喜報!長安大學14項科技成果獲2023年度陝西省科學技術獎!

近日,陝西省人民政府發佈《陝西省人民政府關於 2023年度陝西省科學技術獎勵的決定》(陝政字[2024〕34號)。長安大學共有14項獲獎成果,其中一等獎6項(主持3項)、二等獎5項(主持2項)、三等獎3項,獲獎數量和獲獎等次均再創新高!

長安大學作爲主持單位獲一等獎3項,二等獎2項。水環學院錢會教授主持完成的“混合作用下地下水質變化機制及其環境健康效應”榮獲陝西省自然科學獎一等獎;公路學院陳建勳教授主持完成的“高地應力散體-碎裂狀軟巖大跨扁平隧道大變形機理與控制技術”、地測學院範文教授主持完成的“黃土邊坡微-細-宏觀多尺度災變理論及工程應用”2項成果榮獲陝西省科學技術進步獎一等獎;公路學院周勇軍教授主持完成的“集羣橋樑結構動力性能評價與韌性提升關鍵技術”、能電學院陳昊教授主持完成的“天然氣重卡設計製造與運行保障關鍵技術及其產業化”2項成果榮獲陝西省科學技術進步獎二等獎。

長安大學主持獲獎成果一覽表

長安大學作爲參與單位獲一等獎3項、二等獎3項、三等獎3項。公路學院申愛琴教授參與完成的“建築垃圾公路綜合應用關鍵技術與標準”、公路學院王春生教授參與完成的“長壽命強韌性鋼橋結構體系、設計理論與建造技術”、機械學院惠記莊教授參與完成“數據驅動的變速器數字孿生智能工廠關鍵技術研究與應用”3項成果榮獲陝西省科學技術進步獎一等獎;公路學院紀小平教授參與完成的“面向美麗宜居的城市道面鋪裝系列功能材料研發及示範應用”、材料學院白敏副教授參與完成的“隧道襯砌混凝土耐久性基礎理論與長壽命保障關鍵技術”、運輸工程學院李巖教授參與完成的“道路交通安全風險精準識別與智能協同管控關鍵技術及應用”3項成果榮獲陝西省科學技術進步獎二等獎;公路學院程高高工參與完成的“山區小半徑鋼箱梁橋分段拼裝技術與抗疲勞性能研究”、水環學院張力元副教授參與完成的“秦嶺區域尾礦庫環境污染精準篩查及協同管控技術研究與應用” 、建築學院周吉喆副教授參與完成的“鄉村聚落韌性管控與人居環境動態監測技術及應用”3項成果榮獲陝西省科學技術進步獎三等獎。

長安大學參與獲獎成果一覽表

長安大學主持完成一等獎獲獎成果簡介

自然科學獎一等獎

混合作用下地下水質變化機制及其環境健康效應

地下水是水資源的重要組成部分,是支撐地球生態系統的關鍵要素,地下水質的好壞直接決定着其資源和生態價值。各種水源進入地下水系統發生的混合作用,打破了原有的水化學平衡關係,導致地下水質發生了一系列重要變化。在強烈的人類活動和氣候變化雙重影響下,地下水混合作用的規模和速度在不斷加大、加快,由此引發的地下水質變化及其環境健康效應問題已成爲全球可持續發展面臨的重大挑戰。破解混合作用下地下水質的變化機制,闡明其環境健康效應,既是當前地下水科學領域的國際學術前沿,也是國家水安全和生態安全的重大需求。

地下水系統中狹義與廣義的混合溶蝕/沉澱

地下水系統中混合作用誘導的水文地球化學過程量化方法

針對不同水源混合導致的地下水質變化及其環境健康效應問題,錢會教授團隊依託多個國家級和省部級重點科研項目,從理論創新、技術突破到實際應用進行了系統探索,取得了如下創新性成果:(1)發現了混合作用中地下水化學組分的非線性及鏈式變化特徵,提出並定義了狹義和廣義的混合溶蝕與混合沉澱作用,修正了Bogli混合溶蝕理論;(2)創新了混合作用下地下水質演化理論,構建了混合作用影響下地下水系統水-巖-氣相互作用模擬模型,闡明瞭地下水質變化規律及機制;(3)系統研究了西北大型灌區地下水在混合作用誘導下的水文地球化學作用過程,揭示了地下水循環過程-混合過程-鏈式反應過程-環境健康效應的全鏈條耦合機制,闡明瞭地下水質演化的人體健康效應。成果爲黃河流域和西北大型灌區地下水-地表水聯合調控、水資源優化配置和生態環境建設提供了科學依據。

