建设、城市韧性提升的一系列政策导向，更让他坚定了用所学知识服务国家需求的信念——让研究走出实验室，为城市安全贡献力量，成为他始终坚守的初心。
与此同时，物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展，为城市内涝研究开辟了新路径，也让张朝阳看到了突破传统研究方法的机遇。以往基于物理机制的内涝模拟，耗时耗力且效率有限，而AI技术的融入，让智能化研究成为趋势，这一技术变革的推动力，让他萌生了将智能深度学习算法与城市内涝研究相结合的想法，正式踏上了治水科研之路。
如今的张朝阳，已在领域内崭露头角：斩获第四届水科学数值模拟创新大赛全国第一名，入选中国科协青年科技人才培育工程博士生专项计划，授权6项发明专利、4项软件著作权，发表8篇高水平论文。这些成果的取得，是他六年来潜心钻研、笃行不怠的最好见证，每一项成果，都是他对科研初心的践行，更是他对城市水安全的深情守护。
张朝阳获得的发明专利证书与软件著作权证书
张朝阳发表的论文
张朝阳获得2024年博士研究生学业奖学金
张朝阳所撰论文获中国测绘学会年会优秀论文奖
笃行不怠，攻坚破局攀学术高峰
科研之路从来不是一帆风顺，从硕士阶段的浅尝辄止，到博士阶段深耕AI赋能城市内涝的细分领域，张朝阳始终保持着好奇与探索的心态，以坚韧不拔的毅力，攻克一个又一个科研难关，用精益求精的品格，诠释着郑州大学“学术之星”的担当。
张朝阳参加城市排水防涝和应急抢险技术研讨会并进行汇报
他最核心的创新成果，是构建了物理约束引导的深度学习模型框架。将传统的物理约束条件引入深度学习模型，既满足了城市内涝预测的精度要求，又实现了效率的跨越式提升，让模拟结果既快又准，还符合水力学、水动力学的基本规律。其研究让城市内涝预测从“一到三小时”大幅缩短至“两到三分钟”，实现精度与效率的双重突破。这一成果的背后，是海量基础数据的艰难采集，更是无数次的模型调试与代码攻坚。
深度学习模型的构建，需要土地利用、降雨、地面高程、排水管网等多类基础数据，其中排水管网数据的采集最为艰辛。“实地采集的数据，才是科研最坚实的根基，再苦再累也值得。”他常这样告诫自己和团队成员，常常顶着酷暑开展两三个月的管网普查，每次排查下来浑身是汗，还伴着难闻的气味，却从未有过丝毫退缩。
张朝阳参加第四届水科学数值模拟创新大赛决赛
模型与代码调试，是另一个绕不开的挑战。模拟结果不合理、精度不足，代码中一个符号的错误导致模型无法运行，都是科研中的常态。面对这些问题，张朝阳没有丝毫懈怠，从海量数据中反复训练模型，在一行行代码中逐字排查错误，常常在实验室度过一个又一个不眠之夜。
科研之路从不是孤军奋战，张朝阳的成长，也体现在从“科研参与者”到“团队领导者”的转变中。第四届水科学数值模拟创新大赛作为水科学领域的全国重点赛事，成为对他科研能力与带队能力的全面考验。他带领的参赛团队由水利与交通学院的2名博士生与3名硕士生组成，成员涵盖城市水文、计算机编程、气象测绘等多个研究方向。跨领域的专业优势背后，是目标分歧、认知差异的挑战。
2024年10月第四届水科学数值模拟创新大赛决赛现场（左三）
作为队长，张朝阳将大问题拆解为小任务，根据成员特长精准分工，让每位成员的研究都能各尽其才、相辅相成。赛事历时半年，初赛时两周一次复盘会，决赛时两天一次，无数次的讨论、调试、优化，让团队的方案不断完善。“团队协作和沟通是攻克难题的关键，成员之间必须互相理解、彼此照应。”最终，这支凝聚了多方力量的队伍，以总成绩全国第一的优异成绩斩获大赛一等奖，让张朝阳的科研成果得到了业内高度认可，也彰显了他极强的团队领导与协作能力。
从参与项目到主持项目，从独自钻研到带队攻关，从模型构建到论文发表，从科创比赛的参与者到领导者，张朝阳在城市内涝防灾减灾的研究领域里，一步一个脚印，用技术突破工程困境，以创新推动研究发展，在学术的高峰上不断攀登。
