7月13日，由中国科学技术协会主办、中国岩石力学与工程学会承办的第二十八届中国科协年会“核心工业软件”专题论坛在中国科技会堂召开。

  会上，大连理工大学教授唐春安从当下国内地质灾害现状引入，阐释了依托自主研发的地球模拟器构建全新计算范式的技术路径。同时，在接受光明网记者采访时，他结合全球气候灾害趋势，提出“高架城市”的建设构想。

  报告伊始，唐春安列了一组数据：2024年全国共发生地质灾害5719起，其中滑坡3316起、崩塌1579起，洪涝和地质灾害造成5345万人次受灾，直接经济损失2630亿元。

  唐春安表示，深部煤岩体处于高地应力、高瓦斯、高温、高渗透压的复杂环境，当煤岩力学系统达到极限强度时，会突然猛烈地释放弹性能。“工程灾害的根源，不是岩石不够强，而是应力超过了岩石的承受极限。理解灾害必须先理解应力场，而这也正是难点所在，地应力场测不准、算不对，也就难以预测和有效控制深部高能级、大体量工程灾害的发生。”

  传统的钻孔测应力模式，不仅成本高昂，覆盖范围也有限，无法还原区域连续应力变化。但如果能获得可靠的全球地壳应力场，就能为任何工程区域提供准确的边界条件。

  为此，唐春安团队基于岩石破裂过程分析（RFPA）方法，研发“地球模拟器”。将地球岩石圈视为非均匀脆性材料系统，从热力学第一性原理出发，模拟岩石圈在热驱动下的破裂与演化，揭示板块构造起源、超大陆聚裂等地球演化中的重大地质事件的根本驱动力。

  唐春安介绍，“地球模拟器”通过热积累→热膨胀→应力积累→破裂的全过程模拟，自然获得全球地壳应力场。整套模拟流程遵循层层递进的思路：第一步是地球模拟器计算全球地壳应力场；第二步，提取工程区域所在板块/地块的应力边界；第三步则以此为边界条件，进行区域尺度精细模拟；第四步是将其嵌套到工程尺度，获得准确的局部应力场。

  目前，这套系统已形成具有自主版权、安全可控的国产工业软件，打破了国外同类软件的垄断，国内各大高校与科研院所依托该系列软件累计发表相关学术论文超3500篇。

  同时，通过“地球模拟器2.0”，唐春安团队成功模拟了早期地球岩石圈升温、膨胀和张裂的板块破裂灾变过程，发现了板块起源的龟裂模式。“当导入现代地球岩石圈结构时，模拟得到的板块分布与现代板块分布80%以上高度吻合，且发现板块边界的形成主要受岩石圈厚度控制。”他说。

  他希望，未来利用“地球模拟器”，可以让工程尺度地应力计算不再“无边界”。

  结合当下全球气候变暖引发各类灾害频发的现状，唐春安抛出了“高架城市”的理念。他表示，当下各地大规模开发地下空间的模式暗藏多重隐患，地下空间开挖造价高昂，后期运维还要持续消耗大量水电资源，通风、排水、抢险救灾等配套难题层出不穷。

  在他的构想里，城市建设应当转换思路，除特殊刚需场景外，不再大规模开挖地下空间，将地面全域留给交通系统，布局道路、轻轨、停车场等配套，再通过统一架设高架楼板构建上层人居空间，为城市应对长期气候灾害提供低成本、高韧性的全新建设路径。（光明网记者 蔡琳 林佳欣 实习生 李依霖 罗苡柔）