从打印到灾害推演:瑞士团队100天3D打印12平方米岩崩地形,破解岩石-冰-水混合流动之谜
在瑞士达沃斯附近的一座前军事碉堡里,最近多了一片奇怪的地面。
它是苏黎世联邦理工学院和瑞士联邦研究所WSL旗下的雪与雪崩研究所(SLF)的团队,用3D打印做出来的缩小版布勒滕村地形。
按1比577的比例,这片地形重现了2025年被一场岩崩摧毁的布勒滕村。


为什么要花这么大力气复刻一个被毁掉的村子?因为研究人员想搞明白,岩石、冰和水的混合物在雪崩和泥石流里到底是怎么运动的。
模型被分成56个独立分段打印,每一段大概50乘50厘米。
拼起来以后,覆盖面积约12平方米,最大占地5.4米乘4.5米。
整套打印件,光生产就花了大约100天。
项目由苏黎世联邦理工学院的高山块体运动学教授约翰·高姆,带着SLF的研究小组在做。
他们没把模型当摆设,而是把它当成一个能反复倾倒的实验台。
每次实验,研究团队会按计算好的比例混合水、沙和黏土,最多48升。
混合物从模型顶部的舱口灌进去,那个舱口位于一块4.5米长、2米宽的倾斜区段上。
材料在模型表面可以水平冲出最长6米,每次测试的最大输入质量是一吨。
摄像机、激光、3D扫描仪和传感器围在旁边,把流动的深度、速度、行进距离和冲击力全都记下来。



高姆说,他们希望通过这样的模型了解不同材料的混合物在自然环境中的运动方式。
他也承认,模型要想可靠,就必须在严格控制变量的实验中反复测试。
这些实验的最终目标,是帮地方当局改进评估岩崩和泥石流风险的计算机模型。
居民点和基础设施会不会被山崩波及,需要更真实的数据来校准预测。
高姆说,这是一项长期投入,不是短期实验。
接下来,团队还会研究侵蚀、流动路径中障碍物的影响,以及地形曲率如何塑造流动行为。
目前他们特别关注的,是地形曲率对流动动力学的影响。
用3D打印复制一片被灾难改变过的山体,有点像是给大自然搭一个可以反复推倒重来的沙盘。
我们没法让大山完全听劝,但至少能让那些关于崩塌的计算,在模型里多跑几遍。


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