王軼辰2023-12-08 21:12:20

12月7日，中國錦屏地下實驗室二期極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施土建公用工程完工，具備實驗條件，標誌着世界最深、最大的極深地下實驗室正式投入科學運行。

該項目由中國能源建設集團有限公司旗下中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司（以下簡稱中國能建華北院）主體設計。這也是中國能建華北院繼參與打造“中國天眼”和白鶴灘水電站工程兩大“國之重器”之後，設計的又一擁有多項世界之最頭銜的國家重大科技基礎設施項目。

錦屏地下實驗室位於四川涼山錦屏水電站錦屏山隧道中部地下2400米處，宇宙線通量僅爲地表的一億分之一。實驗室面積約4萬平方米，空間容積33萬立方米，建設有極深地下極低輻射本底屏蔽平臺、極深地下極低本底分析測試平臺、地下實驗室綜合運維支持平臺等。具備“極低環境氡析出”、“極低環境輻射”、“超低宇宙線通量”、“超潔淨空間”等多種優勢，是全世界空間最大、覆蓋最深、屏蔽水平最好、配套最完善的“四最”地下實驗室。

面對該項目深地環境的防水抑氡、本底控制、超規消防、空間潔淨等一系列前所未有的工程難題，中國能建華北院作爲主體設計單位，積極開展重難點專項研究和調研工作，深入研究實驗室地理位置極深、地下環境複雜、地下空間錯雜的特殊性，提出的創新設計方案有效解決了工程難題，滿足了前沿物理實驗超低宇宙線通量、空氣氡濃度低、超潔淨空間、極低環境輻射本底等特殊要求。在設計過程中，採用三維激光掃描技術，獲取地下隧洞現狀點雲模型，全過程採用BIM技術解決項目設計難點，提升設計質量、消除施工風險，助力項目高標準投入科學運行。

該項目山體覆蓋高度超過兩千米，山體內部地下水豐富，地下空間內壁滲水的滲透性強、水壓力大、滲水量大、滲漏點多且分佈無規律。同時，溶於滲水的氡氣對暗物質探測的高精度裝置影響尤爲嚴重。針對這一難點，在沒有國內外類似工程案例和同類型設計方案的情況下，設計團隊查閱了大量工程文獻和資料，在充分研討和調研基礎上，最終確定了“以排爲主、以防爲輔、多道設防”的設計原則，創造性地採用十層複合構造防護體系，在滿足地下實驗室低本底輻射值、氡氣抑制、表面潔淨的基礎上綜合考慮防水措施，達到洞室巖壁防排結合、剛柔相濟、耐久適用的防護方案和效果。

據悉，錦屏地下實驗室今後將發展成涵蓋粒子物理、核天體物理、宇宙學、生命科學、岩石力學等多學科交叉的世界級深地科學研究中心，爲我國在物理學、宇宙學等多個領域進入國際領先行列提供強力基礎支撐，助力國家科創平臺“跨越式提升”。