寧中驕子 | 任青文：執著篤定做學問 誨人不倦育桃李

執著篤定做學問 誨人不倦育桃李

記寧海籍工程力學與水工結構教授任青文

若沒有時間和歲月的磨礪，若沒有勤懇踏實的努力，若沒有誨人不倦的精神，他又怎能在我國燦若繁星的科研人士中脫穎而出？捕捉著科學發展的熱點，行進在科學前沿，時間瞬間過去了40個春秋。這漫長的科研人生，記錄著他最真實最頑強的科研歷程。

他就是工程力學和水工結構學科的任青文教授。這位長期從事復雜力學系統災變破壞與安全評估及現代數值分析方法的理論和應用研究的科研教育人士，總是走在科研的最前沿，他勇于承擔，甘于付出，積極鉆研，終于取得了矚目的成就。多年來，他始終堅持在教學和科研第一線，獨樹一幟，高屋建瓴，培養出了大批的科研人才，為祖國的教育和科研事業做出了杰出貢獻。

半道出家毅然執教

追溯任青文從事復雜力學系統安全研究的歷史，還得從他求學時開始。1965年7月，他從武漢水利電力學院水建系河川樞紐及水電站建筑專業畢業后，進入湖北省興山縣水電局工作。經過13年的努力，他獲得了大量水利工程建設實踐經驗。同時，他也逐漸感覺到，很多實際問題難以應用現有的理論知識解決，只有通過繼續深造，提升自己，才能更好地解決工程問題。

這個想法時刻鼓勵著任青文信心百倍地面對生活和工作。1978年，他的想法終于成為現實。就在這一年，他成為華東水利學院工程力學專業研究生，師從力學大師徐芝綸院士和楊仲候教授，開始了新的學習生活。由于他的刻苦攻讀和出色的學習成績被留校任教。當時，正值改革開放初期，我國教育急需大量的有才之士，任青文深深明白“百年大計，教育為本”的道理，同意留校工作，決心為我國的教育事業盡心出力。

從此，任青文開始了走上了漫長的執教路。對于任青文來說，教書育人是一個全新的職業。盡管是半道出家，但是他相信力學是解決工程問題的橋梁，堅持走工程與力學相結合的道路，并以此教育學生，欲用嚴謹求實的治學態度去影響學生，以高尚的師德情懷去感染學生。

三年研究生的學習使任青文認識到，現代的力學理論和分析方法是解決工程問題的利器。為了進一步積累工程經驗，并將研究生所學理論應用于實際水利水電工程，1982-1985年，他應邀借聘到湖北省興山縣負責水利水電工程建設，采用優化理論和方法設計水工建筑物，不僅提高了設計質量，同時取得了重大的經濟效益。1985年，任青文回到河海大學，帶著工程問題再次開始了科研執教生涯。

科研是工科教學的源泉，是提高教學水平的保障，兩者必須兼顧。盡管任務繁重，但是，任青文還是勇敢地挑起了重擔，他決心用自己的實際行動為祖國的水利水電事業做出貢獻。

注重結合勇于創新

河海大學是以水利為特色的工科院校，任青文教授認為河海大學的力學必須依托水利行業，體現水利特色，解決水利土木工程中的力學問題。他始終堅持工程與力學的結合，善于從實際工程中發現和凝練力學問題，通過研究解決問題，再應用于工程。

改革開放以后，隨著我國經濟的發展，對水資源和和綠色水能資源的需求越來越大。重大水利水電工程的建設是西部大開發的重要內容。任青文敏銳發現，高壩、高邊坡和大型地下洞室是西部重大水利水電工程中的關鍵水工建筑物，不僅規模龐大，而且所處地區地形地質條件復雜、環境惡劣、地震烈度高，無論是建設規模還是建設難度都位于世界前列，既無規范可依，又缺少可供借鑒的實際工程，安全問題極其突出，需要解決的力學問題多且難。因此，任青文把復雜力學系統（高壩、大型地下洞室和高邊坡）的破壞與安全作為他終生的研究方向，成為他數十年研究和教學的主要內容。

20世紀80年代以來，任青文緊密結合我國重大水利水電工程建設，圍繞其中的關鍵力學問題，開展高混凝土壩、高邊坡與地下洞室安全方面的科學研究和工程實踐。他十分重視國家縱向項目與企業橫向項目的結合，認為橫向項目可以加強同水利水電行業的聯系，了解行業的迫切需求，也為國家縱向課題的立項提供依據；國家基金等縱向項目的研究不僅推動學科水平的提高，而且能為更好地解決工程實際問題提供有效的工具。

