宁中骄子 | 任青文：执着笃定做学问 诲人不倦育桃李

执着笃定做学问 诲人不倦育桃李

记宁海籍工程力学与水工结构教授任青文

若没有时间和岁月的磨砺，若没有勤恳踏实的努力，若没有诲人不倦的精神，他又怎能在我国灿若繁星的科研人士中脱颖而出？捕捉着科学发展的热点，行进在科学前沿，时间瞬间过去了40个春秋。这漫长的科研人生，记录着他最真实最顽强的科研历程。

他就是工程力学和水工结构学科的任青文教授。这位长期从事复杂力学系统灾变破坏与安全评估及现代数值分析方法的理论和应用研究的科研教育人士，总是走在科研的最前沿，他勇于承担，甘于付出，积极钻研，终于取得了瞩目的成就。多年来，他始终坚持在教学和科研第一线，独树一帜，高屋建瓴，培养出了大批的科研人才，为祖国的教育和科研事业做出了杰出贡献。

半道出家毅然执教

追溯任青文从事复杂力学系统安全研究的历史，还得从他求学时开始。1965年7月，他从武汉水利电力学院水建系河川枢纽及水电站建筑专业毕业后，进入湖北省兴山县水电局工作。经过13年的努力，他获得了大量水利工程建设实践经验。同时，他也逐渐感觉到，很多实际问题难以应用现有的理论知识解决，只有通过继续深造，提升自己，才能更好地解决工程问题。

这个想法时刻鼓励着任青文信心百倍地面对生活和工作。1978年，他的想法终于成为现实。就在这一年，他成为华东水利学院工程力学专业研究生，师从力学大师徐芝纶院士和杨仲候教授，开始了新的学习生活。由于他的刻苦攻读和出色的学习成绩被留校任教。当时，正值改革开放初期，我国教育急需大量的有才之士，任青文深深明白“百年大计，教育为本”的道理，同意留校工作，决心为我国的教育事业尽心出力。

从此，任青文开始了走上了漫长的执教路。对于任青文来说，教书育人是一个全新的职业。尽管是半道出家，但是他相信力学是解决工程问题的桥梁，坚持走工程与力学相结合的道路，并以此教育学生，欲用严谨求实的治学态度去影响学生，以高尚的师德情怀去感染学生。

三年研究生的学习使任青文认识到，现代的力学理论和分析方法是解决工程问题的利器。为了进一步积累工程经验，并将研究生所学理论应用于实际水利水电工程，1982-1985年，他应邀借聘到湖北省兴山县负责水利水电工程建设，采用优化理论和方法设计水工建筑物，不仅提高了设计质量，同时取得了重大的经济效益。1985年，任青文回到河海大学，带着工程问题再次开始了科研执教生涯。

科研是工科教学的源泉，是提高教学水平的保障，两者必须兼顾。尽管任务繁重，但是，任青文还是勇敢地挑起了重担，他决心用自己的实际行动为祖国的水利水电事业做出贡献。

注重结合勇于创新

河海大学是以水利为特色的工科院校，任青文教授认为河海大学的力学必须依托水利行业，体现水利特色，解决水利土木工程中的力学问题。他始终坚持工程与力学的结合，善于从实际工程中发现和凝练力学问题，通过研究解决问题，再应用于工程。

改革开放以后，随着我国经济的发展，对水资源和和绿色水能资源的需求越来越大。重大水利水电工程的建设是西部大开发的重要内容。任青文敏锐发现，高坝、高边坡和大型地下洞室是西部重大水利水电工程中的关键水工建筑物，不仅规模庞大，而且所处地区地形地质条件复杂、环境恶劣、地震烈度高，无论是建设规模还是建设难度都位于世界前列，既无规范可依，又缺少可供借鉴的实际工程，安全问题极其突出，需要解决的力学问题多且难。因此，任青文把复杂力学系统（高坝、大型地下洞室和高边坡）的破坏与安全作为他终生的研究方向，成为他数十年研究和教学的主要内容。

20世纪80年代以来，任青文紧密结合我国重大水利水电工程建设，围绕其中的关键力学问题，开展高混凝土坝、高边坡与地下洞室安全方面的科学研究和工程实践。他十分重视国家纵向项目与企业横向项目的结合，认为横向项目可以加强同水利水电行业的联系，了解行业的迫切需求，也为国家纵向课题的立项提供依据；国家基金等纵向项目的研究不仅推动学科水平的提高，而且能为更好地解决工程实际问题提供有效的工具。

