校園循環(huán)水池及海洋模擬系統(tǒng)的建設(shè)及意義

閆東紅+張凌燕

【摘 要】隨著城市化的發(fā)展，許多城市面臨水資源短缺的問(wèn)題。我校借助多年開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，將開(kāi)發(fā)出一個(gè)集雨水收集系統(tǒng)、污水治理流程、海洋模擬、海模運(yùn)動(dòng)四位一體的教學(xué)模型水池。形成周邊支撐學(xué)校創(chuàng)新性教育，學(xué)校創(chuàng)新性教育輻射周邊創(chuàng)新性研究的良好氛圍。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)利用；創(chuàng)新；實(shí)驗(yàn)室

一、研發(fā)項(xiàng)目背景及必要性

我國(guó)的水資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。水資源匱乏是不爭(zhēng)的事實(shí)。如何循環(huán)使用水資源，減少水資源的浪費(fèi)已成為首要任務(wù)。隨著水資源供需矛盾的日益加劇，越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到雨水資源的價(jià)值，并采取了很多相應(yīng)的措施，因地制宜的進(jìn)行雨水綜合利用。隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，淡水耗量急速增加，我國(guó)面臨嚴(yán)重的水源緊缺狀況。耗水量高，重復(fù)利用率低，是我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)水資源利用的突出問(wèn)題。因此采用清潔生產(chǎn)工藝，發(fā)展新型的節(jié)水技術(shù)—回收利用雨水成為一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的水資源開(kāi)發(fā)方式。我校借助多年開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身區(qū)位優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合周邊資源，將開(kāi)發(fā)出一個(gè)集雨水收集系統(tǒng)、污水治理流程、海洋模擬、海模運(yùn)動(dòng)四位一體的教學(xué)模型水池。建設(shè)出我校特色的科技創(chuàng)新課程。該水池可以將水資源循環(huán)利用、海洋科學(xué)和船摸訓(xùn)練聯(lián)合起來(lái)，增強(qiáng)我校學(xué)生的創(chuàng)新能力，帶動(dòng)家長(zhǎng)的創(chuàng)新意識(shí)，并將創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)成為學(xué)生的思維習(xí)慣。形成周邊支撐學(xué)校創(chuàng)新性教育，學(xué)校創(chuàng)新性教育輻射周邊創(chuàng)新性研究的良好氛圍。

二、項(xiàng)目應(yīng)用前景及可行性

節(jié)能呼聲越來(lái)越高，使得雨水回收再利用也越來(lái)越被人重視。采用雨水收集系統(tǒng)。符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。傳統(tǒng)城市雨水收集是在雨水落到地面上后，一部分通過(guò)地面下滲補(bǔ)充地下水，不能下滲或來(lái)不及下滲的雨水通過(guò)地面收集后匯流進(jìn)入雨水口，再通過(guò)收集管道收集后，排入河道或通過(guò)泵提升進(jìn)入河道。隨著城市化程度的提高，傳統(tǒng)的雨水管理模式經(jīng)常會(huì)造成城市洪災(zāi)、雨水徑流污染、雨水資源大量流失、生態(tài)環(huán)境破壞等主要問(wèn)題。因此目前，市場(chǎng)非常迫切需要一種節(jié)能環(huán)保的新型雨水收集系統(tǒng)。首先，雨水收集技術(shù)已經(jīng)取得了很好的發(fā)展，不但有相應(yīng)的理論作為基礎(chǔ)，地面雨水收集 ，而且還有大量的工程實(shí)踐檢驗(yàn)，已經(jīng)可以證明雨水的收集水完全可以持續(xù)發(fā)展下去。其次，國(guó)家是提倡企業(yè)去做雨水收集方面的探索和實(shí)踐的，通過(guò)雨水的收集、存儲(chǔ)、再利用的展現(xiàn)，能讓學(xué)生更直觀的了解雨水資源開(kāi)發(fā)方式。學(xué)校的船摸水池建在教學(xué)樓五樓，屋頂呈斜面形式，便于雨水的收集和循環(huán)系統(tǒng)的安裝布置。水池中將設(shè)有大陸架、海溝、海島等海洋模型，通過(guò)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，可以模擬出海浪搬運(yùn)的運(yùn)動(dòng)形式和海洋沉積的作用，學(xué)生在船摸訓(xùn)練過(guò)程中可以通過(guò)科普展板了解海洋的定義、海洋的區(qū)分和作用。

三、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容及實(shí)施方向

設(shè)計(jì)一個(gè)集海洋模擬、雨水收集、污水治理、海模運(yùn)動(dòng)四位一體的水池。海洋模擬包括大陸架、海溝、模型建設(shè)，海洋相關(guān)的外動(dòng)力地質(zhì)作用模擬（海浪搬運(yùn)和沉積作用）。雨水循環(huán)利用系統(tǒng)將天空雨水以天然地形或人工方法收集、儲(chǔ)存（雨水匯集槽與水池連通）、處理回用，可用于屋頂植物澆灌，使用方便，能提高雨水的利用率，同時(shí)降低了污水處理系統(tǒng)的壓力。海模運(yùn)動(dòng)包括船摸的制作、調(diào)試、運(yùn)行，可供學(xué)生船摸競(jìng)賽訓(xùn)練用。設(shè)計(jì)一塊科普墻，以圖解的形式體現(xiàn)，內(nèi)容包括雨水循環(huán)系統(tǒng)、污水處理流程、海洋的簡(jiǎn)介，讓學(xué)生更直觀、更清楚的了解這些科學(xué)知識(shí)。此循環(huán)水池的投入使用，將作為學(xué)校的一個(gè)科學(xué)實(shí)踐場(chǎng)所，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

四、項(xiàng)目預(yù)期實(shí)現(xiàn)成果及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該模擬系統(tǒng)需要達(dá)到的目的是培養(yǎng)我校學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力；當(dāng)然回收利用雨水也是一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的水資源開(kāi)發(fā)方式，可供建筑及小區(qū)日常用水。我校將對(duì)這套雨水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行普及、推廣應(yīng)用，灌輸學(xué)校學(xué)生從小節(jié)約水資源，開(kāi)發(fā)水資源的環(huán)保意識(shí)。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展，自然生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)變得很脆弱，保持生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定和平衡的生態(tài)住宅小區(qū)成為人們住宅建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)和潮流。水循環(huán)利用及節(jié)水技術(shù)的推廣使用是一項(xiàng)造福子孫、一舉多得的技術(shù)，只有不斷創(chuàng)新，不斷努力，才能為和諧社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)！

參考文獻(xiàn)：

[1]呂海寧，楊建民，彭濤.海洋深水試驗(yàn)池造流系統(tǒng)中穿孔壓力墻參數(shù)的研究 [J].水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯），2006，21（2）.