任青文作為第一負責人承擔了大量的國家和部省級重點科技項目，包括國家“973”課題1項、國家自然科學基金重點項目3項，面上項目4項、國家科技攻關（科技支撐）項目9項、國家電力和水利部門重點項目70余項；參加了拱壩和水工隧洞規范的修編。在建立復雜水工結構破壞分析與安全評估理論和方法體系、揭示結構破壞機理、發現科學規律，以及在工程實踐中的應用等方面取得一系列創新成果，為我國重大水利水電工程建設中關鍵科技問題的解決提供科學依據和技術支撐。

服務工程助推力學

復雜力學系統的安全需要采用現代的數值方法分析系統的應力和變形，雖然有限元是近代發展起來的有效分析方法，但它基于連續介質力學理論，大壩、洞室和邊坡有大量的非連續面存在，如結構分縫、巖體斷層、裂隙、節理等結構面，采用有限元方法需要設置大量特殊單元，工作量大、精度低。任青文針對多裂隙巖體，早在20世紀90年代就獨立創建了塊體單元法，可以有效地進行非連續變形的線彈性和非線性分析，并應用于小浪底地下洞室、三峽大壩、溪洛渡高拱壩等重大工程的安全性分析。

力學系統的安全性研究必定涉及破壞屬性、破壞機制和破壞分析方法，高壩、高邊坡和大型地下洞室都屬于三維實體結構。任青文根據其破壞演變的過程與特點，將這類結構的破壞分為局部性的材料損傷和整體性的結構失效兩個層次。通過研究，從理論上揭示了三維實體結構整體失效破壞的本質是物理不穩定，屬于始于強度破壞的“極值點”失穩。在此基礎上，總結出穩定性分析的間接法和失穩破壞的兩類判據，為復雜水工結構的破壞分析提供了理論依據及指導性方法。該方法已應用于三峽、小灣、錦屏一級、溪洛渡、龍灘、金安橋等多個高壩和地下洞室的安全度分析。

溪洛渡蓄水驗收

混凝土拱壩是一種超載能力強、經濟性良好的壩型，因此是我國高壩建設的主要壩型。但高拱壩的體形和受力復雜、需要解決的力學問題更多，是任青文進行安全性研究的重點對象。他從理論上修正了Lombardi 破損線，分別建立了對應于壩體強度破壞和屈曲失穩的兩條修正破損線，發展了高拱壩安全性的定性評價方法，并應用于小灣、錦屏一級、溪洛渡、白鶴灘等300米級高拱壩的安全性分析；他以提出的間接法揭示了拱壩沿建基面的破壞機制，給出導致這種破壞的各影響因素的敏感性, 較好地解決了拱壩是否會發生“上滑”失穩這一長期存在的熱點問題，避免了二灘和小灣高拱壩為防止“上滑”失穩破壞需要加固的巨大費用投入；他提出系統加固的最小變形能原理，以變形能度量系統加固的效果，成功解決了為提高拱壩安全度進行加固的效果評價問題，為加固措施選擇和加固方案優化提供了科學依據；通過模型試驗和數值模擬，揭示了高拱壩設縫（周邊縫和底縫）“以縫治縫”的機理與利弊，為小灣拱壩設置底縫提供了可信的科學依據。

2008年汶川地震使任青文注意到河流梯級開發在極端條件下破壞的可能性，他在多個全國性學術會議和研討會上呼吁研究梯級庫群的系統安全性，并多次向科技部和國家自然科學基金委提交立項研究的建議書。2012年，科技部批準以瀾滄江流域為依托研究這一問題。任青文最早開展以風險分析的方法研究高拱壩的結構安全度，在此基礎上，開創了河流梯級開發條件下庫群的“系統安全性”研究，建立了以風險理論研究庫群系統安全性的框架，提出了“庫群系統安全”應解決的主要科學技術問題，創建了基于系統科學理論的庫群系統連鎖失效分析模型。

小灣拱壩咨詢

以上研究成果已成功應用于我國西部地區二灘、李家峽、天生橋二級、三峽、小浪底、小灣、龍灘、向家壩、溪洛渡、錦屏一級、索風營、光照、瀑布溝、金安橋、百色、南水北調中線和東線和瀾滄江庫群系統等重大工程的建設，取得了巨大的直接經濟效益和社會效益，推動了力學和水工結構學科的發展。

任青文作為國內外著名的水工結構和工程力學專家，還直接參與了國內重大水利水電工程建設的論證、咨詢、鑒定和驗收工作，不僅用他的知識和經驗為工程建設提供有效的建議，同時關注存在的問題，為進一步的研究凝練力學問題和積累資料。

任青文和他的團隊目前仍在承擔國家自然科學基金重點項目“災變條件下特高混凝土壩失效破壞的關鍵力學問題”和國家“十二五”科技支撐項目“流域水電開發安全保障技術研究”。源于國家建設的科學研究推動了力學學科的發展，任青文和他的團隊在河海大學工程力學國家重點學科中形成了“災變破壞力學”研究方向，并根據科學研究需要的力學理論和分析方法，近年來為博士研究生開設了“水工結構與巖土地基穩定性”、“破壞力學”，為碩士研究生開設了“計算固體力學”。他將最新的研究成果融入研究生的力學課程內容中，針對高壩、高邊坡和大型地下洞室，專門設立章節闡述現代的分析方法和需要進一步研究的問題，使研究生及時了解國家重大水利水電工程建設的現狀和力學科技問題解決的需求。

