小水井中的大智慧

小水井中的大智慧——对团城古节水灌溉系统应用的研究报告北京三十五中学侯君竹李莹如果你到过北京，或许就住在北京，那你一定领略过琼岛的春阴。可你是否到过北海公园正门西侧一座砖筑的圆形小城？它高4.6米，周长276米，面积4553平方米。它与北海、中海、南海共同构成了北京城里最优美的西苑风景区，同时也是一座具有独特风格的小园林。这就是团城。如果你听说过团城，或许就到过那里，那你一定目睹过气宇轩昂的承光殿，颐静慈祥的白玉佛，还有那枝叶茂盛、苍劲挺拔、伞盖遮天的遮荫侯，和那威武挺拔的白袍将军。可你是否注意过团城被青苔所覆盖的地面——那古老的青砖和与众不同的井盖？那里凝聚鲜为人知的大智慧。一、调查目的：“城内地面高出北海水面和地面，城内树木的根系很难从北海湖面形成的地下水中得到补给，古树生长所需的水分只有来自天然降水……北京７０％以上的降雨集中在夏秋两季，雨势稍大又会形成地面径流，白白流走。在这种情况下，团城古树如何能获得充足的水分，以致百代常青、历久不衰？”这是互联网上一片相关报道，具有关资料显示：团城地下有一个千百年来没有被损坏过的古灌溉系统。正式因为此灌溉系统，才使得团城古树能够常青。与此同时，我们又相继发现，北京各大重要街道两旁的树木经过很好的灌溉，却干死、焖死。这两种情况存在着很大的差距，这不禁引发我们的深思。为了了解此灌溉系统的构造，为了了解它的工作原理，为了了解这两种差距产生的原因，为了了解它的发现对北京建设的利用价值，也为了了解它为何能够沿用至今。我们进行了以下调查。二、调查方法：1.调查时间：2003年４月７日—2003年10月4日北海公园内，我们进行问卷调查2.调查范围：北海公园、团城、景山公园、中山公园、北京市园林局、三里和东路、复兴门外大街、西长安街。3.调查工具：盒尺、铅笔、橡皮、笔记本、照相机、数码相机、自来水、自制100份问卷、量筒、手表。4.调查内容：①团城内古水井盖的大小、形状。②团城内古水井盖的位置。③团城内青砖颜色、形状、吸收10mL量的水在规定时间内的现象。④北海公园、中山公园新近铺设的地砖的颜色、形状、在规定时间内吸收10mL量的水的现象。⑤北京主要街道（三里和东路、复兴门外大街、西长安街）所铺设的地砖颜色、形状、在规定时间内吸收10mL量的水的现象。⑥北海公园内游人对团城内古灌溉系统及其利用的看法。⑦对景山公园园长（原北海公园副园长）进行采访。⑧对北海公园、中山公园内园林工人进行采访。三、调查过程：1.2003年4月7日（周一）——2003年8月6日（周三）搜集文字资料。2.2003年5月25日（周日）：设计调查问卷。3.2003年7月29日（周二）：到团城初次进行调查，搜集有关文字资料。4.2003年8月2日（周六）：到团城调查水井大小、形状及分布。继续搜集文字资料。5.2003年8月4日（周一）：到景山公园调查、采访院长沈方，并索取有关资料。6.2003年8月8日（周五）：到林业局采访有关部门。7.2003年9月6日（周六）：调查三里和东路、复兴门外大街、西长安街地砖颜色、形状、渗水性。到北海公园、中山公园调查地砖颜色、形状、渗水性。采访园林工人相关情况。8.2003年6月8日（周日）—9月6日（周六）：进行100份问卷调查。四、调查结果：1.通过调查测到六个古水井口以及其形状、大小、分布。（如图1、图2）（据采访结果表明原有九个古水井口）各大道路两旁地砖情况：序号道路名称颜色形状倒水后的现象1三里河东路黄水停留在表面，有极微小扩散现象2复兴门外大街红水沿地砖缝隙流开，在缝隙内被吸收，砖表面的水有缓慢蒸发的现象。3西长安街灰、红水迅速沿地砖缝流开，砖缝内吸水较快，砖表面吸水性差，蒸发较快2.