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关于弹坑成形和山体爆破的能量估算刊谬

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貌似发图会被吞楼,就不发图了,只进行一些简单的推理。
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结论放前面,在估算地面弹坑成形和山体破碎的总能量时,通过(体积 * 能量密度)的方式来计算,其实不太准确。
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下面略微分析一下。


IP属地:四川1楼2025-06-14 23:46回复
    在岩体爆破中,破碎1立方米的坚硬岩石,通常需要大约0.2-0.5千克tnt。以此能量密度来估算单次极短时间内的山体破坏能量,意义不大。
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    因为即便一个超级强者拥有不可思议的控制力,能够把一击的能量平均分成亿万份,甚至能将每一份能量准确轰入山体的每立方米岩石中。
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    结果就是,组成山体的大块岩石变成了小块岩石,然后继续呆在原地,可能会有小规模的山体滑坡,但整体上对大部分山体影响不大,如同重力坝。
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    这种(体积*能量)的爆山,就是让整个山体抖了一下,然后继续呆在原地,爆了等于没爆。


    IP属地:四川2楼2025-06-14 23:51
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      2026-01-09 23:36:09
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      而在实际的采矿作业中,为了实现每立方米0.2-0.5千克tnt的数据,需要事先计算岩石的应力分布,然后在岩石上钻孔,将化学爆破物放入其中引爆。
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      在将岩石炸成小块后,其实相对人来说也没多小,还要用矿车将原地的岩石碎块拉走。
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      如此重复,在花费了大量人工和数个月甚至数年的时间后,才有可能将一座小山推平。
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      如果一定要用采矿作业的tnt当量来估算,建议再加上整个工程期间电能的消耗和所有工程机械的油料消耗,可能会稍微准确点。


      IP属地:四川3楼2025-06-14 23:55
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        采矿估算方式不提,小型弹坑,就是直径不超过十几米的弹坑,到是可以套用已有的弹药对应的弹坑大小,来估算需要的能量。
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        只是即使用延时引信引爆,在不同的入射角,地面介质等等因素干扰下,最大弹坑体积也会呈现巨大变化。
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        比如在松散砂土中,每立方米抛土量需要tnt当量可小于1千克。
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        而在坚硬岩石中,每立方米抛土量需要tnt当量大于10千克也不奇怪。
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        以155炮为例,通常该炮可在土壤中轰出一个直径5米,深1.5米的弹坑,换算过来每立方米抛土量需要tnt当量大约为1千克。
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        具体情况具体分析。


        IP属地:四川4楼2025-06-15 00:04
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          IP属地:江苏来自Android客户端5楼2025-06-15 00:05
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            然后是超大弹坑,或者说陨石坑规模的弹坑。
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            以著名的内华达州Sedan弹坑为例。
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            当量104千吨
            最大直径390米
            最大深度98米
            弹坑体积500万立方米
            移除土石重量1100万吨


            IP属地:四川6楼2025-06-15 00:10
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              如果用体积当量比来算,Sedan弹坑的比例达到了每立方米近21千克tnt当量,其实并不奇怪。
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              这里有几个因素,核能释放方式因素是其中之一。
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              还有介质因素,通常土地十几米之下就是基岩层,也就是当弹坑深度超过十几米时,接下来要破坏的就不是干土湿土了,而是坚固的底层岩石。
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              但影响最大的因素,是重力,越大的弹坑,形成时需要克服的能量里,重力势能所占比例越大。


              IP属地:四川7楼2025-06-15 00:13
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                还是以Sedan弹坑来说明,如果用化学能来制造如此规模的弹坑,需要多少吨tnt呢?
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                人类史上从未出现过规模相近的实验,考虑到tnt运输和引爆,大概也不可能出现。
                这里只进行最简单的估算。
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                先是动能,将1100万吨土石看作一个小球,将这个小球从98米深的底部抛到弹坑环形山之外,大约需要每秒70米的速度,一个相当保守的速度,总动能将近6500吨tnt当量。
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                然后是破碎能,每立方米2千克tnt也是非常保守的数值,考虑到内华达试验场下方是冲击岩层,总破碎能1万吨tnt当量。


                IP属地:四川8楼2025-06-15 00:18
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                  2026-01-09 23:30:09
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                  只是单纯将500万立方米的土石从弹坑里破碎抛掷出去,就需要16500吨tnt当量,已经达到了10万吨当量的六分之一。
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                  更不用说实际上的数据可能还会翻好几倍。
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                  当到达10万tnt当量这种数量级的能力时,固然化学爆炸没有核爆炸的等离子化现象,但在庞大的高温高压下,靠近起爆位置附近的岩石,被融化倒也并不奇怪。
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                  然后是压实区,破碎区,破裂区,亦如核爆一样。
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                  同时,化学爆炸同样会有相当部分能量以热能,地震波的形式消散,而不是全部用来形成弹坑。


                  IP属地:四川9楼2025-06-15 00:30
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                    @HindenBurg 布吉岛找个了解这个的


                    IP属地:广东来自Android客户端10楼2025-06-15 00:33
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                      从一般模型来分析,当弹坑规模达到公里级时,因核爆炸的能量密度和冲击波强度更高,相同当量可能会形成更大的弹坑。
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                      也就是说,同样十万吨当量的核弹和化学弹药,化学弹药形成的弹坑可能会更小一点。
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                      总结一下,当弹坑规模达到公里级时,不必区分核能,化学能还是其他能量形式。
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                      只要都是从一点开始,一次性,短时间内形成的弹坑,总能量上和对应弹坑的核弹当量其实区别不大。


                      IP属地:四川11楼2025-06-15 00:38
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                        以我见到的虚拟作品砸坑,一般很少有成坑形式耗能能比得过核武器砸坑的


                        IP属地:山东来自Android客户端13楼2025-06-15 14:58
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                          补充一下。
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                          地下核爆,浅埋爆炸时,用于成坑的能量,大概占总能量的三至四成。
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                          化学爆炸,弹坑形成能量大概占总量的四五成。
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                          两种爆炸方式,相当部分的能量都会以冲击波和地震波的形式耗散。


                          IP属地:四川14楼2025-06-16 01:20
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