培育桃李躬耕不輟

任青文在科研上堅持力學與工程結合，在教學上，更是嚴謹治學。他為人師表，謙遜和藹，勤奮工作，待生如子，誨人不倦。

任青文和研究生在校園

研究生入學的首次教育就是學習先做人，后做學問。誠信、勤奮、認真是他對學生的基本要求。做學問需要有踏實的精神。任青文自己在日常的教學和科研中以身作則，嚴格自律，沒有節假日，只有工作日，除了出差，一年四季從早到晚都在工作室。學生提交的論文和準備投稿的文章，他都會仔細反復推敲，認真地提出修改意見。在他的影響下，研究團隊和學生形成了良好的學術氛圍，誠信待人、勤奮刻苦的優良學風。

任青文一向要求學生關注國家需求，重視從實際工程中凝練力學問題。他經常鼓勵學生注重學科交叉，他的不少學生都跨越工程力學和水工結構兩個學科，有的先是工程力學碩士，后為水工結構博士，有的先是水工結構碩士，后為工程力學博士。他經常告誡學生要學以致用，不要盲目跟風，高水平的文章需要，但對工科力學，更要注重成果的應用。因此，他要求學生結合論文，參加科技項目的研究，并定期組織研討會，讓團隊老師和學生了解最新的工程動態和工程需求；要求學生重視試驗研究，盡可能將研究成果發表在國內行業和學科的主流期刊上。有了更多實踐機會的學生，獨立思考能力和運用能力得到了極大的提高。

2015博士研究生徐煒向導師任青文匯報美國一年的學習情況

教書育人是教師的職責。任青文除了向學生傳授知識，還特別注重“育人”。他時刻關心著學生的成長。在課堂上，他是學生的嚴師；在生活中，他是一位親切和藹的長者。對于每個學生的情況，從研究生學習到畢業工作，他都要追蹤過問。對于那些家庭有困難的學生，任青文總是竭盡所能去幫助他們，為他們排憂解難。

經過40年的勤耕不輟，任青文培養了博士研究生35人，碩士研究生37人。很多學生取得了優異成績，研究生曹茂森的博士論文入選2008年全國百篇優秀博士學位論文，在運用結構動力學和多尺度理論研究結構損傷動力診斷方面取得了引人矚目的成果，迄今為止，在國內外主流期刊上發表90多篇文章，2012年獲歐洲瑪麗居里學者獎，2014和2015年連續兩次獲教育部自然科學二等獎，2015年獲歐盟頒發的“歐盟—中國杰出科技合作創新獎”。

榮膺獎勵夕陽正紅

以水工結構（高壩、大型地下洞室和高邊坡）的破壞與安全，破壞力學、現代數值分析方法的理論和應用、結構動力特性與無損檢測為主要研究方向的任青文，近年來，在緊密結合我國重大水利水電工程建設，大力開展高混凝土壩與地下洞室安全方面的科學研究和工程實踐的同時，發表了《高拱壩安全性研究現狀及存在問題分析》、《基于最小變形能原理的加固效果評價理論》等學術論文200余篇。

對科研的杰出貢獻使任青文獲得了國家科技進步獎1項，部省級科技進步獎6項。他先后被評為“做出突出貢獻的中國碩士學位獲得者”、“水利部優秀教師”，國務院政府特殊津貼，榮獲“全國優秀博士學位論文指導教師”稱號，并獲得了“嚴愷科技獎”一等獎、“嚴愷教育獎”一等獎。

這些獎項和榮譽的獲得，是任青文獻身于科研事業的有力佐證。作為河海大學教授、博士生導師的任青文，還任中國水力發電工程學會“水工及水電站建筑物專業委員會”副主任、江蘇省力學學會名譽理事長、中國水利水電建設集團公司科學技術委員會特邀委員、水利水電技術專家委員會特邀委員等職。

為了使工程力學和水工結構學科得到更好的發展，勤奮不懈的任青文現在正忙于國家自然科學基金重點項目和十二五國家科技支撐項目年度報告，以及國家自然科學基金重大項目建議書的編寫。莫道桑榆晚，為霞尚滿天。執著篤定的任青文，已經洞察到力學與工程結合的美好未來，他仍然保持著旺盛的激情，繼續著自己鐘情的科研之路。

（ 任青文，寧海人，1954--1957--1960寧中初中、寧海高中，1965大學畢業，全國著名工程力學、水工結構專家）

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□ 文章：科技文摘報

□ 圖片：水東居士

□ 編排：天姥老人

□ 審核：水東居士