寄情山水，攻堅克難

“智者樂水，仁者樂山”出自《論語·雍也篇》，其譯義通常為孔子說：“智慧的人喜愛水，仁義的人喜愛山。

山是凝固之波浪，水是流動之群山。起伏的群山，遙相呼應，有涌動之勢，就像那凝固的波浪。涌動的波浪，此消彼長，有韻律之美，就像那流動的群山。

山水常相伴。沒有水，蕭殺凄涼，缺少了靈性、動感。沒有山，煙波浩渺，給人以蒼茫、寂寥之感。我們旅游，經(jīng)常愛去風光秀麗的山水之間。正所謂，游山玩水。

利用聰明和才智，我國的巖石力學與工程科技工作者與巖石和水打交道，為國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設服務，例如，修建了或正在修建南水北調工程和引漢入渭工程。處理得不好，巖石要發(fā)生破壞和失穩(wěn)，伴隨著水的涌出或滲透。水是一種流體，氣體也是。氣體也是他們打交道的對象。在礦山開采中，巖石的破壞不可避免，煤層中的瓦斯有時會發(fā)噴涌而出，能引發(fā)猛烈的災害。

他們與巖石與流體打交道的手段主要包括四種：

第一，理論研究，是以某些定律和原理為基礎，例如，達西滲流定律，建立因變量與自變量的理論關系，從中容易發(fā)現(xiàn)主控因素和各種因素的影響。此種研究適于揭示現(xiàn)象發(fā)生機理，但通常僅在簡單的條件下才能獲得解答。

第二，實驗研究，是在實驗室利用實驗設備對流體作用下巖石試樣進行各種加載或卸載實驗，了解其力學響應。實驗條件可能與實際情況有些差別。做大量實驗通常也不可能。為了獲取必要的基礎數(shù)據(jù)和理解現(xiàn)象發(fā)生機理，實驗工作必不可少。

第三，數(shù)值模擬研究，是在計算機上利用程序或軟件對以實際為依據(jù)建立的數(shù)值模型進行計算，所得結果可用于多種用途。例如，在工程建設之前開展研究，可為工程的順利建設提供保障；在災害發(fā)生后還原災害的發(fā)生過程，可增進對災害發(fā)生機理的認識，并為以后災害預防提供借鑒。模型和參數(shù)的準確是結果正確的前提。模擬結果的正確性也需要一定程度上的檢驗。目前，科技人員多采用國外的商業(yè)軟件開展相關研究。國內軟件尚較為缺乏，亟待大力發(fā)展。

第四，現(xiàn)場監(jiān)測研究，是利用各種設備在工程現(xiàn)場進行測量，例如，測量水壓力。

一些古代的士大夫在仕途失意時寄情山水，放浪形骸，是在逃避現(xiàn)實，尋求個人安逸、快活。巖石力學與工程科技工作者寄情山水，是在攻堅克難，造福人類，是真正的智者和仁者。足跡在書桌前，是在埋頭推演公式；足跡在計算機前，是在編程計算；足跡在實驗室里，是在操縱試驗機；足跡在現(xiàn)場，是在實地測量。正是因為有了這些，才對一個個現(xiàn)象的背后機理有了深入的了解，一項項工程建設才得以順利開展。

文/王學濱（遼寧工程技術大學 計算力學研究所）