河南工业大学杨金平副教授（第一作者）、同济大学李培振教授（通信作者）等撰写的“Underground Granaries: Performance, Mechanisms and Technological Challenges”(地下粮仓：性能、机理与技术挑战)一文在GeoStorage-《地质储存》（英文刊）创刊号发表。欢迎下载、阅读、转发和引用！

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全文网址：https://gs.yandypress.com/index.php/3080-8812/article/view/112/104

引用格式：

Yang JP, Wang HH, Li PZ. 2025. Underground Granaries: Performance, Mechanisms and Technological Challenges. GeoStorage, 1(1), 27-41. https://doi.org/10.46690/gs.2025.01.02.

一、研究背景

手里有粮，心里不慌！粮食安全是政治安全的重要基础，是经济安全的重要基础，是最重要的民生问题。地下粮仓建设自古以来均受到人类高度重视，尤其在极端气候与土地紧张的环境下，地下粮仓因其恒温、节能与隐蔽等特性长期受到重视。本文以“四代谱系”梳理结构、防水与环境的协同演进，展望全寿命期的智能生态。

二、核心内容

地下粮仓从经验“地穴”（UGS1.0），经现浇标准化（UGS2.0）到装配化协同（UGS3.0），正迈向以传感、数字孪生与多场耦合为特征的智能化体系（UGS4.0）。据此，本文聚焦装配化建造、塑料-混凝土（PC）复合防水与环境智能调控的要点，并梳理长期水密性、界面退化与多场耦合等关键难题。

（地下粮仓四代谱系（UGS1.0-UGS4.0））

在上述谱系的基础上，以下从结构、防水与环境三方面展开。

结构：装配化与节点等效是可靠性与效率的关键。采用钢-混组合受力与标准化预制构件，使围护、底板与侧墙协同分担；基于试验与数值验证的等效刚度思路，使预制节点在承载与变形上接近现浇，并便于检测、维护与工期控制，在抗浮与抗震工况下保持变形可控与质量可检。

防水：PC复合与界面机制决定长期水密。PP板（聚丙烯板）-混凝土复合墙体同时承担承压与止水；板厚、栓钉间距与界面粘结共同控制承载与失效，焊缝与连接为薄弱区，需在方案阶段统筹节点构造、焊接工艺与密封细节，并配置分区排水与可检修路径，以提升长期水密性与耐久性。

环境：由“准低温”走向主动与智能调控。地下热惰性可抑制虫霉并降低能耗；针对高水分粮与局部热湿点，通过通风参数与风道组织优化，并联动能耗约束与温湿气多源传感，实现粮温-仓温-气流的动态感知与风险预警。

（地下粮仓温度梯度与通风效应）

集成：统一模型下的协同优化是迈向UGS4.0的路径。在结构-防水-环境耦合基础上，对接数字化建模与智能监测，形成“监测-诊断-预测-调控”闭环；当前重点在长期服役数据获取、焊缝与接口耐久性以及多物理场耦合调控的验证需求。

（地下粮仓智能系统框架与发展支柱）

面向UGS4.0，建议围绕结构-防水-环境一体化机理开展跨尺度、多物理场耦合研究，重点积累PC界面与焊缝的长期服役数据，结合多维传感与数字孪生开展预测性运维验证，以支撑低能耗与高韧性运行。

作者简介

杨金平，女，河南工业大学土木工程学院副教授、博士生导师，奥克兰大学访问学者，同济大学博士（后）。长期专注于土-结构相互作用、粮食生命线抗震韧性提升研究。主持国家自然科学基金项目1项，省级项目3项。在国内外学术期刊发表论文40余篇，其中SCI/EI收录30余篇，获得授权专利7项，出版专著1部。邮箱：jping_yang@haut.edu.cn。