深耕黄土治沟道 智造淤坝护生态
为响应黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略部署,7月17日至18日,西北农林科技大学水建学院赴陕甘3D智建调研队奔赴西安,开展了一场以黄土高原水土保持与淤地坝创新设计为主题的调研实践活动。
团队首站走进西北大学博物馆,依托馆内黄土地质剖面、生态标本及古代水利遗存,厘清水土流失地质成因,学习植被固土、古人淤地治沟的传统经验,并深刻认识到:淤地坝是传统治水经验与现代技术融合升级的工程形式,区域地质生态条件可为3D打印坝体设计提供关键地质支撑。
带着对地质环境的宏观认知,团队走进黄土科学全国重点实验室,在中国科学院地球环境研究所开启科研交流。通过参观粒子加速器实验室,团队了解了运用设备探究黄土沉积物年代的方法,依托地层年代结果反演区域历史暴雨、水沙侵蚀演变规律,能够为淤地坝洪水设计频率及极端工况模拟提供可靠历史实测依据。随后,覃超老师主持介绍黄土高原水土保持“原真性”研究方法与应用项目,围绕王光谦院士“原真黄河”范式,针对团队项目中仿自然地貌水工构筑物设计、黄土小流域水沙耦合机制及仿侵蚀陡坎溢洪道参数优化等难题给出了理论路径。在树木年轮与蜗牛沉积实验室,专家介绍了如何依托两类生物代用指标形成互补验证的历史气候重建体系,精准复原近百年至数百年区域降水、暴雨变化规律。
第三站,团队前往西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室。在室外水工模型试验场地,队员观察学习淤地坝模型与溢洪道消能试验,总结现浇工法施工慢、易渗漏等短板,为标准化施工方案优化提供参考;在水利科研成果展区,专家结合西北“水三线”生态布局战略,从场地适配、长效运维层面优化3D打印榫卯装配式淤地坝方案;在智慧水利三维实景实验室,可视化仿真平台可快速复刻马山沟地形,模拟暴雨汇流、淤地坝拦沙与溢洪道水流输移,预判工程险情并配套应急处置方案;在雨洪侵蚀实验大厅,队员学习搭建淤地坝水工模型,复现极端降雨下坝面冲刷、溢洪道多级消能过程。交流环节中,队员们结合专业背景,就消能结构运行、洪水荷载下坝体稳定性等问题踊跃提问。
最后一站,团队来到水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,实操制作淤地坝3D打印模型,验证打印过程连续性、效率及自主研发黄土基材料结构稳定性,提前规避坝体开裂、养护不足等施工隐患。
深耕黄土治沟道,智造淤坝护生态。本次调研实践层层递进,助力团队构建起系统化、规范化的淤地坝工程设计思路。团队将充分整合各类前沿科研成果,持续激活项目创新活力,为后续奔赴甘肃南小河沟开展3D打印淤地坝实体建设夯实基础,以青年科研力量助力黄土高原生态修复事业。
团队首站走进西北大学博物馆,依托馆内黄土地质剖面、生态标本及古代水利遗存,厘清水土流失地质成因,学习植被固土、古人淤地治沟的传统经验,并深刻认识到:淤地坝是传统治水经验与现代技术融合升级的工程形式,区域地质生态条件可为3D打印坝体设计提供关键地质支撑。
带着对地质环境的宏观认知,团队走进黄土科学全国重点实验室,在中国科学院地球环境研究所开启科研交流。通过参观粒子加速器实验室,团队了解了运用设备探究黄土沉积物年代的方法,依托地层年代结果反演区域历史暴雨、水沙侵蚀演变规律,能够为淤地坝洪水设计频率及极端工况模拟提供可靠历史实测依据。随后,覃超老师主持介绍黄土高原水土保持“原真性”研究方法与应用项目,围绕王光谦院士“原真黄河”范式,针对团队项目中仿自然地貌水工构筑物设计、黄土小流域水沙耦合机制及仿侵蚀陡坎溢洪道参数优化等难题给出了理论路径。在树木年轮与蜗牛沉积实验室,专家介绍了如何依托两类生物代用指标形成互补验证的历史气候重建体系,精准复原近百年至数百年区域降水、暴雨变化规律。
第三站,团队前往西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室。在室外水工模型试验场地,队员观察学习淤地坝模型与溢洪道消能试验,总结现浇工法施工慢、易渗漏等短板,为标准化施工方案优化提供参考;在水利科研成果展区,专家结合西北“水三线”生态布局战略,从场地适配、长效运维层面优化3D打印榫卯装配式淤地坝方案;在智慧水利三维实景实验室,可视化仿真平台可快速复刻马山沟地形,模拟暴雨汇流、淤地坝拦沙与溢洪道水流输移,预判工程险情并配套应急处置方案;在雨洪侵蚀实验大厅,队员学习搭建淤地坝水工模型,复现极端降雨下坝面冲刷、溢洪道多级消能过程。交流环节中,队员们结合专业背景,就消能结构运行、洪水荷载下坝体稳定性等问题踊跃提问。
最后一站,团队来到水土保持与荒漠化整治全国重点实验室,实操制作淤地坝3D打印模型,验证打印过程连续性、效率及自主研发黄土基材料结构稳定性,提前规避坝体开裂、养护不足等施工隐患。
深耕黄土治沟道,智造淤坝护生态。本次调研实践层层递进,助力团队构建起系统化、规范化的淤地坝工程设计思路。团队将充分整合各类前沿科研成果,持续激活项目创新活力,为后续奔赴甘肃南小河沟开展3D打印淤地坝实体建设夯实基础,以青年科研力量助力黄土高原生态修复事业。
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