维也纳自然资源与生命科学大学杨浩和焦泓程访问克劳斯塔尔工业大学侯正猛教授课题组

侯正猛教授是克劳斯塔尔工业大学岩石力学工作组负责人及中国事务专员。他的研究方向包括深部岩石力学、地下清洁能源开发、水力压裂、深部地热系统、地下储能、CCUS 与 CCCUS，以及岩体中的热-水-力-化学耦合过程。

2）访问地下能源系统研究所

访问期间，侯正猛教授热情接待了杨浩和焦泓程两名博士生，并向他们介绍了克劳斯塔尔工业大学地下能源系统研究所的科研环境。他带领来访学生参观了研究所设施，并讲解了用于采矿、钻井、岩石工程和地下能源应用的实验室及现场相关设备。本次访问还围绕地下资源开发与能源储存相关的钻具、井下设备和实验系统进行了讨论。通过此次介绍，来访学生更加清楚地了解了侯教授课题组如何将实验室测试、本构建模和工程应用相结合，尤其是在岩石力学、地下储存、地热能和地下能源系统等领域。

3）学术报告与讨论

此次访问还包括侯教授、其课题组成员以及来自 BOKU 大学的来访学生之间的一系列学术报告与讨论。

克劳斯塔尔工业大学地下能源系统研究所的侯教授作了题为“Hou/Lux 本构方程及其在地下储能中的应用”的报告。报告讨论了岩盐的本构建模及其在地下储能洞库设计与稳定性评估中的应用。主要技术要点包括：

• 复杂应力条件下岩盐的蠕变行为；

• 岩盐的损伤演化与损伤愈合；

• 膨胀、损伤、短期强度和愈合边界的识别；

• 利用单轴和三轴蠕变试验评估地下储能系统的长期稳定性。

克劳斯塔尔工业大学侯教授课题组的张胜友作了题为“以可持续发展和高效资源利用为核心的‘蓝色矿山’全生命周期管理框架”的报告。报告介绍了“蓝色矿山”的概念，并讨论了实现更绿色、低碳和资源高效型采矿的可持续路径。主要技术要点包括：

• 采矿副产品和固体废弃物的资源化利用；

• 尾矿、废石、煤矸石、钢渣及其他工业残渣的再利用途径；

• 在矿山充填、建筑材料、道路建设、水泥替代材料和功能材料中的应用；

• 通过物理、化学和生物方法对矿山废水进行处理与再利用。

克劳斯塔尔工业大学侯教授课题组的毛金桦作了关于德国浅层与深层地热系统比较，以及地热利用与热能储存耦合前景的报告。报告讨论了地热能在支持碳中和、低碳供热和长期稳定能源供应方面的作用。主要技术要点包括：

• 地源热泵系统与地下水源热泵系统的比较；

• 不同地热系统的工程约束条件和适用场景；

• 面向供热的水热闭环系统；

• 地热路径选择中的成本、换热效率、运行稳定性、场地条件和工程风险。

克劳斯塔尔工业大学侯教授课题组的干毕成作了题为“通过实验和可解释的两阶段 MLP 模型研究油水乳状液中的非线性甲烷水合物形成动力学”的报告。报告重点介绍了低温高压条件下油水乳状液中的甲烷水合物形成过程。主要技术要点包括：

• 油水乳状液中水合物形成动力学的实验研究；

• 盐度、油水比、固体颗粒含量和搅拌速度的影响；

• 可解释的两阶段多层感知机模型的开发；

• 非线性水合物形成过程中影响因素的量化。

维也纳 BOKU 大学岩土工程研究吴伟教授课题组的杨浩作了题为“土水特征曲线滞回的次塑性模型”的报告。报告讨论了非饱和土在干燥和润湿过程中的基质吸力与饱和度之间的滞回关系。主要技术要点包括：

• 在次塑性类型框架内对土水特征曲线（SWCC）滞回进行增量建模；

• 使用一组参数描述主干燥路径和主润湿路径；

• 模拟水力循环、气体滞留效应和扫描路径行为；

• 利用不同土体的实验 SWCC 数据进行验证。

维也纳 BOKU 大学岩土工程研究所吴伟教授课题组的焦泓程作了题为“SPH 方法的应用与泥石流高保真模拟”的报告。报告重点介绍了光滑粒子流体动力学方法在大变形岩土问题中的应用，尤其是泥石流模拟。主要技术要点包括：

• 将 SPH 作为无网格拉格朗日方法应用于大变形问题；

• 自由表面流和复杂土-水相互作用的建模；

• 通过 GPU 加速提高大规模模拟的计算效率；

• 将次塑性本构建模集成到颗粒材料的 SPH 框架中。

4）成果与未来合作

总体而言，此次访问为 BOKU 大学与克劳斯塔尔工业大学之间的学术交流提供了宝贵平台。与侯教授及其课题组的讨论拓宽了参与者对本构建模、实验室测试、地下储能、地热系统、甲烷水合物形成、非饱和土建模，以及岩土工程和岩石工程中先进数值模拟的理解。

此次外派交流加强了两所机构之间的学术互动，并为 LOC3G 项目框架下的未来合作创造了机会。同时，它也促进了多个相互关联研究领域的知识交流，包括岩盐力学、地下能源系统、可持续采矿、地热利用、水合物形成以及地质灾害高保真模拟。