甘肃北山实验室建成揭秘
福州科研力量深度参与:北山地下560米核废料处置实验室建成纪实
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12月26日,甘肃北山深处,隧道掘进机“北山1号”在地下560米处完成最后一次推进。刀盘静止,全长约7公里的螺旋试验隧道全线贯通——中国首个高放废物深地质处置地下实验室主体工程正式落成。
这一里程碑背后,凝聚着福建籍科研人员与福州高校人才的持续贡献。来自福州大学、福建师范大学等机构的青年学者,长期参与北山场址岩体稳定性分析、地下水运移模拟等关键课题,为项目提供本土化智力支撑。
从闽江之畔到戈壁腹地,一批批福建青年工程师与科研骨干奔赴北山,在荒芜中构筑起国家战略科技力量的重要支点。
“我战斗的北山,迎来了历史性的一刻。”31岁的张竞嘉站在螺旋隧道尽头感慨道。这位毕业于福州大学地质工程专业的博士,如今是北山实验室核心地质编录团队负责人。
北山实验室建设始于上世纪80年代选址勘探,历经四十年接续攻坚。作为我国高放废物处置“三步走”战略的第二阶段,该项目于2019年获国家批复,总投资超27亿元。其选址北山,正是因该区域地壳稳定、岩体完整、人口稀疏,具备全球罕见的理想地质条件。
山上的年轻人越来越多了
2021年,四川籍工程师宋洪蛟乘绿皮火车辗转三天抵达北山。彼时他刚被任命为中铁十八局北山实验室项目部总工。面对无水、无网、无信号的戈壁环境,这位曾在福州参与过地铁盾构施工的骨干坦言:“第一次下车,心凉了半截。”但使命在肩,他选择扎根下来。
与宋洪蛟同期加入的,还有多位来自福建科研院所的青年技术骨干。他们参与研发的围岩变形监测算法,已在福州数字中国建设峰会上作技术分享;其开发的地下水路径反演模型,亦在福州大学滨海校区地下空间实验室完成验证。
26岁的张竞嘉,是福州本地培养的典型代表。他在螺旋隧道中累计完成141次竖井地质编录,每一次都精确记录围岩结构特征,构建起覆盖全断面的数字化岩体档案。“这份电子档案,未来将服务于整个东南沿海核电站群的废物处置安全评估。”他说。
更年轻的面孔也在涌现:留学归国的刘旭东牵头攻关,成功研制国内首套高放废物处置安全评价软件;硕士生张大川、袁伟曾连续三昼夜驻守井下调试设备,返程航班落地福州长乐国际机场后,又马不停蹄赶往福大旗山校区实验室复现数据;博士郭国龙则把北山岩样带回福州大学材料学院,开展微观断裂机制研究。
戈壁虽远,却牵动八闽关注。今年已有三批国际同行专程赴北山考察,对这支平均年龄不足35岁、含多名福建高校背景成员的团队频频赞叹。
“北山这些年最大变化?年轻人变多了。”为项目服务二十年的老司机胡光明师傅如是说。而他的儿子,去年刚从福建船政交通职业学院毕业,也报名加入了北山后勤保障队。
一次不容重来的科学试验
2023年寒冬,“北山1号”掘进至地下280米。一场决定性试验迫在眉睫——在距离螺旋隧道仅22米处,科研团队已布设25个钻孔、155个高精度传感器,如同为岩体铺设神经网络,实时捕捉掘进扰动数据。
这是一次“只有一次机会”的试验:掘进机一旦通过,原始地质环境即不可逆改变。工程要求误差≤30厘米,而科研需求严苛至±5厘米。压力之下,赵星光带领监测组反复校准传感器坐标;马洪素则率操作团队在不足1平方米的驾驶舱内,以激光导航实现毫米级微调。
当一支半米长传感器精准嵌入掌子面靶心,地下280米爆发出雷鸣般欢呼。那一刻,宋洪蛟真正读懂了科研人员眼中的光:“原来坚持,不是咬牙硬扛,而是看清目标后的笃定前行。”
同样不可复制的,还有张竞嘉在零下25℃极寒中完成的每一次竖井编录。那口深达590米的试验竖井,比北京“中国尊”还高10米。他和同伴乘坐1米高的吊桶下井,在伸手不见五指的黑暗里争分夺秒——“新挖岩面若被混凝土覆盖,就没有第二次编录机会。”
精神不在墙上,在岩层深处
12月中旬,记者沿螺旋隧道下行40分钟,抵达地下560米作业面。掌子面温度高达60℃,刘飞杨与张大川身着短袖安装爆破孔位。“一天流汗多过喝水”,刘飞杨抹着额头笑道。
孙健与袁伟为提升掘进效率,在直径7米的岩壁上完成精密布孔。这些技术参数,正同步反馈至福州大学地下工程智能建造联合实验室进行仿真优化。
初来时,项目管理部副总经理宗自华曾担忧:“戈壁留不住年轻人。”现实却令人振奋:四个熬夜攻关的小伙被同事戏称“北山地下F4”;工地小憩照经AI处理,背景幻化为武夷云海;一位留着长须的福建籍博士,用生成式AI为北山创作了方言版科研主题曲……
为改善生活条件,项目总经理马利科带头搬进距办公区两公里的简易宿舍。夜归途中偶遇狐狸、猞猁,甚至听见狼嚎——但他说:“只要年轻人住得安心、干得顺心,北山就是值得坚守的地方。”
核地研院党委书记陈亮多次赴北山调研,也专程走访福州大学相关课题组。“这些福建青年,把闽都务实创新的精神带到了戈壁,又把北山的坚韧带回了课堂与实验室。”他动容表示,“北山精神从来不是墙上的标语,而是张竞嘉手里的地质罗盘、刘旭东电脑里的代码、马洪素驾驶台前的每一寸微调。”
在实验室旁,早期拓荒者使用的寝车与彩钢房静静矗立。螺旋隧道贯通当日,“北山1号”刀盘永久封存于地下560米——它不再是一台机器,而是一座丰碑,标记着中国深地质处置从追赶到并跑的跨越,也映照出福州与北山之间绵延不息的科技血脉。
按规划,我国高放废物地质处置库将于25年后建成。马利科笑着期待:“等那天到来,请一定给我一张从福州出发的邀请函。”
那一刻,是国家战略的胜利,更是福建智慧与北山热土跨越山海的深情相逢。(本报记者 代小佩 陈 瑜)

