7月17日至18日，西北农林科技大学水利与建筑工程学院“智坝未来”赴陕甘3D智建调研队前往西安，开展了一场旨在深耕黄土高原水土保持技术、赋能淤地坝创新设计的调研实践活动。此次实践串联起地质溯源、历史气候反演、水工模型试验及3D打印智能建造的全链条科研资源，为即将在甘肃庆阳开展的实地淤地坝3D打印施工筑牢理论与技术根基。

调研队首站来到西北大学，参观博物馆地球馆、生物馆与历史馆。在地球馆陈列的西北地质地貌与远古化石，直观展现了黄土高原千万年的侵蚀演化过程，让队员深刻理解了水土流失的地质根源；生物馆的生态标本群与历史馆的古水利遗存，则串联起了自然植被固土与古代先民治沟淤地的传统智慧。结合自身淤地坝研究课题，队员们深刻认识到，淤地坝作为黄土高原沟道治理的核心工程，是现代科技对传统“拦泥造田、固沟保塬”思路的升级。地质演化与生态基底是坝型优化设计不可忽视的底层逻辑，这一认知为团队后续的3D打印坝体结构设计提供了关键的地质依据。

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，重建马山沟流域长时间尺度水文序列，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，队员们学习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。这些来自古气候的“数据密码”，将为马山沟试验流域的暴雨洪水设计频率、洪峰流量计算提供长周期、高精度的边界条件支撑，弥补了实测数据短缺的短板，从而有效解决淤地坝在极端工况下的模拟设计难题。

图为团队参观树木年轮实验室

随后，团队将调研重点转向工程应用，前往旱区水工程生态环境全国重点实验室，在西安理工大学开展对标学习。在水工模型试验场地，团队近距离观察淤地坝模型试验与溢洪道消能优化，探讨了混凝土缓冲坡与流沙石子等缓冲材料在不同场景下的运用，总结出传统现浇淤地坝施工慢、易渗漏、抗冲差等行业短板，为后续标准化施工方案撰写提供工程参照。在水利科研成果展区，系统学习实验室深耕黄河流域生态保护形成的系列标志性技术成果，现场专家围绕西北“水三线”生态空间统筹布局战略展开解读，结合团队自研3D打印榫卯装配式淤地坝创新方案，从现场落地适配、工程造价管控、长期安全运维三个维度给出优化思路。在流域水沙环境实验室，科研人员讲解了全套土体理化检测设备，实验室配备的激光粒度仪、渗透测定系统等设备，能够精准量化不同黄土土体的渗透性能与抗侵蚀能力，针对本项目预制模块拼接缝隙渗水、长期蓄水诱发管涌破坏等核心技术难题，提供微观检测与优化改良的试验路径。

图为团队与专家讨论淤地坝模型设计

在智慧水利三维实景实验室，团队沉浸式体验了高性能显卡加速的流域地表水与泥沙输移数值仿真平台。依托环幕三维可视化系统，平台可快速复刻马山沟小流域地形地貌，动态模拟不同暴雨工况下沟道汇流、淤地坝拦沙、溢洪道水流输移全过程，并推演极端暴雨下区域排水险情，同步生成应急处置预案，为项目多工况水力仿真、消能结构参数比选提供高效数字化工具。在大型雨洪侵蚀实验大厅，全域可控人工降雨模拟系统能够精准复现黄土高原不同等级暴雨、季节性冻融等典型侵蚀场景。团队了解了如何搭建淤地坝缩尺实体水工模型，完整复现极端降雨条件下坝面冲刷、溢洪道多级跌水消能全过程，通过标准化物理对照试验，探究仿自然陡坎溢洪道消能效果与3D预制模块坝体抗冲刷耐久性能。参观结束后，实验室专家与团队开展专题座谈，围绕仿黄土陡坎消能结构水力运行规律、极端洪水工况下坝体整体稳定性等研究难点深入研讨，从多工况流体仿真参数优化、水工物理模型试验设计等方面给出系统性解决方案，清晰划定后续陡坎参数敏感性分析、模化施工工艺迭代的完整实施路径。

图为团队沉浸式体验三维仿真平台

最后，调研队来到水土保持与荒漠化防治全国重点实验室，尝试开展淤地坝3D打印模型的制作。这一过程不仅是对打印过程连续性、效率及自主研发黄土基材料结构稳定性等核心难点的直观验证，更是“3D打印技术赋能淤地坝”构想的实体化预演。通过此次实操，团队有效规避了坝体开裂及养护等实际隐患，为后续甘肃庆阳实地施工积累了宝贵经验，并进一步确认了该技术方案的落地可行性。

本次调研实践不仅是一场跨校协同的学术交流，更是青年水利学子扎根黄河流域生态保护使命、完成理论赋能实践的一次深度淬炼。从博物馆回望黄土高原水土流失治理的奋斗历程，到三座全国重点实验室深耕技术实操、开展科学研判，“智坝未来”调研队在研学过程中逐步构建起严谨系统的工程设计思维，主动将前沿科研成果转化为黄土沟道治理的创新动能，以青年所学回应水土保持现实需求，为后续奔赴甘肃南小河沟推进3D打印淤地坝实地建设、助力黄河流域高质量发展筑牢根基。 

图为团队合照