為響應(yīng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略部署，7月17日至18日，西北農(nóng)林科技大學(xué)水建學(xué)院赴陜甘3D智建調(diào)研隊(duì)奔赴西安，開展了一場以黃土高原水土保持與淤地壩創(chuàng)新設(shè)計為主題的調(diào)研實(shí)踐活動。
團(tuán)隊(duì)首站走進(jìn)西北大學(xué)博物館，依托館內(nèi)黃土地質(zhì)剖面、生態(tài)標(biāo)本及古代水利遺存，厘清水土流失地質(zhì)成因，學(xué)習(xí)植被固土、古人淤地治溝的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，并深刻認(rèn)識到：淤地壩是傳統(tǒng)治水經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代技術(shù)融合升級的工程形式，區(qū)域地質(zhì)生態(tài)條件可為3D打印壩體設(shè)計提供關(guān)鍵地質(zhì)支撐。
帶著對地質(zhì)環(huán)境的宏觀認(rèn)知，團(tuán)隊(duì)走進(jìn)黃土科學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所開啟科研交流。通過參觀粒子加速器實(shí)驗(yàn)室，團(tuán)隊(duì)了解了運(yùn)用設(shè)備探究黃土沉積物年代的方法，依托地層年代結(jié)果反演區(qū)域歷史暴雨、水沙侵蝕演變規(guī)律，能夠?yàn)橛俚貕魏樗O(shè)計頻率及極端工況模擬提供可靠歷史實(shí)測依據(jù)。隨后，覃超老師主持介紹黃土高原水土保持“原真性”研究方法與應(yīng)用項(xiàng)目，圍繞王光謙院士“原真黃河”范式，針對團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目中仿自然地貌水工構(gòu)筑物設(shè)計、黃土小流域水沙耦合機(jī)制及仿侵蝕陡坎溢洪道參數(shù)優(yōu)化等難題給出了理論路徑。在樹木年輪與蝸牛沉積實(shí)驗(yàn)室，專家介紹了如何依托兩類生物代用指標(biāo)形成互補(bǔ)驗(yàn)證的歷史氣候重建體系，精準(zhǔn)復(fù)原近百年至數(shù)百年區(qū)域降水、暴雨變化規(guī)律。
第三站，團(tuán)隊(duì)前往西安理工大學(xué)旱區(qū)水工程生態(tài)環(huán)境全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在室外水工模型試驗(yàn)場地，隊(duì)員觀察學(xué)習(xí)淤地壩模型與溢洪道消能試驗(yàn)，總結(jié)現(xiàn)澆工法施工慢、易滲漏等短板，為標(biāo)準(zhǔn)化施工方案優(yōu)化提供參考；在水利科研成果展區(qū)，專家結(jié)合西北“水三線”生態(tài)布局戰(zhàn)略，從場地適配、長效運(yùn)維層面優(yōu)化3D打印榫卯裝配式淤地壩方案；在智慧水利三維實(shí)景實(shí)驗(yàn)室，可視化仿真平臺可快速復(fù)刻馬山溝地形，模擬暴雨匯流、淤地壩攔沙與溢洪道水流輸移，預(yù)判工程險情并配套應(yīng)急處置方案；在雨洪侵蝕實(shí)驗(yàn)大廳，隊(duì)員學(xué)習(xí)搭建淤地壩水工模型，復(fù)現(xiàn)極端降雨下壩面沖刷、溢洪道多級消能過程。交流環(huán)節(jié)中，隊(duì)員們結(jié)合專業(yè)背景，就消能結(jié)構(gòu)運(yùn)行、洪水荷載下壩體穩(wěn)定性等問題踴躍提問。
最后一站，團(tuán)隊(duì)來到水土保持與荒漠化整治全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)操制作淤地壩3D打印模型，驗(yàn)證打印過程連續(xù)性、效率及自主研發(fā)黃土基材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提前規(guī)避壩體開裂、養(yǎng)護(hù)不足等施工隱患。
深耕黃土治溝道，智造淤壩護(hù)生態(tài)。本次調(diào)研實(shí)踐層層遞進(jìn)，助力團(tuán)隊(duì)構(gòu)建起系統(tǒng)化、規(guī)范化的淤地壩工程設(shè)計思路。團(tuán)隊(duì)將充分整合各類前沿科研成果，持續(xù)激活項(xiàng)目創(chuàng)新活力，為后續(xù)奔赴甘肅南小河溝開展3D打印淤地壩實(shí)體建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)，以青年科研力量助力黃土高原生態(tài)修復(fù)事業(yè)。
