建设中的“中国天眼”

地质专家在FAST现场查勘溶塌崩塌堆积体

2006年专家组初勘大窝凼

技术人员检查桩孔

9月15日，被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜（FAST）首席科学家、总工程师南仁东先生逝世，社会各界深切缅怀。就在一年前的今天，FAST在贵州省黔南州平塘县大窝凼落成启用。它是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，其研制和建设体现了我国自主创新能力，实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越。半个月前，中国科学院公布了2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单（通用领域），FAST工程研究集体成功入围。作为建设在地质环境复杂地区的国家重点工程，其选址、勘察、设计、施工甚至投入使用，都离不开地质工作。为什么会选址在偏远的岩溶洼地？如何解决相关环境工程地质问题？……带着这些问题，记者近日采访了曾经参与过FAST规划选址、勘查设计和施工建设的中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平、中国地质环境监测院总工程师殷跃平、贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平等几位工程地质专家。

2016年12月16日，FAST入选由《自然》杂志评出的2016年度重大科学事件。而刚刚公布的2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单，认为研究集体按期建成具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜FAST，在未来10~20年将保持世界领先地位，为我国在科学前沿实现重大原创突破提供了前所未有的机遇。其研制和建设体现了我国自主创新能力，实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越；拥有3项自主创新：利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址，自主发明主动变形反射面，自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人；研发了高强度高精度大跨度索网结构，高性能动光缆，大尺度高精度实时测量系统等一系列关键核心技术，取得多项技术突破，推动了我国众多高科技领域的科技进步与产业升级，在国家重大需求方面具有重要应用价值，将促进西部经济的繁荣和社会进步。这些成绩和荣誉的背后，是中国科学家和科研工作者以及建设者的智慧结晶。这其中，地质元素和构成必不可少。

为什么选址在大窝凼天然喀斯特巨型洼地？

选址工作跟进十多年，最后根据野外考察、模拟计算和综合评价优选台址

FAST工程从初步的设想、选址、勘察、设计、施工至投入使用，历经20余年。1994年，中国科学院第一轮选址；2007年7月，国家发改委正式批复立项；2008年12月，FAST工程奠基；2011年3月，FAST正式开工建设；2016年9月25日，“中国天眼”正式落成,“天眼”开眼。

在这20多年里，有一位科学家从中青年开始就伴随FAST一直走到现在。他，就是FAST观测台址系统总工程师、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平博士。“利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址，是整个系统工程3项自主创新之一！”在他的办公室，聂跃平自豪地告诉记者。

作为FAST选址的主要负责人，曾在贵州省地矿局科研所工作过的聂跃平对“中国天眼”落户贵州功不可没。

1994年夏天，中科院原北京天文台（2001年国家天文台成立）副台长南仁东和彭勃博士等到中国科学院遥感与数字地球研究所咨询在全国范围内寻找适合建造大射电望远镜洼地事宜，之后便委托聂跃平到贵州做一次针对性的野外调查。同年8月至9月，聂跃平到平塘、普定等地进行了1个多月的实地调查，为在荷兰召开的LT大会提交了《中国贵州选址调查报告》，并得到大会充分肯定。随后，便开始了漫长的FAST探寻之路。

1994年底，中国天文界以北京天文台为核心，组成LT（SKA）中国推进委员会，推荐聂跃平为台址评价组组长。根据选址要求，选择的洼地必须符合尽可能圆、既要交通方便又要相对隔离、台址稳定、没有无线电干扰等若干要求。

聂跃平告诉记者，贵州虽然洼地众多，分布面积广泛，但要找到符合上述条件的洼地也十分困难。因此，根据以往在贵州的工作经验和岩溶洼地的发育规律，他选择在苗岭分水岭两侧的黔南州和安顺地区，应用遥感技术手段进行先期普查，然后在地形图上逐一标注，建立了300多个能够进行各种指标查询的洼地数据库，并完成了《大型射电望远镜中国贵州选址研究报告》博士后出站论文。在此基础上，聂跃平和中国推进委员会主任南仁东、副主任彭勃、国际LT中国代表吴盛殷、荷兰天文专家理查德先后到平塘、普定对部分洼地进行考察和电波干扰情况测量。1995年10月，LT第三次国际会议在贵州省贵阳市召开，会议代表到平塘、普定对洼地进行实地考察，对中国贵州选址给予了高度评价。

1997年，LT（SKA）中国推进委员会提出了LT（SKA）中国工程概念先导单元，即由我国独立建造一面世界最大单口径球面望远镜的创新方案的初步设想。经过不懈的努力和扎实的研究工作，FSAT最终获得国家立项。

聂跃平介绍，FAST是一个大科学工程，对洼地的要求随着工程的不断优化而改变，对洼地的直径要求从开始的300米、350米、400米直到500米，因此选址工作一直跟进了十多年。最后根据野外考察、模拟计算和综合评价，优选出平塘大窝凼洼地作为FAST观测台址。FAST立项后，选址组围绕FAST对台址的严苛要求，应用遥感、GIS、虚拟技术等，对大窝凼进行了台址的工程稳定性、水文工程地质、岩溶地质灾害、周边环境、工程开挖量等一系列工程问题展开了工程性研究，并向国家天文台FAST项目指挥筹备组提交了相关报告，肯定了大窝凼可作为FAST观测台址的可行性。

