中国科学院院士增选

被 推 荐 人 登 记 表

姓名: 张楚汉 专业: 水利水电工程 中国科学院学部联合办公室印制

填 写 说 明

1. 本登记表由被推荐人如实填写，并对所提供的材料负责。

2. “在科学技术方面的主要成就、贡献”栏请以科技成果为线索填写，每项成果需填写： ⑴ 本人在该成果中的主要贡献；

⑵ 列出反映该成果中本人所作贡献的主要论著目录； ⑶ 列出他人对该成果的主要引用和评价情况； ⑷ 列出该成果所获奖项和专利情况。

3. “承担国家级重大项目情况”栏仅限填写本人负责承担（包括已完成）的国家科技攻关计划、863计划、重大国防科研计划、国家重大基础研究发展规划、国家自然科学基金重大项目等项目和课题（含重点基金）情况以及承担重要国际科研合作项目情况。 4. “重要奖项和专利获得情况”栏仅限填写省、部级二等奖以上、国家自然科学奖、国家科技进步奖、国家技术发明奖以及国际重要奖项和发明专利。

5. “发表论文、著作情况”栏中CSCD系中国科学院文献情报中心建立的中国科学引文数据库的缩写。 6. “国内外学术团体任职情况”栏国内限理事会或专业委员会负责人，国际限理事会或专业委员会委员。 7. 请附以下附件材料：

⑴ 、特别行政区和省以及侨居他国的被推荐人中国籍身份证件复印件；

⑵ 10篇(册)以内有代表性的论文、研究技术报告和著作，并标出主要贡献的相关段落；反映主要贡献的其他论著中相关段落的复

印件；

⑶全部论著目录；

⑷论著被收录、引用情况的检索证明；引用和评价情况相关段落的复印件（注明出处）； ⑸ 获奖证书和专利证书复印件；

⑹在国内外学术团体和国际重要学术刊物任职情况的证明材料复印件； ⑺在国际重要学术会议上做特邀报告的邀请信或大会日程等证明材料。

姓名 张楚汉 性别 男 国籍 中国 证件名称 身份证 名称及编号 民族 汉族 党派 出生日期 1933年10月11日 水利水电工程 专业技术 专业 职称 教授 单位地址 北京市海淀区清华园 邮政编码 100084 联系电话 出生地 广东省 梅州 市(县) 籍贯 广东省 梅州 市(县) 工作单位与职务 清华大学水利水电工程系 传真 电子信箱 主要学历（自大学起）: 起 止 年 月 1952年10月至1957年9月 1961年10月至1965年6月 校（院） 、 系 及 专 业 清华大学水利工程系（五年制本科） 清华大学水利工程系（四年制研究生） 学 位 主要学术经历： 起 止 年 月 1957年9月至1971年5月 1971年9月至1976年7月 1976年7月至1978年11月 1978年12月至1981年6月 1982年至1988年 1988年至1990年 单 位 清华大学水利工程系 清华大学水利工程系 密云水库抗震工程指挥部 加利福尼亚大学（伯克利） 清华大学水利工程系 清华大学水利工程系 职务与职称 助教、讲师 水工结构专业主任， 讲师 设计组组长 访问学者， 中国学者联络员 教研室主任, 副教授 教研室主任, 教授 1998年至今 1988年至今 1994年至1998年 清华大学水利水电工程系 加拿大蒙特利尔Concordia大学土木系 清华大学水利水电工程系 教授、博士生导师 兼职教授 校研究生培养委员会副 主任系学位委员会主任 一、在科学技术方面的主要成就、贡献（限3000字以内）