各公园地砖情况：序号公园名称颜色形状到水后现象1中山公园灰矩形，无花纹小面积的水很快被吸收和蒸发，大面积水在短时间内周围被很快被吸收，呈现较浅颜色。2中山公园浅灰矩形，有条状花纹倒水后水向四处迅速流开，渗水较明显，7分钟左右部分已被吸干3团城青灰较规则矩形边缘水被很快吸收，4分钟左右，部分已被吸干4团城（砖缝）吸水性极好，54秒吸干10ml水5北海公园灰矩形，侧面有气孔11秒吸干10ml水3.问卷调查统计数据（如下）：问题选项人数百分比1.您是否经常去北海团城？A.经常22%B.偶尔4646%C.只去过一次1919%D.没去过3333%2.你是否注意过团城地面上有一些古渗水井盖？A.注意过并心有疑问33%B.注意过但没当回事1717%C.只是见过1414%D.没注意6666%3.您知道北海团城下面的古节水灌溉系统吗？A.知道并非常重视55%B.知道但没当回事1515%C.记不清1212%D.不知道6868%4.您对北海团城下面的古节水灌溉系统的看法是什么？（多选）A.科学3632.73%B.流程复杂1816.36%C.浪费人力物力32.73%D.没看法5348.18%5.您对现在北京城市的地砖以及喷灌设施满意吗？A.十分满意99%B.较满意5757%C.较不满意2727%D.十分不满意77%6.您对现在北京城市的绿化工作满意吗？A.十分满意99%B.较满意6464%C.较不满意2121%D.十分不满意66%7.您认为北京应该应用什么样的灌溉A.用团城那样的古代灌溉设施好99%B.用现在的挺好1010%设施比较好？C.古今结合起来好5656%D.不知道2525%8.在此问卷调查之前，您考虑过这样的问题吗？A.深思熟虑过11%B.想到过3434%C.只是有个念头2323%D.从没想过4242%9.请问您的年龄属于下列哪个范围：A.18岁以下3636%B.19—30岁1111%C.30—50岁3333%D.50岁以上2020%10.请问您是什么职业：A.学生4343%B.工人1616%C.职员2424%D.其他1717%五、分析与讨论：1.水井中的秘密通过调查，我们已经了解了小水井中的秘密。其实，所谓的秘密只是利用了天然的水资源—雨水，不需要安装现代机械化的喷灌设施，而是在地面上铺设渗水透气性较好的青砖并在砖与砖之间特意留出较大的间隙；还建造独具匠心的地下涵洞，它们巧妙地融为一体，让天然降水充分地被吸收、保留，使树木得到充足的水分，经历了无数的旱季和雨季本能得以生存数百年却依然长的郁郁青青。高出地面46米的团城没有利用北海内丰富的水资源，而是仅凭着每年的600ml降水供养着30多棵古树。2.令人失望的现状与此相比，北京各大主要道路两旁的情况就显得逊色很多。调查结果显示，在一些枝叶稀疏的矮小的树木周围所铺设的地砖上，水很难被吸收而是大部分蒸发到空气中，由此可见，这些地砖的渗水透气性较差。3.值得欣慰的前景好在充分利用雨水灌溉的问题已经得到专业人士的重视，团城附近的文物保护单位，已经开始学习古人节水灌溉的经验。例如，北海公园和中山公园都已仿照团城铺设了吸水、透气性极好的地砖。园林工作者向我们介绍说：“这种地砖并非黏土制成，而是混凝土做成的。衬砌材料是在水泥浆里加了30％粗锯末。”调查结果也反映出这种地砖的渗水透气性较好的特点。无独有偶，在景山公园山间，也修建了多个蓄水池，有意地把雨水保存起来，用于灌溉。去年成立的雨水利用专业委员会，也已成功的于今年6、7月拦雨洪74万多立方米。4.观念的误区另外，我们调查的问卷经过统计得到的数据显示，北海大部分的游人都忽视了团城的雨水利用问题。100人中没有去过团城的约占1/3，不知道团城有地下灌溉系统的人竟超过了半数，对团城节水灌溉系统没有任何看法的也是近半数，笼统认为其原理科学的占32.73％，对此类问题深思熟虑过的只有一人。