“从1994年到现在，20多年过去了，我从中青年开始伴随FAST走到今天，经历了漫长的时间考验，也遇到种种困难。但是一想到能利用家乡的地利优势实现FAST工程，就感到无比欣慰!”对此，聂跃平感慨万千。

FAST观测台址遇到的环境工程地质问题如何解决？

创新勘察方法，地下河洪涝灾害、断裂破碎带、巨石混合体、松动岩体、球冠状边坡等问题被逐一破解

我国西南岩溶地区地质环境复杂，如何解决FAST观测台址遇到的环境工程地质问题？记者采访了中国地质环境监测院总工程师殷跃平，他也是这次杰出科技成就奖授奖建议名单中唯一一位中科院系统外的贡献者。“地表像是一口直径达500米的大锅，地下却是非常复杂的岩溶灾害体。”殷跃平开门见山地告诉记者。

FAST观测台址选定大窝凼场洼地后，地质问题成了FAST建设成败的关键。2006年4月，殷跃平初次受国家天文台邀请，参加了FAST观测台址建设可行性论证技术组的工作。因其丰富的岩溶工程地质经验，2008年8月，受国家天文台的聘请，兼任了观测台址建设的地质总工程师。

殷跃平告诉记者，FAST观测台址建设面临的第一个难题，就是地下河洪涝灾害。这里地处贵州高原到广西丘陵平原地区的斜坡地带，串珠状的峰丛峰林洼地非常发育。表面上看，它是一个完整的洼地，实际上大窝凼洼地底部（即锅底）50多米深发育有贵州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河。

“当时中国地质调查局正在组织实施的西南地区岩溶地下河地质大调查项目提供了很好的基础资料，前期调查表明，这条地下暗河一直流到了广西境内。它通过漏斗和落水洞将大窝凼与地下河建立了水力联系，这意味着地下水动态变化非常大，在极端暴雨的情况下，地下河水将上涨数十米。同时，在建设期间，土石方工程也将会改变洼地产流和径流条件，从而导致洪涝灾害。”后来，针对这一问题，可行性方案提出了新型的螺旋形加放射状截排水措施，并沿洼地底部设立了1公里长的泄洪隧洞，从根本上消除了FAST场地的洪涝风险。

第二个问题就是断裂破碎带的地质工程问题。贵州的岩溶地下河往往与断裂带有关，技术人员现场工程地质勘察发现，长达十多公里的董当断裂带自北向南穿过，将大窝凼洼地切割成了东西两半。由此，东西二侧半球冠状的洼地工程地质条件将出现差异性，即随时间的推移，望远镜可能存在变形差异，而且断裂破碎带的软弱性也将带来地质工程问题，影响望远镜发射板的锚固安装质量。“望远镜有2400多个三角形反射块，像鱼鳞片一样。用锚杆与下面的地层固定，如果有断裂破碎带，注浆质量会下降。锚杆施工后，如果断裂带溶蚀严重的话，注浆时漏浆量会很大，导致抗拔力出现大的差异，影响工程质量。”于是技术人员专门在现场对断裂带进行了大量的锚杆拉拔实验，获得了注浆参数、锚固长度、设计锚固力等一系列参数。“比如注浆中加一些早强剂，防止它漏失，让它固定住，不会出现新的变形。”

第三个问题是洼地西南侧分布数百万立方米的大型溶塌崩塌堆积体，正好位于望远镜圈梁附近，开挖扰动后将带来滑坡问题。“这些堆积体在大小井地下河系演化过程中，由岩溶动力侵蚀形成，具有一定的稳定性。但是，被切脚临空后，稳定性将会降低。我们通过抗剪试验和室内模拟，发现这种溶塌崩塌堆积体和传统的滑坡堆积体是不一样的。我把它称为‘巨石混合堆积体’，它与下伏基岩界面形成了点摩擦，有一定的嵌固性，抗剪强度要高，可以按照代换补强的思路，采用小口径组合桩群加注浆的措施对前缘进行加固，这样就构成了一个由巨石混合体和桩群构成的棱体，形成了拱圈效应，对巨石混合体起到了支挡作用，确保了望远镜的安全。”殷跃平展开当时的设计剖面图，向记者解释道。

第四个问题就是古地下河的卸荷松动岩体稳定问题。殷跃平介绍，在大窝凼洼地3点钟到5点钟一带，出露有一古地下河通道，洞口岩体破碎，形成了大范围的松动岩体。如果在FAST观测台址建设和运行过程中，不对这些松动岩体进行加固的话，将会形成崩塌滚石灾害直接摧毁望远镜。因此，技术人员在对这些松动岩体进行系统防护的同时，还重点对12处稳定性很差的危岩体进行了清除或整体加固，避免了崩塌滚石灾害的发生。