任青文作为第一负责人承担了大量的国家和部省级重点科技项目，包括国家“973”课题1项、国家自然科学基金重点项目3项，面上项目4项、国家科技攻关（科技支撑）项目9项、国家电力和水利部门重点项目70余项；参加了拱坝和水工隧洞规范的修编。在建立复杂水工结构破坏分析与安全评估理论和方法体系、揭示结构破坏机理、发现科学规律，以及在工程实践中的应用等方面取得一系列创新成果，为我国重大水利水电工程建设中关键科技问题的解决提供科学依据和技术支撑。

服务工程助推力学

复杂力学系统的安全需要采用现代的数值方法分析系统的应力和变形，虽然有限元是近代发展起来的有效分析方法，但它基于连续介质力学理论，大坝、洞室和边坡有大量的非连续面存在，如结构分缝、岩体断层、裂隙、节理等结构面，采用有限元方法需要设置大量特殊单元，工作量大、精度低。任青文针对多裂隙岩体，早在20世纪90年代就独立创建了块体单元法，可以有效地进行非连续变形的线弹性和非线性分析，并应用于小浪底地下洞室、三峡大坝、溪洛渡高拱坝等重大工程的安全性分析。

力学系统的安全性研究必定涉及破坏属性、破坏机制和破坏分析方法，高坝、高边坡和大型地下洞室都属于三维实体结构。任青文根据其破坏演变的过程与特点，将这类结构的破坏分为局部性的材料损伤和整体性的结构失效两个层次。通过研究，从理论上揭示了三维实体结构整体失效破坏的本质是物理不稳定，属于始于强度破坏的“极值点”失稳。在此基础上，总结出稳定性分析的间接法和失稳破坏的两类判据，为复杂水工结构的破坏分析提供了理论依据及指导性方法。该方法已应用于三峡、小湾、锦屏一级、溪洛渡、龙滩、金安桥等多个高坝和地下洞室的安全度分析。

溪洛渡蓄水验收

混凝土拱坝是一种超载能力强、经济性良好的坝型，因此是我国高坝建设的主要坝型。但高拱坝的体形和受力复杂、需要解决的力学问题更多，是任青文进行安全性研究的重点对象。他从理论上修正了Lombardi 破损线，分别建立了对应于坝体强度破坏和屈曲失稳的两条修正破损线，发展了高拱坝安全性的定性评价方法，并应用于小湾、锦屏一级、溪洛渡、白鹤滩等300米级高拱坝的安全性分析；他以提出的间接法揭示了拱坝沿建基面的破坏机制，给出导致这种破坏的各影响因素的敏感性, 较好地解决了拱坝是否会发生“上滑”失稳这一长期存在的热点问题，避免了二滩和小湾高拱坝为防止“上滑”失稳破坏需要加固的巨大费用投入；他提出系统加固的最小变形能原理，以变形能度量系统加固的效果，成功解决了为提高拱坝安全度进行加固的效果评价问题，为加固措施选择和加固方案优化提供了科学依据；通过模型试验和数值模拟，揭示了高拱坝设缝（周边缝和底缝）“以缝治缝”的机理与利弊，为小湾拱坝设置底缝提供了可信的科学依据。

2008年汶川地震使任青文注意到河流梯级开发在极端条件下破坏的可能性，他在多个全国性学术会议和研讨会上呼吁研究梯级库群的系统安全性，并多次向科技部和国家自然科学基金委提交立项研究的建议书。2012年，科技部批准以澜沧江流域为依托研究这一问题。任青文最早开展以风险分析的方法研究高拱坝的结构安全度，在此基础上，开创了河流梯级开发条件下库群的“系统安全性”研究，建立了以风险理论研究库群系统安全性的框架，提出了“库群系统安全”应解决的主要科学技术问题，创建了基于系统科学理论的库群系统连锁失效分析模型。

小湾拱坝咨询

以上研究成果已成功应用于我国西部地区二滩、李家峡、天生桥二级、三峡、小浪底、小湾、龙滩、向家坝、溪洛渡、锦屏一级、索风营、光照、瀑布沟、金安桥、百色、南水北调中线和东线和澜沧江库群系统等重大工程的建设，取得了巨大的直接经济效益和社会效益，推动了力学和水工结构学科的发展。

任青文作为国内外著名的水工结构和工程力学专家，还直接参与了国内重大水利水电工程建设的论证、咨询、鉴定和验收工作，不仅用他的知识和经验为工程建设提供有效的建议，同时关注存在的问题，为进一步的研究凝练力学问题和积累资料。

任青文和他的团队目前仍在承担国家自然科学基金重点项目“灾变条件下特高混凝土坝失效破坏的关键力学问题”和国家“十二五”科技支撑项目“流域水电开发安全保障技术研究”。源于国家建设的科学研究推动了力学学科的发展，任青文和他的团队在河海大学工程力学国家重点学科中形成了“灾变破坏力学”研究方向，并根据科学研究需要的力学理论和分析方法，近年来为博士研究生开设了“水工结构与岩土地基稳定性”、“破坏力学”，为硕士研究生开设了“计算固体力学”。他将最新的研究成果融入研究生的力学课程内容中，针对高坝、高边坡和大型地下洞室，专门设立章节阐述现代的分析方法和需要进一步研究的问题，使研究生及时了解国家重大水利水电工程建设的现状和力学科技问题解决的需求。