1. 提出《高拱坝－地基－库水地震动力时域仿真模型》 (1) 主要贡献：解决了拱坝峡谷地形无限延伸与地震波输入机制的模拟。研究工作第一阶段从不规则无限域模拟开始，于1986年提出两类无限域数值模型：一为新的边界单元－无限边界单元1,2，二为改进的映射动力无穷单元6,7。前者与边界元耦合，适用于地震自由场的波场输入，又自动满足辐射条件；后者适于与有限元耦合，易于反映复杂地质条件。第二阶段为1987-92年，应用无限边界元－边界元耦合模型模拟不规则无限地基。这一阶段的重要突破是将频域动力刚度通过离散参数模型转换为时域参数，并运用波场分解将地震波转换为河谷界面的自由场输入，遂将无限地基辐射阻尼与地震波动辐差相差两大问题完全统一在坝体－地基－库水耦合模型中2-4, 为拱坝－地基系统时域非线性仿真模型的提出打下了基础。第三阶段为1993-97年，将上述模型与拱坝几何非线性模型耦合起来，提出了国际上第一个拱坝－地基－库水系统时域非线性仿真模型5, 并用模型试验模拟横缝进行验证。 (2) 模型的创新与工程应用：1986-88年用有限元－无穷元模型分析二滩拱坝和李家峡拱坝，首次在第九届世界地震工程会议上提出辐射阻尼效应将显著降低拱坝动力响应的结论（东京, 1988），相同的结论在1992年由美国Chopra与西班牙Dominguez在第十届世界地震工程会议上也作了报导。有限元－边界元－无限边界元时域模型应用于我国拉西瓦拱坝、小湾拱坝的动力分析，得到辐射阻尼可降低拱坝地震响应25-30%的定量结论，成果已被上述工程初步设计所采用，并在国家八五科技攻关鉴定会上被专家鉴定为主要部分达到国际领先水平，并得到国内外同行专家高度评价(附件VI)。这一高坝－地基－库水时域模型为国际上首次考虑地基动力相互作用的拱坝非线性仿真系统，同时提出的穿缝钢筋控制拱坝横缝开度的数值模型，也已应用于小湾拱坝的抗震设计中。上述研究成果已在我国二滩、小湾、溪洛渡等5座高拱坝设计中应用, 在国际上发表论文共12篇, 国内核心刊物共40篇, 国际论文分别发表于9, 11, 12届世界地震工程会议及国际著名刊物上(附件III), 其中SCI收录9篇。 (3) 国内外著名专家评语：中科院院士，大连理工大学林皋教授在其论文：“水工结构工程中的动力相互作用研究”中评述：“直到最近才建立了以地基阻抗函数为基础的拱坝相互作用计算模型15,16,17[注: 15, 16分别为西班牙Dominguez教授与美国伯克利大学Chopra教授的模型, 17为清华抗震模型]，使拱坝相互作用研究取得了实质意义的进展。文献[15,16]是在频率域求解，而我国清华大学的工作则将依赖于频率变化的地基阻抗函数按抛物线逼近获得了不随频率变化的等效质量阵，阻尼阵和刚度阵，为相互作用方程在时域内求解创造了比较方便的条件”。 美国科学院院士、工程科学院院士、中国工程院外籍院士、著名地震工程与结构动力学专家Ray W. Clough教授在正式书面评述中写道：“the work has led to a significant advance in understanding of seismic behavior of concrete dams. Based on this work, the Hydraulic Structures Organization at Tsinghua University must be 注：1,2…为本表第四部分发表论文编号，即附件I中论文序号

recognized as one of-if not the-leading group in the Seismic Safety Evaluation of Concrete Dams.”(国际、国内著名专家评价见附件VI) 2. 提出重力坝与拱坝动静力断裂分析模型8,10 运用边界元方法模拟二维重力坝与三维拱坝坝体和裂缝面，用断裂力学与固体动力学结合研究断裂扩展过程，提出混凝土地震断裂模型并进行了动力断裂试验验证，三维拱坝断裂模型的提出与奥地利Kolnbrein拱坝蓄水断裂过程分析与大坝断裂实际破坏基本符合，得到该拱坝设计公司坝工主任Zenz博士的高度评价(见附件VI)。此外，将重力坝断裂模型发展到非线性断裂问题，充分考虑混凝土的软化特性，并应用于龙滩碾压混凝土重力坝抗震设计中。有关论文发表于美国ASCE等著名刊物上。SCI收录6篇。 3. 在水工抗震研究的其他领域中的学术贡献10（附件II） 在高拱坝-库水-淤沙动力相互作用方面运用饱和多孔粘弹性模型得到了库水淤沙的反射特性并与中科院合作进行水声学试验验证; 在运用非连续介质模型研究三峡船闸高边坡爆破与卸荷变形稳定方面建立了离散元蠕变模型; 在溪洛渡地下厂房地震反应研究方面发展了各向异性介质时域边界元与离散元耦合方法。成果已成功地应用于三峡船闸边坡变形预报与溪洛渡地下厂房抗震设计，发表的论文有4篇被SCI收录。 此外, 申请者自六十年代中期开始从事高坝工程结构与抗震领域的科学技术研究，这阶段的主要成果有： 4. 参加了我国《新丰江水库地震大坝断裂原因分析与加固措施》研究(附件II)，在工地现场完成了1:20大比尺模型试验，首次发现坝顶地震反应系数高达6倍以上, 远大于前苏联与我国当时规范中2.5倍的要求, 重现了坝顶断裂现象与破坏过程, 为设计施工提供了加固方案。该项成果与水科院、中科院等联合，在十一届国际大坝会议与《中国科学》上发表《新丰江水库地震及其影响》论文，受到国际广泛关注。成果获1978年国家科技大会奖(见附件VII); 5. 参加密云水库抗震加固设计与研究, 任设计组长, 为密云水库唐山地震后正常运行，确保向首都供水作出了贡献, 论文(中、英文)：《密云水库白河主坝地震滑坡与抗震加固》在国内外广泛交流； 6. 1978-81年，在美国加州大学(伯克利)R. Clough教授指导下完成论文《Seismic cavitation effects on gravity dams》10, 该论文是国际上高水坝在强震下非线性空穴效应的首篇论文，给出了强震时库水空穴对高坝的定量影响。在1984年英国纪念Zienkiewicz寿辰的学术专著《Numerical Methods in Coupled Systems》中以整章发表(附件II)。  成果获奖情况：无限元模拟拱坝地基与地震动输入方式研究结合二滩水电站工程应用获1995年国家教委科技进步二等奖；拱坝坝肩爆破稳定性研究结合李家峡水电站工程应用获1997年国家教委科技进步二等奖；拱坝－地基－库水系统仿真模型结合小湾水电站等工程应用获1998 年国家教委科技进步一等奖,结合拉西瓦水电站工程应用获电力部科技进步二等奖；总结以上成果获1999年国家自然科学三等奖。  论文发表与引用情况: 在国内发表论文72篇, 国际论文46篇, SCI收录20篇, EI收录33篇, ISTP收录5篇, CSCD收录21篇。国际学术刊物引用情况: 共有美、英、日、意、奥、瑞典、澳、新西兰、比、土、巴西、韩、泰、台港等15个国家和地区的位作者在其发表的76篇国际论文(或专著)中引用本人论文40余篇共153次，其中SCI引用132次，SCI他人引用101次(附件V)。国内学术刊物引用情况: 共有17所高等院校、科研院所的46位作者发表的42篇论文中引用了本人论文共149次，其中CSCD他人引用117次(附件V)。 二、承担国家级重大项目情况