第五个问题就是开挖边坡的稳定性评价和加固问题。FAST观测台址并不是严格的球型洼地，施工建设过程中需要切凸补凹，形成均匀性很差的球冠状边坡。而这种边坡具有越向底部，应力越集中的特点，采用传统的平面分析方法就不行了，因此，他们提出了基于仓储理论等的三维评价方法，并取得了很好的效果。

FAST观测台址的工程地质勘察评价，也探索出了一套新方法。在此之前，我国对平缓场地和山地的勘察方法较为成熟，并形成了国家标准，但对大型、特大型岩溶洼地的工程地质勘察经验很少，相应的规范标准更是空白。为此，FAST观测台址的建设形成和改进了很多勘察方法，为今后实施同类工程积累了经验。

殷跃平还追忆了与南仁东教授一起在FAST观测台址建设现场工作的日子。他说：“南教授不仅亲自组织深入论证地质解决方案，而且多次与我们到洼地陡坡查看危岩滑坡等。他可谓惜时如命，白天与我们一起进行野外查勘、解决问题，晚上匆匆忙忙吃完饭，又伏案熬夜。南教授告诉我，他担任国际天文台主席等学术职务，每天晚上要处理数百封电子邮件。他是仰望星空的前沿科学家，亦是惟精惟一的卓越工程师。”

如何解决开挖建设过程中遇到的岩土工程技术难题？

4个阶段岩土工程设计不断优化，自主创新多种技术，工程设计获得多项国家专利

在FAST之前，世界上最大单口径射电望远镜是美国Arecibo望远镜。如今，FAST台址开挖系统岩土治理规模是Arecibo的5倍，总体建设规模是Arecibo的近3倍。FAST台址岩土工程复杂程度远高于Arecibo，是世界上利用大型岩溶洼地建设的最大工程。如此复杂而庞大的工程，其岩土工程设计至关重要。FAST工程以全新的设计思路，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。其中，贵州正业工程技术投资有限公司是FAST工程台址开挖系统的核心技术团队。

FAST工程台址开挖系统现场设计工程师、贵州正业工程技术投资有限公司第一勘测设计院岩溶地基研究所所长吴斌告诉记者，由该公司完成的FAST工程台址开挖岩土工程设计被中国勘察设计协会评为2015年全国优秀工程勘察设计奖工程勘察一等奖。该设计还获得了国家知识产权局发明专利受理及授权4项、实用新型专利授权7项。技术成果应用于FAST工程，系统解决了大型岩溶洼地，薄壳岩溶岩体精细开挖建设过程中，遇到的各种复杂岩土工程技术难题，为项目的安全运行奠定了可靠的基础。

据了解，FAST台址洼地内地形起伏大、坡度陡，大型岩堆、溶蚀峰林、大型溶沟、溶槽、溶蚀裂隙密布，各种岩溶不良现象发育集中，工程地质及水文地质条件极为复杂。台址开挖系统设计按照动态设计原则分为方案设计、优化设计、施工图设计及现场设计4个阶段，历时3年半。通过4个阶段岩土工程设计的不断优化，实现了最初方案开挖投资1.85亿元，优化到最终开挖投资0.97亿元的最佳开挖效果。设计中，技术人员使用了BIM技术，开挖中心选择技术，下拉索促动器基础坐标解析技术，岩土工程信息平面表达技术，馈源塔及圈梁支撑柱位置优化技术，排水、防冲刷技术，螺旋检修道路优选技术，大型构建拼装场地及安装工程临时施工场地建造技术，岩堆、危岩、边坡综合治理技术以及生态保护技术。这些技术的运用，达到了国际领先水平。其中，国家发明专利“一种岩溶洼地排水系统”技术，在历经4个水文年的考验后，证明其排水性能良好，台址区未发生任何水患问题；而开挖中心选择技术则实现了台址开挖量最小，地质灾害治理费用最低等综合优化目标。

贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平向记者介绍，他们自主创新过程中形成的大量关键技术已经汇总并将出版专著。专著全面系统地反映了FAST工程台址开挖系统建设所遇到的各种技术问题的研究成果，是迄今为止国内外大型岩溶洼地综合利用岩土工程方面集学术研究与工程应用为一体的第一本专著。

正是有了地质人前期复杂而周密的工作，才保证了FAST系统工程的成功选址以及安全建设和运行。FAST运行1年来，正在为我国暗物质本质、宇宙进化、太空生命起源和寻找地外文明等研究提供着重要支撑，贵州正业工程技术投资有限公司也在不断对工程进行回访记录，未来他们还将关注FAST地区环境信息综合监测。相信有了地质人的“保驾护航”，FAST将会更加安全而有效地运行，为人类探索外太空提供更多的线索。

