导语:2015年深秋,在北京钓鱼台国宾馆召开的何梁何利奖颁奖大会上,绍兴文理学院副院长杜时贵教授与其他31名科学家向全国政协副主席、科技部部长万钢和中国科学院院长白春礼手中接过了“何梁何利基金科学与技术进步奖”。然而,很少有人知道,杜教授不仅是当年度浙江省唯一获得此项殊荣的科学家,而且是迄今为止获得这一奖项的13名浙江科学家中唯一的“三非”(非两院院士、非专业院所、非重点大学)人士。
三十余载的科研生涯,杜时贵教授一直秉承着顽强拼搏、锐意进取的精神,瞄准研究方向,在科学的高峰上不断攀登。一路走来,他用自己的实际行动在地质学研究领域谱写下了壮丽的诗篇。
创新利用地温能资源
杜时贵,1962年6月出生,汉族,浙江东阳人。文化程度博士,教授。1998年2月加入中国致公党。现任绍兴文理学院副校长,致公党浙江省委会副主委。2014年1月13日获得我国地质科学领域最高荣誉——李四光地质科学奖。2015年11月4日获得“何梁何利科学与技术进步奖”。
杜教授率领绍兴文理学院山体地质灾害防治协同创新中心团队,通过与同济大学科研团队的协同合作,历经十载心血,成功研发出“能源隧道结构与地埋热交换系统一体化技术”,利用隧道衬砌热交换器提取隧道围岩地温能,实现了寒区隧道的防冻加热。他们的此项技术彻底改变了我国边境寒冷地区由于车流量少、运营收益低、维护经费不足出现隧道冻害,引发重大交通事故、导致隧道长期关闭的历史,保障了边境寒冷地区国防和民用生命线的全年畅通,助推了“一带一路”国家战略的顺利实施。
杜时贵教授介绍,项目发明了隧道衬砌热交换器提取隧道围岩地温能的寒区隧道防冻加热新技术,克服了传统技术无法根除隧道冻害的缺点,保障了边境寒冷地区国防和民用生命线的全年畅通。同时,他们开发的用基坑围护结构热交换器提取地温能的新技术,解决了城市核心区和建筑密集区地温能开发利用受限的历史性难题,开拓了地温能开发利用的新领域。
“我们的这个项目建立了隧道衬砌结构热交换器传热模型和基坑围护结构热交换器传热模型,提出了地下热交换器逐时换热量的计算方法,同时解决了地埋热交换系统与能源地下结构一体化设计问题,进而实现了从经验估算粗放型设计到科学精细化设计的跨越。”杜教授表示。在项目研发过程中,他和团队发明了轻量土保温技术用于能源地下结构的回填材料,显著提高能源地下结构热交换器的换热效率;开发了能源地下工程结构与地埋热交换系统一体化的协同施工技术,保障了一体化工程的施工质量;同时还开发了地下热交换管周围岩土体热物性参数原位测试技术,建立了优化施工技术的动态调节机制,保障了一体化工程运营的实用效果。
在具体工作中,他们通过多项实际工程的应用检验和完善,实现了地下能源结构与地埋热交换系统一体化技术从理论研究到实际工程应用的跨越,共获得18项授权发明专利。以孙钧院士为主任的鉴定委员会认为,项目整体达到国际领先水平。
针对本项成果,杜时贵教授介绍,这不仅是“地温能”资源在国际上首次运用到寒区隧道口的防冻加热领域,也是高校科研创新差异化发展可行性的成功验证。
执着坚守在科学天地
1984年,杜时贵毕业于中国地质大学地质系专业。因为家境贫寒,他不得不延缓了自己求学的梦想,放弃了读研的机会而选择留校任教。那时候,他在面向全校非地质类专业学生的综合教研室做助教,那也是学校少数几个没有学位点的教研室,专业发展前景很是渺茫。
尽管如此,杜时贵依然没有松懈对自己的要求。他钟情于岩石力学,深信这门学科所具有的价值,只有将之摸透学好,才能更好地为人类造福。反之,也会带来无可挽回的重大事故和灾难。岩石力学作为一门应用性很强的学科,其诞生是以解决岩石工程稳定性问题为目的而诞生的。结构面是控制岩体工程稳定的关键因素,结构面抗剪强度是研究岩体工程稳定的重要问题,JRC是影响结构面抗剪强度的关键参数,几乎每一项涉及岩石的工程都离不开对它的有效评价。如何获取这关键的参数,一直是岩石力学研究者们努力攻克的难题。