凍土上的中國(guó)“血管外科醫(yī)生”
中新網(wǎng)蘭州4月28日電 (魏建軍)在黃河上游逶迤的群山中,一條鋼鐵動(dòng)脈正穿越高寒缺氧的無人之境。2025年春日,中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究員李雙洋團(tuán)隊(duì)再次踏入這片“基建禁區(qū)”,見證科研工作者如何以科技為盾,在凍土廣布、地質(zhì)復(fù)雜的“生命禁區(qū)”筑起安全屏障。
李雙洋科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“黃河上游復(fù)雜環(huán)境下路隧工程全生命周期服役性能調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)”,攻克了黃河上游復(fù)雜地質(zhì)與氣候條件下路隧工程建設(shè)的多項(xiàng)技術(shù)難題,為中國(guó)寒區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新樹立了典范。

草原上的生態(tài)叩問
海拔3500米的甘南草原上,李雙洋蹲在結(jié)著冰的草甸邊,撥開草皮漏出凍土層。他說,“這里有明顯的地下水滲水痕跡,而地下水系就像草原的毛細(xì)血管,而傳統(tǒng)路基會(huì)阻斷地下水的滲流?!?/p>
2018年初冬,當(dāng)該團(tuán)隊(duì)第一次踏上這片濕地草原,通過理論推演發(fā)現(xiàn):一旦路基阻斷地下水,下游草場(chǎng)將在3年內(nèi)出現(xiàn)生態(tài)退化跡象。李雙洋思考:如何讓公路路基成為生態(tài)系統(tǒng)的“透明訪客”?這個(gè)問題促使團(tuán)隊(duì)在野外搭建起試驗(yàn)平臺(tái),開始觀測(cè)水分運(yùn)移軌跡。
實(shí)驗(yàn)室里的凍土密碼
位于蘭州的實(shí)驗(yàn)室里,溫度可低至零下30℃的凍融箱正在模擬凍土環(huán)境。研究團(tuán)隊(duì)的博士生盯著顯微鏡下膨脹的冰晶,他們已多次重復(fù)路基材料凍融試驗(yàn)?!熬拖窠o凍土做‘診斷’,我們要找到冰與土的對(duì)話規(guī)律?!庇?jì)算機(jī)屏幕上跳動(dòng)的曲線,那是研究團(tuán)隊(duì)耗時(shí)兩年建立的“寒區(qū)路基多場(chǎng)耦合模型”的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
李雙洋針對(duì)不同粒徑的塊碎石,經(jīng)過多次配比試驗(yàn),終于實(shí)現(xiàn)“橫向透水不阻流,豎向隔水抗凍脹”的神奇功效,顯示滲透率大大提升而凍脹率顯著下降時(shí),這一研究成果是使路基成為生態(tài)系統(tǒng)的“透明訪客”的關(guān)鍵。
隧道深處的智慧防線
在西北高寒區(qū)的隧道施工現(xiàn)場(chǎng),李雙洋研究員指著三維隧道模型,表示它能預(yù)警凍害風(fēng)險(xiǎn)。展示模型的軟件這正是李雙洋團(tuán)隊(duì)研發(fā)的寒區(qū)工程仿真平臺(tái),其核心算法突破了國(guó)際上“凍土溫濕度耦合計(jì)算”的科技難題,回憶起平臺(tái)研發(fā)的攻堅(jiān)階段,團(tuán)隊(duì)成員展示了布滿批注的理論推導(dǎo)手稿。
李雙洋表示,當(dāng)初,為了模擬極端寒潮下的襯砌受力,他們?cè)诟咝阅苡?jì)算機(jī)歷經(jīng)海量計(jì)算開展仿真推演,光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)就用了多個(gè)移動(dòng)硬盤。通過這個(gè)仿真系統(tǒng),不僅可以優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還讓工程建養(yǎng)成本顯著降低。
風(fēng)雪中的科研傳承
李雙洋常說:“第一手的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),是我們校核理論模型的重要基礎(chǔ)。”他指著隨身攜帶的筆記本,上面用不同顏色標(biāo)注著不同季節(jié)的土層含水率變化情況。
“我們的研究成果不僅要為公路安全服役提供技術(shù)支撐,更要成為生態(tài)保護(hù)與地方發(fā)展的橋梁?!边@一綠色發(fā)展理念,促使李雙洋團(tuán)隊(duì)多年致力于前沿的旱寒區(qū)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)技術(shù)研究,攻堅(jiān)克難解決寒區(qū)路基與隧道建養(yǎng)難題,并著力攻克超級(jí)工程中的技術(shù)瓶頸。
中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院副院長(zhǎng)李宗省是一位直言不諱的硬核科學(xué)家。他透露,近年來,李雙洋時(shí)刻恪守共產(chǎn)黨員的使命擔(dān)當(dāng),始終在國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃以及地方與行業(yè)的實(shí)際需求中發(fā)揮著先鋒作用。
“我們的努力恰似一場(chǎng)永不停歇的馬拉松,持續(xù)推動(dòng)科研成果從實(shí)驗(yàn)室邁向現(xiàn)實(shí)世界,猶如將種子培育成參天大樹。”李宗省表示,該研究院的工作就是做西部生態(tài)安全的捍衛(wèi)者,為國(guó)家的重大工程項(xiàng)目提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持,宛如為其插上了隱形的翅膀,助力這些工程飛得更高、走得更遠(yuǎn)。
從黃河首曲到祁連山脈,李雙洋團(tuán)隊(duì)的科技成果已守護(hù)了多座寒區(qū)路基與隧道。他們破解的不僅是凍土與工程的矛盾,更書寫著新時(shí)代科研工作者的擔(dān)當(dāng)——讓科技創(chuàng)新既充滿理性的光輝,又飽含對(duì)祖國(guó)大地的溫情。當(dāng)蘭新高鐵的列車穿越雪山時(shí),車窗映出的不僅是壯美的高原風(fēng)光,更是中國(guó)科技工作者扎根一線、勇攀高峰的時(shí)代剪影。(完)


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