近日，美国地质调查局发布消息，总结了近年来与美国国防部北方司令部在应对重大自然灾害方面取得的成果。美国地质调查局与美国国防部北方司令部于2003年建立了联络处，其主要职责是协调对科学信息和专业知识的需求以及一般性公众服务和人道主义救援活动。这些工作帮助美国国防部北方司令部在关键时刻保护国家安全，完成公众支援任务，也使其对各类自然灾害的危害有深入的认识。对美国地质调查局来说，既提高了其科研能力，同时也拓展了其服务能力。

经过2001年911美国本土的恐怖袭击事件后，美国国防部北方司令部的任务重点就放在了预防、阻止并打击针对美国领土和利益的威胁和侵犯，这主要是依靠美国军事系统的能力来实现，包括国民警卫队和海岸警备队。美国国防部北方司令部的职责覆盖的地理范围有美国本土、阿拉斯加、加拿大、墨西哥、墨西哥湾、佛罗里达海峡以及巴哈马群岛、波多黎各和美属维京群岛在内的部分加勒比海地区。

美国国防部北方司令部的任务还包括进行国内救灾行动，包括火灾、飓风、洪水和地震，因为这时发生的紧急情况往往超出了地方、州以及联邦政府机构的能力范围。在大多数情况下，支援工作是有限的、小范围的且有针对性的。当受灾范围减小，民事机构能够在无需军方援助的情况下能够恢复控制和管理能力时，美国国防部北方司令部便会撤退。

　　    　

天更蓝 山更绿 水更清

本报记者 寇江泽 孙秀艳

第二轮第二批中央生态环境保护督察正紧锣密鼓开展。生态环境部近日公布的第一批警示案例中，中铝广西稀土公司及其下属企业严重污染当地环境，中国建材集团浩源水泥有限公司污染物长期超标排放。中央生态环境保护督察对两家央企毫不留情，表明了中央坚持绿色发展的坚定决心。

“十三五”期间，面对错综复杂的国内外形势，以习近平同志为核心的党中央带领全国人民保持加强生态文明建设的战略定力，坚定不移走生态优先、绿色发展之路，全力以赴建设人与自然和谐共生的现代化。

——建制度，立规章，搭建“四梁八柱”，最严密法治护航绿色发展。

环境有价，损害担责。浙江平湖一印染公司因私设暗管排污、篡改监测数据，去年底被判生态环境损害赔偿，缴纳罚款24万余元，用于当地生态环境修复。

从生态环境损害赔偿到中央生态环境保护督察，从监测监察执法垂直管理到生态文明建设目标评价考核，从大气污染防治法修订到民法典充分体现绿色发展理念……近年来，生态文明建设顶层设计逐步完善，聚焦47项具体改革任务，出台60多项相关配套制度，搭建起生态文明制度的“四梁八柱”，构建起最严格的生态环境法律制度，为绿色发展提供有力支撑。

——治污染，调结构，紧盯问题攻坚，坚决打好污染防治攻坚战。

由于生产工艺落后、污染严重，今年4月，山西太原港源焦化有限公司运行20年的焦炉被关停。攻坚结构性污染，太原市10月底前将完成全市4.3米焦炉和热回收焦炉淘汰压减任务。

5年来，我国坚决向污染宣战，相继实施大气、水、土壤污染防治三大攻坚战。从末端治理转向源头防控，污染防治方式不断创新、领域不断拓展、力度不断加大。我国成为全世界污水处理、垃圾处理能力最大的国家。2019年，全国重点城市PM2.5和二氧化硫平均浓度，分别比2013年下降43%和73%，重污染天数下降81%。蓝天越来越多，水质越来越好，生态越来越美。

——划红线，拉清单，筑牢生态屏障，夯实高质量发展绿色根基。

为守护官厅水库一泓清水，建设好首都水源涵养功能区和生态环境支撑区，河北怀来主动把水库旁的建设红线，从原来的海拔482米等高线，又向四周后退了30米到100米，远高于水库建设边界的479米高程要求。

前不久，继重庆、浙江、上海后，江苏、四川、安徽和湖南发布“三线一单”（生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线及生态环境准入清单）生态环境分区管控方案，初步建立起生态环境分区管控体系。我国着力扩大环境容量，筑牢生态安全屏障，约25%陆地国土面积被划入生态保护红线；建立各级各类自然保护地1.18万处，占陆地国土面积18%。

既要绿水青山，也要金山银山。“十三五”以来，经济社会发展和生态环境保护逐步走向共赢。环境质量显著改善的同时，产业结构调整升级，高技术制造业实力增强，发展质量不断提高。国家统计局数据显示，2019年，生态保护和环境治理业、环境监测及治理服务投资分别增长37.2%、33.4%，分别快于全部投资31.8、28.0个百分点；万元国内生产总值能耗比上年继续下降，降幅达2.6%。