张朝阳获得第四届水科学数值模拟创新大赛一等奖
实践求索，躬身大地做“管道医生”
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”这是张朝阳科研生涯中始终坚守的信条。在他眼中，水利科研不仅是实验室里的模型与数据，更是扎根大地的实践与担当，而多元成长的积淀，更让他的科研之路走得更稳、更远，也让他成为一名有温度、有责任的青年科研学者。
“作为学生，我们不能只停留在理论学习，实践能力的锻炼同样重要。”2024年盛夏，郑州的街头热浪滚滚，张朝阳和团队成员扛着设备，走遍城市的多条街区，开展排水管道检测实践活动。此次实践，他的目标十分明确：既为提升郑州城市韧性、普查管道贡献力量，也为研究采集一手基础数据。他们蹲在路边，合力撬开几十斤重的雨水井盖，井口涌出的潮湿霉气扑面而来。“夏天太阳晒得铁盖发烫，打开后那股味道……确实需要点毅力。”他俯身将管道潜望镜缓缓探入黑暗深处——屏幕上，城市排水管道的淤积、破损情况清晰显现，也让科研扎根大地、落地见效。
2023年8月张朝阳于惠州进行排水管道检测（左2）
2024年8月张朝阳于郑州进行排水管道检测（左2）
两个月里对排水管网的全面“体检”，让张朝阳在理论与实践的碰撞中有了新的认知。往日在实验室里打磨的理想模型迎来了“现实考验”：他发现管道老化、破损、淤积等“非理想因素”，正是制约内涝模拟精度的关键所在。随即他便迅速调整思路，将管道健康指数等参数融入模型，让模拟数据更贴合城市地下管网的真实拓扑结构。与此同时，他也在实践中领悟到，不必执着于数据绝对完整，“在实地测量时，你永远拿不到百分之百准确的数据。”学会容忍微小缺失并科学调整数据，才能让研究真正服务现实。
2024年7月张朝阳于郑州进行内涝积水深度测量
实践成果很快落地转化，团队的相关事迹被新华网、中华网等多家媒体报道。但对张朝阳来说，比媒体报道更珍贵的，是那份“学有所用”的踏实感：“当看到我们的工作真的能帮助城市管理时，那种感觉比发一篇高质量论文还要实在。”
张朝阳还担任2023级博士生年级长，负责28位同学的事务协调。起初，他也在学生工作和科研之间手忙脚乱，刚入学的两三个月，繁重的学生工作让他的科研进度滞后。但他很快摸索出平衡之道，白天处理事务性工作，利用晚上的安静时段专注科研。“把时间规划好，让学生工作和科研相辅相成，而不是相互冲突，我的状态也趋于稳定了。”这种平衡能力也延伸至他的兴趣爱好中。遇到瓶颈、陷入焦虑时，他喜欢去操场跑步、散步，看着校园宽阔的道路，抬头望望天空，“把小问题放在浩瀚宇宙里，其实就不是什么问题了。”
在导师的引领与自身的调整下，张朝阳也不断拓宽学术视野，前往英国拉夫堡大学开展了为期三个月的访问学者项目。这段短暂的访学，让他接触到了国外的先进技术和前沿知识，也让他更加深刻认识到祖国的强大，更坚定了他“用科研服务国家”的初心。谈及未来，他的目标清晰而坚定：继续专攻城市内涝防灾减灾研究，优先选择进入高校任教，“希望未来有机会成为硕导、博导，带领学生攻克更多内涝研究难题，把自己学到的知识、积累的经验传递下去，为国家城市的管道安全、内涝防治贡献更多力量。”
2025年10月张朝阳于英国拉夫堡大学访学
2025年12月张朝阳于英国伦敦塔桥
“不忘来时之路，珍惜当下之行，不负初心之志。”这是张朝阳对学弟学妹的寄语，也是他对自己科研之路的要求。从初入水利领域与城市内涝研究结下不解之缘，到深耕AI赋能研究、带队斩获全国赛事一等奖，再到躬身实践、多元成长，六年来，张朝阳始终坚守着“用科研服务国家需求、用技术守护城市安澜”的初心。
这位常年扎根管网一线、日晒风霜染就深褐肤色的“管道医生”，以坚韧不拔的毅力攻克难关，以精益求精的品格追求卓越，以躬身实践的担当诠释使命。无论走得再远，他始终记得，那个夏天，第一次俯身打开井盖时，从黑暗中传来的、来自这座城市深处的回响；也将在学术发展的道路上，感受到个人价值与科研求索的共鸣。
