在数据库和冻土制图方面,正在收集和整理中俄双方项目承担单位已有的京莫高铁工程走廊自然地理、基本工程地质要素和冻土条件基础等方面的资料。在上述数据的基础上,通过图件的拼接和融化初步形成研究区范围冻土分布图,未来将进一步进行图件内容的融合和统一。目前,在收集整理数据的基础上,进行了要素图层的编制和工程走廊冻土工程适宜性分区的评价结构的构建。初步建立以冻土要素、工程地质条件和自然地理要素为主的三元评价结构。结合项目组多次考察的结果,对要素图层进行修正,按照项目要求有序完成后续的图件编制工作。
在寒区工程问题和防治方面,2018 年 8月邀请北京交通大学、西北电力设计院、南京工业大学等 10 余家相关单位在兰州召开研讨会;中俄双方项目组成员也召开专门研讨会提出专家意见。通过整理分析不同国家和不同部门涉及的科学、工程技术和标准等问题,提出应对方案,向有关省市和国家有关部门提交寒区工程问题和对策建议等方面的咨询报告 1 份。
项目成效
科技支撑中俄跨境交通基础设施建设
本项目的实施使冻土工程国家重点实验室与俄罗斯麦尔尼科夫多年冻土研究所的科技交流合作协议真正落地生根发芽,系统梳理了包括京莫高铁工程、勒拿河大桥项目等“一带一路”寒区工程面临的突出问题,从国际合作的角度为解决问题提出了新思路,为“一带一路”交通基础设施规划和建设奠定科学和技术基础。
提升中俄冻土工程研究国际化水平和国际化人才培养
中俄两国寒区工程研究人员的合作研究,促进了中俄双方研究人员的紧密协作、优势互补,催生了极端环境下工程材料、冷生地层学等新型学科,切实提升了中俄冻土工程研究国际化水平。项目开展后短短一年内,项目组成员温智研究员、金会军研究员分别联合俄方的 Mikhail Zhelezniak 教授、Valentin Spektor 教授申报获批了国家自然科学基金委员会与俄罗斯基础研究基金会合作交流项目 2 项;2018 年度,双方项目组申报的 1 项国家基金委中俄合作项目也已通过了初审。另外,项目组还获得了国家外国专家局高端外国专家项目的支持,吸引了寒区水文地质、寒区地球物理等专业的优秀俄罗斯专家团队来华开展学术交流和野外联合考察。这都极大地提升了中俄双方研究的国际化水平。同时,在项目的资助下,项目组招收“一带一路”沿线国家博士研究生 1 名,博士后 2 人,并在北极大学框架下,由中俄双方共同举办并重点资助俄罗斯、蒙古国的本科生和研究生参加暑期课程,并组织学员进行野外联合科学考察,为“一带一路”寒区工程问题的解决储备了国际化人才。
项目未来的方向和预期成效
通过本项目的实施,希望创建中俄寒区工程界国际合作研究的机制和范式,联合创新研究解决京莫高铁沿线寒区工程与环境问题,提出经济合理的寒区工程应对策略,为“一带一路”倡议的顺利推进奠定科学和技术基础。拟主要在以下方面取得显著进展:
构建京莫高铁工程走廊自然地理,工程地质,冻土条件基础数据库,制作沿线 1 : 250 万冻土图,形成沿线冻土工程地质区划图 1 份,系统辨识和有效评估京莫高铁工程走廊冻土变化及其环境和工程效应,并服务于“中俄经济走廊”建设,以评估中俄经济走廊冻土变化及其对基础设施建设和运营的影响。
开展京莫高铁工程走廊寒区工程联合考察和合作研究,查明沿线寒区工程主要问题和病害特征,评估现有技术解决上述寒区工程问题的可行性;针对勒拿河大桥和莫斯科—喀山—北京高铁工程联合创新攻关,开展冻土工程稳定性研究。
联合研究京莫高铁沿线冻土环境变化,评估中俄经济走廊冻土变化及其对重大基础设施建设的影响。向有关省市和国家有关部门提交寒区工程问题和对策建议等方面的咨询报告 2 份,并出版有关京莫高铁寒区工程问题和防治对策的战略咨询专著 1 部,为国家决策和工程建设服务。(作者:马巍,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所。《中国科学院院刊》供稿)