绿色发展成就举世瞩目，但面临的形势依然严峻。“我国以重化工为主的产业结构和以煤为主的能源结构，没有根本改变。”生态环境部环境与经济政策研究中心主任吴舜泽表示，我们要紧密围绕污染防治攻坚战阶段性目标任务，为全面建成小康社会和“十三五”规划圆满收官奠定坚实基础。同时，谋划好“十四五”污染防治攻坚战，协同推动经济高质量发展和生态环境高水平保护，充分发挥生态环境保护对产业结构优化升级和发展方式绿色转型的倒逼作用，推动形成绿色发展方式和生活方式。

极高海拔生态搬迁，多桑——

看到雪山下藏羚羊回来了

本报记者 徐驭尧

从老家搬到拉萨，多桑最初有些不适应。

曾经，他的家在那曲市尼玛县荣玛乡——海拔超过5000米，属于羌塘草原核心区。在那里，多桑是一个赛马能手，总被挑去参加乡里的赛马活动。当马儿奔驰，看着成群的牛羊、辽阔的草原，他的心里踏实而满足。

2018年，西藏实施极高海拔生态搬迁项目。6月，多桑和家人搬到拉萨市堆龙德庆区古荣乡。搬迁了，生活也变好了。有崭新的房子、更好的基础设施和医疗条件。

第二年夏天回到老家，多桑发现家乡也发生了许多可喜变化。原先的围栏被拆除，曾经的牧场被废弃，过去需要多桑牧养的牛羊已入股合作社，为减轻草场压力，牲畜量不断减少。取而代之的，是藏羚羊、岩羊、野牦牛、野驴、野兔。

“很多我小时候常见、后来却逐渐稀少的野生动物，如今又在玛依雪山下奔跑了。”多桑说。随着乡亲们搬离，这里的467.79万公顷土地被腾退，其中草场面积17.82万公顷，通过深入实施退牧还草、清退围栏等工作，羌塘草原将再度成为野生动物的乐园。

在拉萨，政府帮助多桑找到一份新工作，在“象雄美朵”生态旅游文化产业园表演马术——这里山清水秀，是拉萨周边郊游度假的好去处。在园区，多桑熟练地表演着各种高难度动作，仿佛又回到当年那个驰骋草原的少年。

多桑说：“能骑马，收入还能更多，这份工作我很满意。其实靠山不用‘吃山’。”在新的赛场上，他信心十足。

和煤打交道十多年，赵路航——

感受着绿色生产的舒适

本报记者 乔 栋

13年前，赵路航每天的工作苦又脏。

他原来是山西晋城一家煤化工厂的原料操作工。“每天和煤打交道，”赵路航说：“开铲车把煤运到车间，一个班下来，一身煤灰、一张黑脸。”车间里上千个阀门全靠手动，还要清理皮带、打扫卫生……

最难闻的，是弥漫在车间里的臭鸡蛋味。老师傅们说，这是硫化氢。他特意上网查询，发现对人体的中枢神经、眼、呼吸道有危害。

3年前，当晋煤集团新建的华昱煤化工厂向他发出邀请时，他没有犹豫。

这里，2200亩的厂区，整齐的厂房，宽敞的道路，还有绿树、红花。川流不息的运煤大卡车不见了，取而代之的是一条8.5公里长、直接连接矿井与车间的运煤“空中走廊”。

现在，赵路航每天仍然和煤打交道。但和之前却有天壤之别，绿色生产带来的舒适让他感受很深。

“每天坐在操作室内，动一动手指，就能操控高40多米，长100多米，每小时堆取1500吨煤的设备，给气化车间源源不断输送燃料。”赵路航说：“现在不像过去一身灰一脸黑，衬衣穿几天还挺干净。”

和更清洁工作环境、更智能作业方式一起改变的，还有更科学的循环利用模式。

4台航天粉煤加压气化炉是核心设备，通过这里，煤经过气化进入下一步工艺流程，最终变为甲醇，实现化石能源的清洁高效利用。

同时，以前被用来掩埋、制作煤球的废渣，也得以重新进入循环流化床锅炉，为全厂车间设备运转提供动力热能。整个过程中，废渣能得到最大程度利用。

最近，已是熟练工的赵路航被公司提拔为车间班长，干得更有劲头了。

数据来源：国家统计局

版式设计：蔡华伟

本期策划：吴 燕 黄 超 郭雪岩

《 人民日报 》（ 2020年10月17日 02 版）

野外地质工作是艰辛的，高原无人区的野外地质工作是难上加难，自青藏高原地质大调查工作开展以来，有大批地调队伍曾涉足高原圣地，在此挥洒青春和汗水，为祖国寻找富饶矿藏，支撑地方经济发展。然而，在取得成绩的同时，不幸的消息也时有发生，由于自然条件恶劣，医疗等保障条件缺乏，再加上对大自然的认识不足，地质工作也曾有过惨痛的代价，甚至有些年轻地质队员的生命永远定格在了雪域高原。血的教训提醒我们，安全生产刻不容缓，安全生产警钟长鸣。这些惨痛经历和代价，也为前赴后继的高原地质工作积累了丰富的安全生产经验，中国地质调查局在西部艰险地区建立了野外工作站，明确了无人区北斗配备全覆盖，构建了安全生产保障体系……一系列强有力的安全保障措施，确保了我局近些年高原地质工作的顺利开展。