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 承担项目或课题名称 二滩水电站、李家峡水电站拱坝抗震研究 项目来源 项目或课题负责人 起止时间 1985至1990 1990至1995 1990至1995 1990至1995 1990至1995 经费(万元) 30 25 25 15 15 20 45 30 七五国家科技攻关（水电张楚汉 部） 工业部） 高拱坝地震波动响应研究、小湾水电站拱坝地震波八五国家科技攻关（电力张楚汉 动响应研究（共两项） 龙滩水电站碾压混凝土坝抗震研究、龙滩高边坡地八五国家科技攻关（电力张楚汉，王光纶 震动力稳定研究（共两项） 工业部） 李家峡水电站坝肩爆破稳定与安全性研究 国家科技攻关（电力部） 张楚汉，王光纶 大庆200MW核供热堆深土地基的抗震稳定性研究 八五国家科技攻关（国家胡聿贤，张楚汉等 核） 三峡船闸边坡爆破与卸荷变形稳定分析 项目子题（国家基金会） 国家自然科学基金重大张楚汉（项目总负责：林秉南） 1994至1997 高混凝土坝及其耦联体系的静动力反应与损伤断裂国家攀登计划（B）（国家张楚汉（顾问：张光斗，潘家铮） 1995至2000 分析的仿真系统 科技部） 伸缩横缝对高拱坝地震反应的试验与分析研究、小九五国家科技攻关（国家张楚汉，王光纶，金峰 湾拱坝坝肩抗震稳定性研究（共两项） 电力公司） 1995至2000 三、重要奖项和专利获得情况

序号 1 2 奖项或专利名称 高坝－地基－库水系统动、静力仿真模型研究 奖项类别 国家自然科学奖 获奖等级 三等 获奖时间 1999年12月 1978年1月 排名 1 3 新丰江大头坝抗震研究（项目负责人：张光斗、张宪宏， 全国科技大会奖 主要完成人：张楚汉、曾昭阳、张训时等） 3 4 5 6 7 8 无穷地基的数值模拟及拱坝地震输入方式 岩质高边坡开挖爆破地震波模型与稳定分析研究 拱坝－地基－库水系统动静力仿真模型研究 坝体、库水、坝基相互作用动、静力分析研究 探索《水工建筑物》教学工作的新路 国家教委科技进步奖 国家教委科技进步奖 国家教育部科技进步奖 电力工业部科技进步奖 北京市优秀教学成果奖 二等 二等 一等 二等 1995年5月 1997年3月 1998年1月 1998年7月 1990年7月 2000年12月 1 1 1 5 2 2 紧密结合重大水利水电建设培养具有创新能力的高层次人才北京市优秀教学成果奖 (完成人：张光斗、张楚汉、王兴奎、才君眉、陈永灿) 一等 四、发表论文、著作情况

