PDF《关于2018年度国家科学技术奖励提名项目的公示》

3 律, 发现冻土温度时频域上的多时间尺度效应,提出气候变化和工程作用下冻土 温度变化预报新方法.构建基于海拔和纬度、 等效高程 和植被条件、 等效纬 度 的冻土空间分布模型,预测了冻土未来变化趋势.基于长期监测数据,揭示 寒区路基水热蠕变耦合机理, 提出寒区路基水热蠕变耦合数值分析方法,创建了 寒区环境与工程随机水热数值模拟理论. 创新性技术成果包括: 构建我国重大冻土工程安全监测网络, 集成创新了自 动数据采集系统和基于 ZigBee 自组网、Lora 无线通信、移动互联网等无线自动 传输技术, 研发基于监测网络冻土工程灾害预警系统,为重大冻土工程建设和安 全运营做出了重要贡献. 明晰了沥青路面热效应形成的物理机制及其对路基下部 冻土热状态的长期热影响, 研发和试验示范了复合冷却路基调控高温高含冰量冻 土热稳定性新技术, 解决多年冻土高速公路筑路技术和适应气候变化的工程设计 难题. 阐明了冷却路基技术应用的长效机制及其抵御气候变化能力,完善了调控 热的传导、 对流和辐射为理论基础的筑路技术理论,确立了冷却路基筑路技术体 系在沼泽化多年冻土湿地区综合应用方案和适宜条件, 有力支撑了祁连山多年冻 土铁路工程和共玉高速公路建设. 预报和评价了中俄原油管道沿线油温变化及管 道基础冻结融化过程, 阐明管道下部冻土升温趋势和融化圈增大特征,发现了管 道局部地段冻胀丘灾害,研发了采用热棒、热棒+保温材料和纵向通风管抑制管 道融化圈下沉趋势的系列技术方法. 监测网络加入了 GTN-P 和CALM 国际监测计划, 为对比研究北半球冻土变 化差异提供了数据支撑.成果在青藏公路和青康公路整治工程、青藏铁路、中俄 输油管道、 青藏直流联网工程以及共玉高速公路建设中被广泛应用,取得了显著 经济、社会效益,有力地促进了西部地区社会经济发展.成果获得授权发明专利 3,软件著作权

3 项.基于这些长期监测数据,发表论文

146 篇(见附件 45),其中SCI 收录

72 篇, 他引

1263 次,总引用

2120 次(附件 46).培养博士

32 人,硕士

26 人,为国家寒区工程建设输送了大量科研人才.

四、客观评价 1. 国内外同行权威评价 (1) 发表在 The Cryosphere (IF=4.801)文章(附件 1),被挪威奥斯陆大学地球 科学系的冰川冻土学家 Berna Etzelmuller 教授作为全球山地冻土研究的最新进 展.他指出: 特别是青藏高原,线性工程设计期间关于地表热状态的空间异质 性研究取得了进步 (附件 22). (2) 在本项目研究之前,青藏高原多年冻土温度和活动层厚度变化定性和短 期定量研究较多,但在定量认识多年冻土变化和对气候变化响应方面相对较少, 因而难以认识青藏高原多年冻土变化对水循环、碳循环以及工程稳定性的影响. 该项目定量给出了青藏高原多年冻土变化趋势和驱动机制以及对气候变化响应. 论文(附件

2 和3)被Nature 论文多次引用(附件 23). (3) 王会军院士团队研发新一代寒区路面过程模式中将本成果作为青藏高原

4 多年冻土温度和活动层厚度变化响应气候变化的验证数据(附件 24) ,研究成果 多次被 IPCC 引用, 成为国际上青藏高原多年冻土变化的主要参考文献(附件 25). (4) 本项目的研究成果和数据支持发展了基于 InSAR 技术反演冻土环境变化 的新方法(附件 26), 支持开发了大气冻结水平高度与多年冻土冻融过程的关联模 式(附件 27) . (5) 本项目研究成果的冻土观测方法被编入了冰冻圈科学概论教材中(附件 35) 、多年冻土调查手册(附件 36) 、多年冻土区公路设计与施工细则(附件 37) 和冻土工程地质勘察规范(附件 38). 2. 应用单位评价 (1) 青藏铁路工程安全运营监测网络所获得基础监测数据,为青藏铁路运营 维护提供了重要的支撑, 青藏铁路冻土动态变化特征和稳定性变化为青藏铁路冻 土路基补强措施的选择提供了基础, 同时也为青藏铁路多年冻土区无缝线路铺设 提供了科学支撑(应用证明 28). (2) 青藏铁路和青藏公路监测所获得的基础数据,为青藏直流联网工程的线 路选择和塔基选位提供了重要的基础, 同时为青藏直流联网工程监测系统的建设 和提前运营提供了重要基础(应用证明 29). (3) 祁连山多年冻土区柴木铁路冻土热稳定性的研究以及所建立的监测系 统, 为柴木铁路建设和运营维护提供了重要的基础,科研成果不仅解决了工程问 题,同时也节省了工程投资(应用证明 30,