錢七虎
中國人民解放軍陸軍工程大學(xué),江蘇南京210001
面對全球氣候變化和能源可持續(xù)發(fā)展的需求,2020年9月22日,習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)上就中國碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)做出了莊嚴(yán)承諾.隨后,在“十四五”規(guī)劃和“2035遠(yuǎn)景目標(biāo)”中也明確提出:推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式發(fā)生深刻變革,向著綠色低碳的方向轉(zhuǎn)型發(fā)展.高效開發(fā)、利用清潔能源是達(dá)成“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要的途徑.
能源地下結(jié)構(gòu)將熱交換器與地下結(jié)構(gòu)物相結(jié)合,經(jīng)濟(jì)高效地利用可再生淺層地?zé)崮芟蛑苓吔ㄖ┠?,它可以和公共建筑、住宅、城市地下空間以及隧道工程進(jìn)行整合,從而為臨近建筑乃至城市區(qū)域進(jìn)行能源供給.2021年9月,中國國家能源局發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見》指出,到2025年,地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020年增加50%;到2035年,地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e力爭比2025年翻一番.可見,基于能源地下結(jié)構(gòu)的淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用具有巨大的想象空間.當(dāng)前,中國已有諸多能源地下結(jié)構(gòu)與工程項(xiàng)目進(jìn)入規(guī)?;_發(fā)的階段.例如,上海世博會(huì)軸能源樁項(xiàng)目、雄安新區(qū)淺層地?zé)崮芫C合開發(fā)利用,以及大部分路段修建于軟巖隧道和高溫隧道中的川藏鐵路工程等等.
然而,在這些重大工程中,能源地下結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度與工程規(guī)模的不斷增加,以及巖土體環(huán)境的高度不確定性均給能源巖土的研究和實(shí)踐帶來了前所未有的挑戰(zhàn).作為一門將能源工程與巖土力學(xué)相結(jié)合的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科,能源地下結(jié)構(gòu)與工程涉及巖土體變形破壞機(jī)理、物質(zhì)和能量的輸運(yùn)規(guī)律,以及巖土孔隙中的化學(xué)生物過程等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉.因此,面對這些挑戰(zhàn),能源地下結(jié)構(gòu)與工程的發(fā)展一定要做到“跨出去、請進(jìn)來”:一方面,一定要將傳統(tǒng)巖土力學(xué)相關(guān)學(xué)科的扎實(shí)基礎(chǔ)發(fā)揮出來,在習(xí)近平總書記“四個(gè)面向”的指引下,去發(fā)現(xiàn)并解決跨學(xué)科的重大問題;另一方面,一定要廣泛吸納其他學(xué)科的先進(jìn)知識(shí)技術(shù),“虛懷若谷、兼容并包”,從理論體系、技術(shù)發(fā)明及生產(chǎn)實(shí)踐多個(gè)層面實(shí)現(xiàn)真正的學(xué)科融匯交叉.
“能源地下結(jié)構(gòu)與工程專輯”能為科研人員提供一個(gè)開放交流的平臺(tái),協(xié)助相關(guān)從業(yè)者打開視野,關(guān)注交叉學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài),聚焦重大前沿科技問題,同時(shí)幫助大家思考如何通過能源地下結(jié)構(gòu)與工程學(xué)科的建設(shè)來早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),具有承前啟后的重要意義.