1.一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，该系统包括取热系统(2)、控制传输系统(3)和加热系统(4)，所述取热系统(2)连接控制传输系统(3)，所述控制传输系统(3)连接加热系统(4)；

所述取热系统(2)包括取热隧洞(5)及安装于所述取热隧洞(5)内的空气源热泵机组(7)，所述取热隧道(5)于主隧道(1)围岩温度高的部分开挖修建，且通过换热管与空气接触，吸收空气的热量；所述加热系统(4)设置于主隧道(1)洞口处的二衬与保温层之间及排水沟内，所述加热系统(4)包括衬砌供热管(12)及排水沟供热管(13)；

所述取热系统(2)借助空气源取热，通过控制传输系统(3)传输至加热系统(4)的衬砌供热管(12)及水沟供热管(13)，实现为衬砌及排水沟的供热与保温。

2.根据权利要求1所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，所述取热隧道(5)于主隧道(1)围岩温度高的部分开挖修建，洞室内环境温度保持在30℃‑40℃；

所述取热隧洞(5)规模尺寸由主隧道(1)最大供热负荷确定。

3.根据权利要求2所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，主隧道(1)供热负荷Q由公式(1)计算得：Q＝qT+ql                              (1)式中：qT为围岩防冻所需的热量；ql为输热管道热损失；

围岩防冻所需的热量qT由公式(2)计算得：式中：L0为加热系统敷设长度；ΔT为隧道内空气与围岩的温差；λ1、λ2、λ3分别为围岩、保温材料和衬砌的导热系数；R为隧道断面等效半径；hw为围岩冻结深度；hc为混凝土衬砌厚度；hδ为保温层厚度；

输热管道热损失ql由公式(3)、公式(4)计算得：式中：Lp为输热管长度；Tin为管内流体温度；Tout为隧道内环境温度；R为输热管总热阻；

ra、rb为输热管内径及保温层外径；λp、λE为保温材料及混凝土盖板导热系数；α1为管外空气与保温层对流传热系数；α2为地沟内空气向地沟内表面放热系数；l为管中心至地表面高度；dN为地沟当量直径。

4.根据权利要求1或2所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，所述空气源热泵机组(7)由大型商用空气源热泵主机组装而成，所述空气源热泵机组(7)的机组功率及数量由主隧道(1)最大供热负荷确定。

5.根据权利要求1所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，所述控制传输系统(3)包括控制室(6)、保温水箱(9)、循环泵(8)、供水管道(10)及回水管道(11)，所述控制室(6)内安装有保温水箱(9)，循环泵(8)；

所述空气源热泵机组(7)的第一端口连接保温水箱(9)，所述保温水箱(9)通过供水管道(10)分别连接衬砌供热管(12)及水沟供热管(13)；

所述衬砌供热管(12)及水沟供热管(13)均通过回水管道(11)连接保温水箱(9)，所述保温水箱(9)连接循环泵(8)，所述循环泵(8)连接空气源热泵机组(7)的第二端口。

6.根据权利要求5所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，所述控制室(6)内还安装有水温监测装置，所述水温监测装置用于监测保温水箱(9)、衬砌供热管(12)及水沟供热管(13)的温度。

7.根据权利要求5所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，所述供水管道(10)、回水管道(11)均采用无缝钢管，且直径为100mm，厚度为5mm。

8.根据权利要求5或7所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，所述供水管道(10)、回水管道(11)外部均铺设一层厚度为20mm的聚苯乙烯泡沫保护层；

所述供水管道(10)、回水管道(11)内的介质均添加防冻剂。

9.根据权利要求1所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统，其特征在于，所述衬砌供热管(12)于衬砌表面沿主隧道(1)轴线环向串联，且固定间距布置多组供热管；所述排水沟供热管(13)纵向并联设置两根加热管；

所述衬砌供热管(12)采用直径20mm的耐热聚乙烯管，所述衬砌供热管(12)内的传热介质为添加防冻剂的液态水。

10.一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1至9中任一所述的一种寒区高地温隧道新型防寒抗冻系统；该方法包括：供热控制阶段：热泵机组(7)制取的热水储存于控制室(6)内安装的保温水箱(9)中，在冷天需要供热时，将热水介质由供水管道(10)输送至主隧道(1)洞口处的加热系统(4)，对衬砌供热管(12)及排水沟供热管(13)进行加热，实现衬砌及排水沟的供热与保温；

冷水返回阶段：衬砌供热管(12)及排水沟供热管(13)内释放完热量的冷水经回水管道(11)回到空气源热泵机组(7)重新加热，进行下次循环；其中：循环泵(8)提供循环动力，并控制空气源热泵机组(7)送水的频率及流速。