郑州综合利用所2016-2018年连续三年在东昆仑地区开展野外工作，也是我所第一次真正意义上的高原野外工作。该区域海拔通常位于3000～5000m，有些地区超过5000m，有沙漠、戈壁滩、雪山、冰川、沼泽等多种高原地貌，植被覆盖率低、氧含量低、风沙大、雷雨、暴风雪等极端天气时有发生，昼夜温差极大，自然地理条件相当恶劣。在高寒高海拔地区开展野外地质工作，对人体的耐力和体力有着极大的考验，对野外队员应对极端天气和突发事件的能力有很高的要求。有时候，早晨是阳光明媚，风平浪静，到了下午狂风大作，暴雨甚至冰雹、大雪来袭，山上能见度极低。如果不能及时下山，天黑后气温骤降，饥寒交迫，还有攻击性的野牛、狼、熊等野生动物，带来很大的潜在威胁。高原无人区地域辽阔，天气预报有时是不灵验的，往往依靠具有丰富野外工作的带队人员对气象条件进行预判。

郑州综合利用所在东昆仑地区开展野外工作过程中，项目安全员发挥着很大的作用，他们的角色至关重要。项目安全员负责出队前安全平台填报、人员体检及意外伤害险购置、野外应急药品配备、安全保障装备使用培训、野外安全预案编制等一系列安全保障工作，同时项目安全员同时要和野外工作站保持密切联系，组织人员接受工作站安全培训检查等工作，为安全顺利出队保驾护航。

郑州综合利用所东昆仑地区项目出队后，一般在相对低海拔地区休整几天，逐步适应高原环境，然后全队人员整装出发，奔赴野外工区搭建帐篷，建立野外大本营，稳固的营地也是顺利开展野外工作的基石。野外工作期间，项目组定期召开安全会议，针对安全事项提前预判，做到防微杜渐，三年来安全事故零发生。对野外车辆、营地的安全用电、用火及食品卫生每日开展例行检查，每周开展大检查一次，每半月召开一次安全谈心谈话例会。

第一次踏上高原，第一次住帐篷，第一次夏天烧着煤炉取暖睡觉的安全员吴照洋在项目的一次安全会议上写了一段打油诗，高度概括了高原野外工作的艰辛。诗的原文如下：“高原天气多变化，防晒御寒都注意；袒胸裸背要不得，感冒发烧不易好；氧气不足是特征，切忌剧烈大运动；今年气候特干燥，补水润喉是关键；厨房卫生要搞好，食品清洁是重点；食物火候控制好，严禁生冷与焦烟；隔夜菜蔬不要吃，吃坏肚子人萎靡；饮食结构要合理，莫要贪吃多罪受；车况良好是保障，常坏常修误工作；司机遵守好驾规，安全保证最重要；车上常备水和粮，遇到意外有保障；绳板通讯一起带，自帮自救不发愁；工作需要稳又细，人身安全是第一；多看多思多观察，及时避让危险源；真有万一发生时，沉着冷静巧应对；出门在外不比家，遵守纪律约束己；互敬互爱是美德，相帮相助一家亲”。这段诗在我所东昆仑项目中流传许久，也能看到我所年轻的野外地质队员们积极乐观和豁达有趣的工作生活态度。

青藏高原地区的野外地质调查工作，环境是恶劣的，条件是艰险的。但是，如果做到遵章守规，做好各项安全保障措施，对安全隐患及时进行排查，对当地的气象、自然地理等条件充分了解，对高原安全作业事项了如指掌，就能避免意外事故的发生，做到安全生产，平平安安出队，高高兴兴收队。

我国西部地热资源丰富，西部大开发战略又为甘肃地热资源的开发提供了十分有利的机遇。自20世纪末，甘肃省地矿局二勘院通过综合研究，筛选热储有利地段，先后在兰州城关区、西固区、平凉等地成功确定了50多个地热探采井，取得了宝贵的地质、水文、矿产等方面资料，填补了甘肃地质和地热资源勘探领域的多项空白。

在开发过程中，二勘院将地热勘查开发作为综合发展的亮点产业，以市场为导向，依靠高科技，突出特色，走产业化道路，并将地热勘探触角伸向全国各地，开创了地热开发利用的新局面。

K1地热勘探试验井验收现场 

地热勘查取得重大突破 

2016年底，正当全国多地陷入重度雾霾之际，12中旬，由甘肃省地矿局二勘院实施的兰州市城区地热资源勘查取得重大突破，K1地热勘探试验井成井深2502米，经10天抽水试验，单井涌水量始终保持在每日2160立方米，实测井口出水温度达73摄氏度，居甘肃省之首。