看来，这个问题的确成为小水井中的秘密，还有很多智慧的结晶的带着我们去挖掘。5.节水的楷模——团城调查对象大部分对北京的灌溉设施和绿化工作比较满意。但其实，除了铺设地砖渗水透气性问题以外。这其中还存在着一些浪费水资源的现象。例如，绿化过于依赖浇水，却无保水措施。在北京干旱少雨的情况下，大部分用于浇灌的水被蒸发到空气中，其余的深入土壤的水也不能很好的被树木的根系吸收造成了水资源的严重浪费，又使树木干枯致死。若补种，又要消耗大量的人力物力。也许有人会说：“若在夜间浇灌树木，在温度较低的情况下，蒸发量不就减少了吗？”其实则不然，我们忽略了夜间灯光照射的问题。无论是矗立在街道两旁的路灯，还是节日里挂在树间的彩灯，都使树木周围的温度升高，加大了水分的蒸发量，无形的浪费了水资源。相比之下，团城的节水情况要好得多，虽然也存在着蒸发现象，但大量以渗入地下的水得以保留。6.开源节流综上所述，团城的古节水灌溉系统有很多科学的地方值得我们借鉴。这种充分利用天然降水，减少蒸发量，是树木逐渐吸收水分的做法，正所谓开源节流。小小的团城带给人们的不仅是假日的享受，更多的是智慧的雨滴！六、建议：1.将渗水透气性良好的地砖应用于北京城市建设，以充分利用天然降水。2.在树木周围的裸露土地上覆盖天然植物碎屑，使所覆盖土地的水分不易蒸发，有助于土壤保湿，增加土壤的透气性和透水性，还有助于土壤中微生物和昆虫的生存。3.减少喷灌的使用，以大量天然降水代替。4.大力宣传团城的古节水灌溉系统，并且加以保护。七、小结：经过了这次近几个月的调查，不仅解答了我们心中的疑惑，而且提高了我们的观察、写作、交际等能力，提早地接触了社会。同时也尽我们的微薄之力为北京的城市建设做出力所能及的贡献。最后，我们祝愿2008年的奥运会成为名副其实的绿色奥运；我们的古城—首都北京在可持续发展的推动下，真正成为国际化的大都市！附录1有关北海团城古节水工程秘密的应用调查问卷1.您是否经常去北海团城？A.经常B.偶尔C.只去过一次D.没去过2.你是否注意过团城地面上有一些古渗水井盖？A.注意过并心有疑问B.注意过但没当回事C.只是见过D.没注意3.您知道北海团城下面的古节水灌溉系统吗？A.知道并非常重视B.知道但没当回事C.记不清D.不知道4.您对北海团城下面的古节水灌溉系统的看法是什么？（多选）A.科学B.流程复杂C.浪费人力物力D.没看法5.您对现在北京城市的地砖以及喷灌设施满意吗？A.十分满意B.较满意C.较不满意D.十分不满意6.您对现在北京城市的绿化工作满意吗？A.十分满意B.较满意C.较不满意D.十分不满意7.您认为北京应该应用什么样的灌溉设施比较好？A.用团城那样的古代灌溉设施好B.用现在的挺好C.古今结合起来好D.不知道8.在此问卷调查之前，您考虑过这样的问题吗？A.深思熟虑过B.想到过C.只是有个念头D.从没想过9.请问您的年龄属于下列哪个范围：A.18岁以下B.19~30岁C.30~50岁D.50岁以上10.请问您是什么职业：A.学生B.工人C.职员D.其他感谢您配合我们的调查，祝您身体健康，万事如意！北京市三十五中学侯君竹李莹附图1-1附图1-2附图1-3附图1-4附图1-5附图1-6全国青少年优秀环保论文专家评审意见表等级：一等作者：侯竹君、李莹学校：北京市第三十五中学题目：小水井中的大智慧——对团城古节水灌溉系统应用的研究专家点评意见：1、该论文选题新颖，有创意，将古代建筑与现代节水技术紧密结合；2、树木的浇灌是城市绿化，特别是北京缺水城市树木保养中的一个重要问题，该论文提出的建议有实用性；3、该论文图文并茂，文字流畅，符合论文撰写的“五要素”；4、该论文工作量较大，做了认真的测量和调研工作，得出的结论有科学依据。综上所述，该论文是一篇优秀论文。不足之处：对团城地下的渠道系统阐述不够。点评人：井文涌