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何思明:大山里走出的科学家

小故事网 科学家的故事 时间:2015-02-04 严永红

我国是一个山地大国,也是山地灾害最为严重的国家之一。提起滑坡,人们并不陌生,云南鲁甸地震灾害引发的大型滑坡堵塞河道形成牛栏江堰塞湖,威胁到两岸及下游数万村庄安全;开车行进在西部山区盘山道上的司机们,提起滚石更是会闻之色变。近年来,随着我国经济建设的高速发展,大规模基础设施建设又加剧了地质灾害的发生。随着全球气候变暖,极端天气常态化,地震活动渐趋强烈,人类工程活动加剧,我国地质灾害的活动性、发生频率与规模都将大幅上升,未来我国地质灾害减灾形势将异常严峻。

何思明:大山里走出的科学家如何减少和避免这些地质灾害带来的财产和人员的损失呢?带着这个疑问,本刊记者采访了中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室副主任何思明研究员。

走出大山,研究大山

何思明是四川蓬溪人,从小在山里长大,体会得更多的是“蜀道难,难于上青天”的险峻道路,也对地质灾害有着更深刻的感触。怀着改变我国落后交通的梦想,1987年,何思明考入成都科技大学工程力学专业。1997年毕业后,何思明如愿进入了中国第十九冶金建设公司建筑设计研究院,主要从事工业与民用建筑地基基础工作方面的勘察、设计、施工与检测工作。这也为他日后从事地质灾害的形成与防范方面的研究打下了实践基础。2004年何思明从西南交通大学获博士学位后进入中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所工作,主要从事山地灾害形成演化机理与防治关键技术研究。曾获2011年度中国科学院王宽诚西部学者突出贡献奖、2013年度四川省科技进步奖一等奖等多项奖励,现任中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室副主任,滑坡研究室主任,博士生导师。

勇于创新,硕果累累

在科研工作中,重视学科交叉,尤其重视理论方法、模型试验与数值仿真三种研究手段的有机结合,不仅重视基础理论研究也关注减灾关键技术的研发和成果的转化。近年来,在边坡稳定性的极限分析与极限平衡理论、边坡预应力锚固技术、开挖边坡超前诊断与超前支护、崩塌滚石灾害形成机理与防治、强震带边坡位移控制设计与柔性防护、山地灾害动力演化的物理模型与计算模拟等研究方面取得具有国际先进水平的科研成果。

这些成果的取得,是何思明勇于创新的结果。对于创新,何思明有自己的理解。他说,创新是多层次的,一个是发现新的问题,二是提出创新的理论,三是新的研究手段,四是研发新的减灾技术。这些都属于创新。至于创新的重要作用,何思明给记者讲了自己参与过的一些实际工程。他说,以工程开挖边坡为例,工程进行过程中,由于不合理开挖经常诱发滑坡灾害发生,不但造成人员和财产损失,增加工期,还会大幅增加工程投资。那么,可不可以换个思路,在开挖之前,首先对斜坡开挖后的稳定性进行预判,如果斜坡在开挖过程中可能失稳破坏,就先进行超前支护后再开挖边坡,就可避免因为工程建设诱发地质灾害发生造成的损失。相关技术应用于西藏妥昌公路、中尼公路改扩建工程建设中,解决了长期困扰工程建设的高切坡灾害问题,降低了工程投资,取得了良好的经济效益和社会影响。崩塌滚石灾害是5·12汶川地震灾后恢复重建中次生灾害防治的难点问题,何思明创新性地研发了多种基于耗能减震原理的柔性滚石防护技术,解决了诸如都汶公路(213线)彻底关大桥桥墩滚石灾害防治、都汶高速公路桃关隧道出口滚石灾害防治以及芦山地震灾区S210线滚石灾害应急抢险崩塌滚石灾害防治等重大难题。研发的其它多项地质灾害减灾技术也在汶川地震灾后重建、西藏交通干线公路建设中发挥了重要作用,产生了显著的经济效益和社会影响。发表学术论文150余篇,其中SCI\EI检索130篇,授权发明专利6项,出版学术专著4部,编制地方行业规范3部。

立足减灾,回报大山

何思明在地质灾害方面的研究与创新,丰富了我国地质灾害预防的理论与实践,避免了工程项目巨额的资金损失。这是他对国家的重大贡献,也是对哺育自己成长的大山的倾情回报。谈到自己的工作,何思明说,在我们国家,每年地质灾害造成的人员伤亡和财产损失是非常大的。究其原因在于对地质灾害自身的形成演化机理还认识不清,不知道地质灾害发生的位置、时间与动力过程,导致地质灾害预测预报与减灾防灾困难。因此,何思明确定了自己的研究三个基础方向:地质灾害的形成机理、动力演化过程与减灾理论,在此基础上发展潜在地质灾害的判识与预处置技术、地质灾害定量风险评估技术、地质灾害工程防治新理论与新技术,大幅提升我国地质灾害防治减灾能力。

一花独放不是春,百花齐放春满园。事业有成的何思明,在辛苦的工作之余,还承担起了为国家培养地质灾害研究专业人才的重任。几年来,他已经指导博士研究生、硕士研究生15名,博士后2名。通过培养学生,何思明也组建了自己的研究团队。目前,他的团队由两部分组成,一是在职职工,二是学生。职工有6人,学生有4个博士,4个硕士。这个团队最突出的一个特点,就是它是由不同专业人才组成的,是学科涉及比较全面的一个团队。这是何思明根据研究与解决问题的需要特意组建的。团队里,每个人都有自己的独特的优势,形成一个整体的优势。相信随着时间的推移,何思明的努力定会在这个领域开枝散叶,结出更多的成果。

谈到未来学科的发展,何思明说,地质灾害研究要走的路还很长,未来要做的工作还很多。他把研究的方向确定在以下三个方面:一是要注重学科交叉,加强学科之间的沟通与互补。随着科学技术水平的发展,科学研究越来越向交叉和边缘方向发展。在重视基础理论研究的同时,更加注重实用性,研究的种种局限也被极大地打破了。地质灾害研究发展到今天,地理学与地质学的内容已远远不能满足需要,必须与水文气象、土木工程、数学、力学等学科交叉才能更加全面认识灾害的形成机制,也才能提出更加科学的防范措施;二是研究方法的改进:要努力探索更先进的模型试验方法、高效数值试验技术以及野外探测技术;三是拓宽研究领域:开展海底滑坡泥石流灾害、冰雪崩灾害乃至外星地表灾害研究。在研究中,何思明有着非常明确的方向,那就是紧紧抓住国家需求,向实用化、技术化方向发展。使自己的科研成果应用到更多的工程项目中去,为国家做出更大的贡献。

何思明,这个大山里走出来的科学家,正在以自己的辛勤的汗水和创新的智慧,回报着养育了他的大山。

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