兰州市城区地热资源勘查项目，是兰州市国土资源局委托二勘院承担的2015年兰州市探矿权、采矿权使用费和价款支出项目。经2015年开展物化探地面调查、地温场测量等勘查和论证，优选秀川为“七里河断陷盆地”地热钻探靶点，于2016年7月在此施工K1勘探试验井。在12月5日至15日的抽水试验中，利用测井和钾钠地热温标综合判定热储温度介于80~115摄氏度。经初步检测，该地热水矿化度为每升15.8毫克，属咸水，水中富含有多种微量元素。依据现行国标“理疗热矿泉水水质标准”，锶含量达到命名矿泉水浓度，偏硅酸、硼酸含量达到矿泉水浓度，矿化度、温度、氟等指标均达到有医疗价值浓度。从地热水水温和水质来看，除发展建筑供暖以及温室养殖等外，还可用于开发理疗、洗浴等服务项目。

12月15日，兰州市国土资源局组织省内知名专家对该项目进行了验收。专家组认为，K1地热井是迄今甘肃省取得的单井涌水量最大、出口水温最高的地下热水井，是具有突破性找矿成果的地热勘探试验井。首次证明了“七里河断陷盆地”分布有丰富的热水资源，对帮助查清兰州以“七里河断陷盆地”为单元地热田的热水资源赋存特征，认识和确定盆地内马滩-崔家大滩一带导热断裂具有重要的地质意义，对提升“七里河断陷盆地”整装地热田地热资源勘查评价水平提供了重要的水文地质依据，同时也为今后在同类或相似地区寻找地下热水积累了成功经验。

卧薪尝胆蓄势待发 

地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源，其功能多，用途广，不仅是一种洁净能源，而且对防污治霾，促进绿色发展以及地热产业在新常态经济下健康可持续发展有着积极的意义。

2000年，地勘单位改革实行“属地化管理，企业化经营”改革，经营思路明显解放，服务领域大幅拓展。二勘院党委审时度势，将地热勘查开发列为今后综合发展的亮点产业之一，着力培育和扶持，成立了“地热开发与利用技术研究所”，开启了地热勘查开发研究的漫漫征程。

“工欲善其事，必先利其器”。要在地热勘查市场有所作为，必须先练内功，关键要逐渐积累资料和经验。由于以往没有专项的地热研究资料，二勘院选择了地热前景较好、地质工作程度较高的兰州盆地作为先期研究的重点区域，收集了相关地质资料。通过资料回炉，尤其注重区域物化探资料和水文地质调查资料综合研究，根据观音寺-大涝池、榆中胡家营、窑街煤矿、兰石厂、兰铁西站等周边地区地热异常点显示结合兰石厂钻孔测温，分析了地热地质条件,提出兰州断陷地热资源前景，并在2000年9月在甘肃地质学会水文专业学术交流会上介绍了《从地温场特征探讨兰州地热资源前景》的论文。

在收集研究资料的同时，2001年下半年，二勘院自筹资金开展了“兰州盆地地热勘查研究”工作。外业勘查包括1∶10万区域重力调查、1∶2.5万重力剖面测量、大地电场岩性测深等。通过深部物探工作，圈定了兰州盆地的基底形态和主要构造。同时，统计整理了兰州170多眼水文地质普查孔的水化学资料，结果表明，区内地下水二氧化硅组分及钻孔中地下水水温都存在较明显的异常。通过大量的地面调查和综合资料研究，初步圈出了兰州七里河地热异常区。推测认为兰州盆地属盆地型地热异常区，具有中低温地热田勘查开发的良好前景。

牛刀初试大显身手 

为了使地热这个朝阳产业真正“热”起来，尽快发挥出应有的社会效益、环境效益以及经济效益，二勘院决定自筹资金实施风险探采结合井。

2003年，经过前期对兰州市城区地热资源调查研究，二勘院决定在七里河区运通大厦院内实施地热探采井。地点确定后，在预设钻孔及周围开展了可控源音频大地电磁测深（CSAMT）和大地岩性测深工作，进行可行性论证，并形成了钻孔设计方案。7月底，由二勘院自主勘查、设计并投资的运通大厦地热井正式开钻，经过4个月的紧张施工，于12月25日圆满竣工。该井钻进深度2003.1米，成井深度1957.1米，涌水量504立方米/天，孔口水温60℃，矿化度4.6克/升，富含偏硅酸、偏硼酸、锂、锶、氟等多种微量元素，初步评价为优质医疗地热矿泉水，非常适宜洗浴疗养。从勘查到验证再到研究，完善了对热储条件的认识，切实提高了地热勘查开发的水平。

运通大厦地热井在二勘院地热勘查史上有着特殊的意义。其井深与井口水温均创当时地热井甘肃省之最，它的成功验证了二勘院地热勘查的综合水平与能力，极大地提升了社会知名度。更为重要的是，运通大厦地热井作为兰州市第一口深层地热井，不仅在兰州地区的地热勘查工作上实现了重大突破，而且填补了兰州市区地质、构造、钻探、水文地质等多方面的空白，对未来调整能源结构、发展低碳经济将发挥巨大作用。运通大厦地热井成功实施，得到了社会和媒体的高度关注。甘肃省地矿局对这一成果作出高度评价：“兰州地热勘探取得重大突破，是地质科技工作者科学思维和大胆探索的结果”。由于运通大厦地热井取得的突出找矿成绩，该项目荣获了当年甘肃省地矿局“地质找矿特等奖”。