培育桃李躬耕不辍

任青文在科研上坚持力学与工程结合，在教学上，更是严谨治学。他为人师表，谦逊和蔼，勤奋工作，待生如子，诲人不倦。

任青文和研究生在校园

研究生入学的首次教育就是学习先做人，后做学问。诚信、勤奋、认真是他对学生的基本要求。做学问需要有踏实的精神。任青文自己在日常的教学和科研中以身作则，严格自律，没有节假日，只有工作日，除了出差，一年四季从早到晚都在工作室。学生提交的论文和准备投稿的文章，他都会仔细反复推敲，认真地提出修改意见。在他的影响下，研究团队和学生形成了良好的学术氛围，诚信待人、勤奋刻苦的优良学风。

任青文一向要求学生关注国家需求，重视从实际工程中凝练力学问题。他经常鼓励学生注重学科交叉，他的不少学生都跨越工程力学和水工结构两个学科，有的先是工程力学硕士，后为水工结构博士，有的先是水工结构硕士，后为工程力学博士。他经常告诫学生要学以致用，不要盲目跟风，高水平的文章需要，但对工科力学，更要注重成果的应用。因此，他要求学生结合论文，参加科技项目的研究，并定期组织研讨会，让团队老师和学生了解最新的工程动态和工程需求；要求学生重视试验研究，尽可能将研究成果发表在国内行业和学科的主流期刊上。有了更多实践机会的学生，独立思考能力和运用能力得到了极大的提高。

2015博士研究生徐炜向导师任青文汇报美国一年的学习情况

教书育人是教师的职责。任青文除了向学生传授知识，还特别注重“育人”。他时刻关心着学生的成长。在课堂上，他是学生的严师；在生活中，他是一位亲切和蔼的长者。对于每个学生的情况，从研究生学习到毕业工作，他都要追踪过问。对于那些家庭有困难的学生，任青文总是竭尽所能去帮助他们，为他们排忧解难。

经过40年的勤耕不辍，任青文培养了博士研究生35人，硕士研究生37人。很多学生取得了优异成绩，研究生曹茂森的博士论文入选2008年全国百篇优秀博士学位论文，在运用结构动力学和多尺度理论研究结构损伤动力诊断方面取得了引人瞩目的成果，迄今为止，在国内外主流期刊上发表90多篇文章，2012年获欧洲玛丽居里学者奖，2014和2015年连续两次获教育部自然科学二等奖，2015年获欧盟颁发的“欧盟—中国杰出科技合作创新奖”。

荣膺奖励夕阳正红

以水工结构（高坝、大型地下洞室和高边坡）的破坏与安全，破坏力学、现代数值分析方法的理论和应用、结构动力特性与无损检测为主要研究方向的任青文，近年来，在紧密结合我国重大水利水电工程建设，大力开展高混凝土坝与地下洞室安全方面的科学研究和工程实践的同时，发表了《高拱坝安全性研究现状及存在问题分析》、《基于最小变形能原理的加固效果评价理论》等学术论文200余篇。

对科研的杰出贡献使任青文获得了国家科技进步奖1项，部省级科技进步奖6项。他先后被评为“做出突出贡献的中国硕士学位获得者”、“水利部优秀教师”，国务院政府特殊津贴，荣获“全国优秀博士学位论文指导教师”称号，并获得了“严恺科技奖”一等奖、“严恺教育奖”一等奖。

这些奖项和荣誉的获得，是任青文献身于科研事业的有力佐证。作为河海大学教授、博士生导师的任青文，还任中国水力发电工程学会“水工及水电站建筑物专业委员会”副主任、江苏省力学学会名誉理事长、中国水利水电建设集团公司科学技术委员会特邀委员、水利水电技术专家委员会特邀委员等职。

为了使工程力学和水工结构学科得到更好的发展，勤奋不懈的任青文现在正忙于国家自然科学基金重点项目和十二五国家科技支撑项目年度报告，以及国家自然科学基金重大项目建议书的编写。莫道桑榆晚，为霞尚满天。执着笃定的任青文，已经洞察到力学与工程结合的美好未来，他仍然保持着旺盛的激情，继续着自己钟情的科研之路。

（ 任青文，宁海人，1954--1957--1960宁中初中、宁海高中，1965大学毕业，全国著名工程力学、水工结构专家）

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□ 文章：科技文摘报

□ 图片：水东居士

□ 编排：天姥老人

□ 审核：水东居士