有代表性的论文、研究技术报告和著作目录（限10篇、册以内） 序号 1 论文：全部作者（按原排序），论文题目, 期刊名称, 出版年份, 卷刊编号, 第 页－第 页 著作：全部作者（按原排序），书名，出版社，出版地，出版年份，共 页 论文：Zhang Chuhan,Song Chongmin and O.Pekau，Infinite boundary elements for dynamic problems of 3-d half space，Int. Journal Numerical Methods in Engineering，1991年，31，447-462 2 论文：Zhang Chuhan,Jin Feng and O.Pekau，Time domain procedure of FE-BE-IBE coupling for seismic interaction for arch dams and canyons，Earthquake Engineering and Structural Dynamics，1995年，24，1651-1666 3 论文：Zhang Chuhan, Chen Xinfeng and Wang Guanglun，A coupling model of FE-BE-IBE for nonlinear layered soil-structure interaction，Earthquake Engineering and Structural Dynamics，1999年，28，421-441 4 论文：Zhang Chuhan, Jin Feng and Wang Guanglun，Seismic interaction between arch dam and rock canyon，11th World Conference on Earthquake Engineering，1996年，Elsevier Science Ltd.，ISBN:008 0428223，Paper No.595 5 论文：Zhang Chuhan, Xu Yanjie, Wang Guanglun and Jin Feng，Nonlinear seismic response of arch dams with contraction joint opening and joint reinforcements，Earthquake Engineering and Structural Dynamics，2000年，29，17-1566 6 论文：Zhang Chuhan and Zhao Chongbin，Coupling method of finite and infinite elements for strip foundation wave problems，Earthquake Engineering and Structural Dynamics，1987年，15，839-851 7 论文：Chuhan Zhang, Guanglun Wang and Chongbin Zhao，Seismic wave propagation effects on arch dam response，Proc. 9th World Conference on Earthquake Engineering，1988年，Tokyo-Kyoto,VI，367-372 8 论文：O.Pekau, Zhang Chuhan and Feng Lingmin，Seismic fracture analysis of concrete gravity dams，Earthquake Engineering and Structural Dynamics，1991年，20，335-3 9 论文：Zhang Guangdou,Zhang Chuhan,Li Weixian and Wang Guanglun，Dynamic field measurement and analysis of Quanshui arch dam，Scientia Sinica 中国科学，A辑，1986年，29(4)，423-438 10 著作：Zhang Chuhan et al.，Numerecal Modelling of Concrete Dam-Foundation-Reservoir Systems，Tsinghua Academic Treatise,Tsinghua University Press，Beijing，2001年，清华大学学术专著，共4页 论文统计 发表论文 发表著作 SCI收录 CSCD收录 118篇 3部 20篇 21篇 其中第一作者 其中第一作者 SCI引用 CSCD引用 50篇 3部 132篇 149篇 其中通讯作者 EI收录 其中他人引用 其中他人引用 90篇 33篇 101篇 117篇 五、培养研究生情况

指导硕士研究生 10名 已毕业 9名 指导博士研究生 16名 已毕业 10名 六、在国内外学术团体和国际重要学术刊物任职情况

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 学 术 团 体 （或 重 要 学 术 刊 物）名 称 加拿大蒙特利尔Concordia大学土木系 美国土木工程师学会 ‘中－瑞士国际土－结构动力相互作用会议’ 中－日边界元学术委员会（常设） 中国岩土工程学报 国家南水北调专家委员会 国家攀登计划（B）“重大土木水利工程安全性耐久性”专家委员会 国家发明奖评审委员会 担任职务 兼职教授 会员（M.ASCE） 中方 委员 编委 委员 委员 委员 任职起止时间 1988年至现在 1999年至现在 1997年至 1992年至现在 1998年至现在 1996年至现在 1994年至1998年 1992年至1994年 9 10 Int.Journal Structural Eng.and Mechanics Australian Research Council (ARC) 澳大利亚国家基金会 Reviewer（评审员） 1999年至现在 Assessor（国际评审员） 1997年至现在 七、在国际重要学术会议上做特邀报告情况

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 会 议 名 称 中欧地震工程会议 国际边界元法会议 中美拱坝抗震会议 第5届加拿大地震工程会议 中日边界元会议 中瑞结构地基动力相互作用会议 11届欧洲地震工程会议 中美地震工程新千年学术讨论会 特 邀 报 告 题 目 时 间 北京 地 点 参加人数 70 100 40 120 60 30 50 80 A simulation of elastic wave propagation for dam 1986年6月9日 canyons Boundary element technique in infinite and 1986年10月14北京 semi-infinite plane domain foundation Aseismic design and analysis of Ertan arch dam 1987年7月6日 渥太华 Sapporo（日本） 日 北京 A new seismic wave input procedure for arch dam 1987年6月1日 A method of FE-BE-IBE coupling for seismic 1993年6月1日 interaction of arch dam canyons Effects of soil-structure interaction on nonlinear 1997年7月14日 北京 response of arch dams Nonlinear seismic response of arch dam with 1998年9月6日 contraction joints Earthquake behavior of arch dams 巴黎 2000年11月8日 北京 被推荐人签字： 张楚汉

2001年2月10日

备注信息