开拓进取再创辉煌 

作为新能源中固定储量最大、最稳定，具有极大开发潜力的地热能，其功能多、用途广，得到了全国各级政府的重视，大力开发势在必行。

兰州运通大厦地热井成功开凿以后，在当地掀起了一股“地热”热潮。二勘院为促进地热勘查开发工作产业化，2004年在原研究所的基础上组建了“地热勘查开发总公司”，并在人、财、物方面进行了配备和补充。近年先后完成兰凯东岗物流、天庆深沟桥、安宁仁寿山等地热井勘查设计；完成青海省共和盆地、海晏盆地、贵德等地热物探勘查；完成贵阳市地下热水整装勘查物探工作，以及平凉、天水中滩等其它50余个商业性地热勘查工作。此外，还为其它十多个建设项目义务提交地热勘查开发可行性论证报告，力求将地热这种清洁环保资源向社会推广。

2004年，二勘院在兰州市补充了可控源音频大地电磁测深（CSAMT）工作，并提交了《兰州市城区地热资源勘查报告》。2005~2006年，分别在兰恺物流中心、仁寿山（受三勘院委托）、雁儿湾院部等地进行了一系列物探勘查工作。2006年，在兰恺公司东岗物流中心打出的地热井。2007~2009年，开展了甘肃会展中心、什川疗养区、天庆通达（西固深沟桥）、九州创成园区等地的地热资源物探勘查工作。2009年，天庆房地产公司根据二勘院的设计方案在西固深沟桥成功实施了地热井，该井较以往在水温、水量上取得了较大突破。受安宁区城投邀请，二勘院专家根据前期勘查成果，编写施工设计，仁寿山地热井于2012年10月初成功开凿。2006年至2007年，配合甘肃省地质环境勘查院完成“甘肃省地热资源规划”,系统总结出甘肃地热资源敦煌-安西、河西走廊、陇西和陇东；北山-龙首山南缘、祁连山、西秦岭南带和南北构造带的分布规律。

二勘院作为地热勘查开发的专业技术队伍，通过对地热能资源勘查开发的探索和研究，做出了有益的尝试。2012年完成的“兰州市浅层地温能潜力调查评价”项目，提出了兰州合理开发利用建议，编制了兰州市浅层地热能资源开发利用管理办法，为兰州地热勘查开发、改善兰州环境起到了积极的作用。这个项目使二勘院在浅层地温能开发利用领域迈出了关键的一步。

地热研究硕果累累 

在近期颁布的《可再生能源发展“十三五”规划》中，明确提出要在开展资源勘查的基础上加强地热能开发利用。“地热的春天要来了，甚至可以说是夏天。”中国工程院院士曹耀峰提出了重新认识地热的三句话：“地热在未来能源结构调整中贡献突出；地热在应对气候变化中贡献突出；地热在治理雾霾中贡献突出”。为了更好地发展亮点产业，面对新的形势，二勘院在地热勘查开发的实践过程中，特别注重科研工作。

2002年，根据勘查研究成果编写了“兰州地热资源综合勘查报告”，并撰写了《兰州断陷盆地地热勘查与热储分析》和《区域重力在兰州地热勘查中的作用和热储分析》，分别发表于2004年《甘肃地质学报》和《西北地质》刊物上。

2004年以来，二勘院综合研究了兰州市城区以往地质、水文地质成果资料，并结合可控源音频大地电磁测深、地震勘探、区域重力剖面调查等多物探成果，分析论证了兰州市城区地热地质条件，地热热储特征以及地热资源开采的可行性，并完成了《兰州市城区地热资源勘查报告》。与此同时，二勘院科研人员先后在《甘肃地质》（《甘肃地质学报》）、《西北地质》、《西北地震学报》、《水文地质与工程地质》、《物探与化探》、《中国地球物理》、《矿产与地质》、《地热能》等专业杂志发表地热研究论文30余篇。经过多年地面勘查到钻探验证再到勘查成果修正的过程，不断完善对地热地面勘查成果的认识，将地热研究逐渐走向深入。

2016年7月，根据二勘院高工李百祥等人在《甘肃地质》发表的论文《张掖-民乐盆地地质构造特征与张掖市地热资源开发可行性分析》，某公司在张掖成功开凿地热井一眼，体现了资料二次开发研究的重要性。《青海共和盆地存在干热岩可能性探讨》一文预测成果,已被后来在3000米深的钻孔证实，孔底温度187℃,有热无水。这些成果为今后地热勘查开发提供了建设性的思路。

近十年来，二勘院累计派出11人次参加了地热能、浅层地温能以及物探等专业培训班、7人次参加研讨（交流）会，组织技术会诊（省外）2次，通过大量学习、交流，有力地提高了二勘院地热研究人员科学研究水平。