为了高坝工程鼎立世界高峰

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每当谈到高坝及岩土工程研究，周维垣教授的思绪就进入岩石力学、地质力学、高坝结构工程、岩土工程等众多复杂的科学计算当中。那是一个充满艰辛且神奇的世界，没有路，需要自己一步步趟；没有范例，需要自己一点点积累经验。他以一位科学家的责任担当和创新智慧，为我国高坝工程鼎立世界高峰，构筑出一道壮美的风景线。

周维垣是清华大学水利系教授，博士导师，国内外享有盛誉的高坝专家，在教学与科研领域耕耘了半个多世纪，为我国岩石力学的理论和数值新方法的发展做出了突出贡献。

改革开放以来，我国站在国计民生和战略发展的高度，相续筹划新建一批高拱坝，而大坝整体稳定设计及计算方法，创建高坝整体稳定破坏数值仿真设计系统，无疑是重要基础。1984年起，周维垣教授首次对二滩高拱坝进行了整体稳定破坏仿真分析，通过自编的TFINE程序，论证了二滩双曲拱坝的可行性和安全度大坝的建基面岩体强度予测参数以及大坝浅开挖的可行性，从而实现节省开挖60万方及回填混凝土30万方。之后，他带领研究小组参加了为二滩组织的“七五 ”、“八五”科技攻关项目，专门研究建立了三维有限元弹塑性、断裂损伤仿真破坏设计方法。他离休后，2007年获“国家教委自然科学进步奖一等奖”。

“高强度大体积混凝土材料的断裂特性研究，是根据二滩高拱坝及小湾的现场混凝土材料进行的劈裂试验，用数值模拟实验对断裂面分数维的能量积分，求出断裂能，并由此分析断裂的尺寸效应。”周维垣教授介绍道。此项研究达到了行业国际先进水平，并在2001年时获得“国家科技进步奖三等奖”。周维垣用18年的光阴奔波在二滩拱坝建设一线。这座闻名国内的二滩拱坝，问世后创造了巨大的经济效益。

我国高拱坝从百米高度向300米高度跨越，是世界级难题。对此，周维垣教授创造性地把细观损伤力学引入有限元数值模拟节理岩体的本构弹塑性力学关系，开创了节理岩体的数值模拟力学方法；在我国首次引入流形元法、无网格数值方法……为我国高拱坝巍然屹立，固若金汤，贡献出重要力量。1992年，他的研究成果“高坝基岩稳定性评价及可利用岩体质量研究”获“国家科技进步奖一等奖”。

作为我国地质力学模型试验的奠基人，周维垣教授曾对照我国15个高坝进行研究和技术创新。他为李家峡拱坝做了三个整体破坏模型试验，开创三维边坡滑坡模拟先河；近期针对小湾拱坝坝肩的加固处理，取得了良好的进展。

出版10部专著，奠定了他在水利工程界的地位。他的“大坝基岩的地质力学模型试验技术”，荣获“国家科技进步二等奖”；“双曲拱坝整体应力稳定分析技术”1996年荣获“国家科技进步奖二等奖”等。

2005年，在意大利都灵举办的国际第11届计算大会上，周维垣教授因在高坝结构及基础整体稳定分析研究方面的杰出贡献，荣获“卓越成就奖”，这也是我国研究学者首次获此殊荣。2010年，他以82岁高龄在全国岩石力大会上做“陈宗基学术报告”。