混合作用下大型灌區地下水質變化及環境健康效應

以“水位-水質-生態”爲約束目標的灌區水鹽耦合調控

科學技術進步獎一等獎

高地應力散體-碎裂狀軟巖大跨扁平隧道大變形機理與控制技術

高地應力軟巖大跨扁平公路隧道建設中,不同巖體結構的軟巖隨施工開挖產生的變形極其複雜,初期支護變形侵限、破壞失效、隧底隆起、二次襯砌開裂等災害頻發,極大影響了施工安全,工程質量、進度和成本難以控制。根本原因在於大變形機理認識不清,缺乏有效的大變形防控設計方法和施工關鍵技術。

隧道圍巖力學參數動態演化過程

隧道壓密區圍巖與支護結構共同承載

大預留+深仰拱+雙層初期支護+大管徑鎖腳錨管+加強二次襯砌的支護結構新形式

陳建勳教授團隊歷經10餘年聯合技術攻關和工程實踐,圍繞高地應力軟巖大跨扁平公路隧道大變形機理、大變形防控設計方法與大變形控制施工技術進行了系統研究,揭示了高地應力散體、碎裂狀軟巖大跨扁平隧道大變形機理,形成了充分利用壓密區圍巖與支護結構共同承載的大變形支護理論,創建了高地應力軟巖大跨扁平隧道大變形防控設計方法,創新了高地應力軟巖大跨扁平隧道大變形控制施工關鍵技術。成果有效解決了高地應力軟巖大跨扁平隧道大變形災害防控技術難題,有力支持了國家高速公路銀昆線(G85)寶漢段連城山隧道、銀百線(G69)安嵐段謝家坡隧道、蘭渝鐵路兩水隧道和阿爾及利亞東西高速公路T1和T2隧道等工程建設,並在其他高地應力軟巖隧道中得到推廣應用,社會和經濟效益顯著,對提升我國高地應力軟巖隧道大變形災害防控技術水平有重要推動作用,對支撐國家“交通強國”戰略和“一帶一路”倡議實施也具有重要意義。

雙層初期支護施工工序

多層支護施作時機

黃土邊坡微-細-宏觀多尺度災變理論及工程應用

黃土高原是我國地質災害發育最爲嚴重的地區之一,嚴重製約着該區域的經濟和社會發展。全球氣候變化下的黃土高原極端天氣頻發,激化生態地質環境快速變化,加劇溫度驟變頻變作用,激增黃土地質災害數量、規模和危害。在黃河流域生態保護和高質量發展等“十四五”重大國家戰略規劃下,一大批標誌性重大工程在黃土地區建設,這些工程規模之大、等級之高、要求之嚴苛、影響之深遠空前罕見。大規模人類工程活動將進一步改變黃土體賦存環境和狀態,極大地加劇了黃土邊坡災害。大規模人類工程活動疊加極端天氣作用影響,使得黃土邊坡災害的成因機制愈加複雜,災害規律劇變,防控形勢更加嚴峻。

剪切帶萌生演化微觀機制

黃土邊坡失穩受控於黃土的遇水軟化和應力環境改變引起的材料性能劣化,災害的形成源於水力作用下黃土體微-細-宏觀多尺度結構破損。範文教授研究團隊聚焦黃土邊坡微-細-宏觀多尺度災變理論及工程應用,從微觀物理機制、細觀力學理論、宏觀災變機理及防控等方面取得創新性成果;(1)微觀物理機理:在微米尺度捕捉到水力作用下黃土顆粒運移、剪切帶萌生擴展動態過程,揭示了黃土強度劣化及水敏性的微觀物理機制;(2)細觀力學理論:建立了黃土顆粒不同接觸模式和黃土封閉孔隙的力學解析模型,提出了能夠考慮微觀孔隙率演化的黃土微細觀耦合本構理論模型,構建了基於二元介質理論的裂隙黃土彈塑性損傷本構模型;(3)宏觀災變機制及防控:闡明瞭堆載、開挖及降雨作用下黃土邊坡變形破壞演進過程及災變機制,提出了黃土邊坡微-細-宏觀多尺度災變力學研究理論框架,應用於典型黃土邊坡工程災害防控。研究成果豐富、完善和發展了工程地質學的理論與方法,爲黃土滑坡災變機制研究提供了新的途徑,爲我國黃土地區工程建設及減災防災提供基礎科學依據。

顆粒接觸模式及力學模型

陝西省科學技術獎是我省科技方面的最高層次獎項,代表着陝西科技發展的最高水平。近年來,長安大學高度重視高層次獎項的培育、申報與管理,通過提早佈局、積極組織、強化質量等多措並舉挖掘整合標誌性成果,產出了一批高質量科研成果。下一步,長安大學將繼續加強有組織科研,服務高水平科技自立自強,進一步挖掘科研力量、精準培育,力爭產出更多高水平科研成果,推動學校科研工作再上新臺階。