我国首个3D打印地震观测井房在合肥建成

提到3D打印，许多人都不陌生，这一技术被广泛应用于航空航天、医疗产业等领域，在建筑方面的应用也较为前沿。近日，记者从合肥市地震局了解到，地震监测再添“科技范”，合肥在市地震监测中心建成全国首个3D打印地震观测井房，为地震监测设备提供一层“保护壳”。
据悉，为进一步提升合肥地震监测预警能力，加强地震监测设施和观测环境保护工作，2021年，合肥市地震局启动实施了《合肥市“十四五”防震减灾规划》首个重点工程——“地震监测台网优化”项目，其中就包括利用3D打印设计环保、绿色、节能的优势，建成具有地震科普宣传主题造型的观测井房，在采用创新方式保护地震监测设施和观测环境的同时，增强防震减灾科普宣传展示的效果。

合肥市地震监测中心的测震组负责人衡潇介绍说，地震观测井是地震长期监测业务中最为核心保护的地方，若观测井受到干扰或者破坏，将会对观测井内的监测设备造成巨大影响，因此为观测井搭建“保护壳”尤为重要。
“常规的地震观测井房大多用水泥建成，耗时长、成本高，而3D打印技术的建筑物环保、耗时短、制作简单、能够实现异性构建。”衡潇表示，合肥市此次利用3D打印技术建成的地震观测井房，形状设计得都很精细。“如果是用水泥建造，还需要后期打磨、雕刻；但用3D打印技术，一个月左右就建成使用了。”衡潇告诉记者，两处观测井房都是技术公司打印成型后，直接运送到监测中心，进行简单拼接后，即可投入使用。
目前，全国首个3D打印地震观测井房正处于试运行阶段。
探访——地震观测井房长得啥模样？
3D打印出来的地震观测井房到底“长”啥样？9月24日上午，记者来到了合肥市地震监测中心一探究竟。
脱下“土帽子”换上“金刚罩”
观测井房安全感满满
原先“裸露”在外，乍看就像水井的两口地震观测井不见了，取而代之的是两座造型各异的建筑物，一座是候风地动仪形状，一座是坍塌的废墟形状。记者走近观察，只见候风地动仪外形的地震观测井房整体呈古铜色，形似“炼丹炉”。墙上嵌着的8条龙头和8只蟾蜍雕塑上下呼应，栩栩如生，井房外墙的条纹纹路还有着3D打印技术逐层打印的痕迹。在精致的外形衬托之下，观测井房的内部就显得单调许多：地面上杵着一根铁管，连接着地面上的洞口，神似一根“银针”藏在了“炼丹炉”内。
别看内里布局“简陋”，铁管连接的地下设备肩负着合肥及其周边的地震监测使命。衡潇介绍说，铁管里面包裹着缆线，下面连接着150米深的地震观测井。在缆线的另一头，是巨型针管状的井下地震计，可以记录南北、东西和垂直3个方向的地震波形。而用3D打印技术建造的观测井房，就是用来保护井下的地震计。“原先我们的观测井就像普通水井一样露在地面，唯一的保护措施就是在井口上面盖个大理石板，就像是给观测井戴上一顶帽子，防止雨水等对井下地震计的侵蚀。”衡潇说，如今在观测井上搭建井房，就像给观测井加了一层全方位的“保护壳”，防止观测井受到干扰和破坏。
另一座坍塌废墟状的地震观测井房，也是相同作用，保护350米深的观测井和设备。“不过这个井房保护的是用于地震前兆观测的仪器，是地震监测的辅助性设备，用于观测即将发生地震时地下流体水位和水温的骤变等前兆异常，为地震监测预报提供基础资料。”
地震监测设备正“换岗”
观测井房成“守卫”
“更新地震观测井房，关键还是在于保护正在更新升级的地震监测设备。”据介绍，在市地震监测中心运行的地下地震监测设备都已使用十余年，为让地震监测更加精确、高效，在《合肥市“十四五”防震减灾规划》确定的发展任务中，包括更换升级市地震监测中心测震和地球物理观测系统，保障合肥地区乃至周边区域持续、稳定监测的需求。
衡潇告诉记者，此次深度150米的测震井，更换升级了宽频带井下地震计，相比较老设备，新设备灵敏度更高，对远震和极远震的地震波记录更加完整清晰，监测能力和观测质量有了很大的提升。深度350米的前兆井，旧设备老化严重，数据兼容性不足，升级后的新设备观测数据将接入安徽省地震局前兆数据库，纳入全省前兆台网，并且在水温测项增加了中层、深层两个观测方式，通过两个探头的数据比测，可以更科学、更真实，更全面地获取地下流体水温异常变化情况。