■藏館名稱：北京節(jié)水展館

　　■藏館特點：北京唯一以節(jié)約用水為主題的展館

　　■藏館位置：北京市海淀區(qū)恩濟莊46號C區(qū)

　　近年來，隨著生活質(zhì)量的提高，人們的環(huán)保意識也逐漸增強。而在眾多的環(huán)保內(nèi)容中，離我們最近的就是節(jié)約用水。如果問您為什么要節(jié)水，您一定會脫口而出：因為水資源緊張唄！那么，洗車的廢水能否收集起來重新利用呢？媒體上常說的“中水”究竟是怎么來的？節(jié)水的觀念和方法經(jīng)過了怎樣的歷史？當下又有什么先進的節(jié)水設(shè)備呢？只要參觀一個小小的展館，您就會對這些知識如數(shù)家珍。

　　在定慧寺北邊，有條南北向的馬路——恩濟西街。沿著恩濟西街向北走，過了一個十字路口，路西就是有著六個藍色大字的：“北京節(jié)水展館”。走進大門，在門口簡單登記一下，就可以免費參觀了。

　　■漢朝就已開始對虹吸現(xiàn)象的利用，當代應(yīng)用廣泛

　　在展館中有這樣一件裝置，它分為左右兩部分，兩部分之間依靠一根曲管連通。裝置右半邊的管口浸在液體之中，并且不斷吸取液體，從右往左流過曲管，最終從裝置左半邊的管口中流出。這就是所謂的“虹吸現(xiàn)象”。

　　仔細觀察的話就會發(fā)現(xiàn)，裝置左半邊的出水口，比右半邊的水面要低。這樣，使得出水口液面受到向下的的壓強（大氣壓加水的壓強）大于向上的大氣壓強，保證了水的流出。

　　對虹吸原理的利用，有著悠久的歷史?！逗鬂h書·宦者列傳》有云：“使掖庭令畢嵐……作翻車、渴烏，施于橋西，用灑南北郊路，以省百姓灑道之費。”唐代的章懷太子李賢給這一段做了注釋：“翻車，設(shè)機車以引水；渴烏，為曲筒，以氣引水上也。”唐代史學家杜佑在《通典》當中，對“渴烏”的使用方法做了更詳細的記載：“渴烏隔山取水，以大竹筒去節(jié)，雄雌相接，勿令漏泄，以麻漆封裹，推過山外，就水置筒，入水五尺。即于筒尾取松樺干草，當筒放火，火氣潛通水所，即應(yīng)而上。”綜合以上文獻，可以判斷渴烏是一種曲形的筒狀物，用來引水。但是，文字記載還是抽象了一些，有沒有更直觀的圖像傳世呢？南宋初年，楊早在《六經(jīng)圖》繪制了蓮花漏的圖形，其中就包括了“渴烏”這個部件，它的形狀很像我們現(xiàn)在所說的虹吸管?？磥?，渴烏是利用虹吸原理制成的水利裝置。

　　在北宋時期，四川井鹽的開采中廣泛使用了一種“筒井”。蘇軾在《東坡志林》一書中記載，當?shù)厝?#8220;以竹之差小者，出入井中為筒，無底而竅其上，懸熟皮數(shù)寸，出入水中，氣自呼吸而啟閉之，一筒致水數(shù)斗。”顯然，它也利用了虹吸原理。

　　現(xiàn)代社會對虹吸原理的利用更為廣泛。具體到節(jié)水這一方面，值得一提的是近年來出現(xiàn)的虹吸式馬桶——它利用虹吸原理沖廁，沖水噪音小，容易沖掉黏附在馬桶表面的臟物。

　　■水冷空調(diào)：循環(huán)利用水資源給機器降溫

　　第一次看到“水冷空調(diào)”這件展品，我真不知道從何下手。工作人員幫我啟動了機器。在循環(huán)泵的作用下，水不斷地從下方被抽上來（如圖中左側(cè)箭頭所示）。我摸了摸這一側(cè)的觸摸屏，感覺很涼，顯然水溫很低。水從機器旁邊流過后，又向下方流走（如圖中右側(cè)箭頭所示）。我摸了摸這一側(cè)觸摸屏，比剛才熱多了，顯然水溫升高了。工作人員說，水冷空調(diào)的原理，就是通過水的流動將機器設(shè)備產(chǎn)生的熱量帶走，使水溫升高達到使設(shè)備降溫的目的。而且，由于安裝了循環(huán)泵，水冷空調(diào)可以循環(huán)利用水資源，非常環(huán)保。

　　我想起來，中學課本上講過，水是一種熱交換媒介。生活中也經(jīng)常用到水的這種特性。比如，剛熬好的粥很燙嘴，我們就把盛粥的飯碗放在一個盛著涼水的大碗里，不一會兒粥就不燙了。這種辦法，北京話叫做“拔一拔”——和水冷空調(diào)的原理相比，實有異曲同工之妙。

　　■洗車水的再生利用：使污水“資源化”

　　現(xiàn)在，越來越多的家庭有了私家車。為了讓愛車“面容”整潔，大家也經(jīng)常去洗車。不過，看著洗車時嘩嘩流掉的水還是挺讓人心疼的。這些水有沒有利用的可能呢？

　　經(jīng)過科學家研究，生活中的污水可以經(jīng)過適當?shù)奶幚砗笾貜?fù)利用，以實現(xiàn)水的良性循環(huán)。北京是一個特大的城市，擁有幾百萬輛汽車，沖洗汽車的用水量很大。這些水經(jīng)過物理的、化學的或是生物的方法處理，達到一定的水質(zhì)標準后，就能重新清洗車輛，循環(huán)利用。節(jié)水展館里有一個小小的模型，演示了這一過程：

　　洗車的廢水經(jīng)過除油、混凝、沉淀、過濾、消毒等處理，達到了沖洗汽車所要求的水質(zhì)標準，可以再次用來洗車。這樣的循環(huán)利用可以使水的重復(fù)利用率達到80%以上。更可喜的是，用循環(huán)水洗車和用皮管子沖車相比，可以節(jié)水90%以上。工作人員告訴我，污水資源的利用是城市節(jié)水的發(fā)展方向之一；而洗車水的再生利用，則是污水資源化的一個方面，更是城市積極推廣的主要節(jié)水措施之一。

　　■雨水綜合利用模型：

　　雨水是潛在的水資源

　　提到雨水，大家再熟悉不過了：它從天而降，或者在地上積成一灘，等太陽出來以后就蒸發(fā)得無影無蹤；或者直接流入地溝，變成更加穢濁的污水。近年來，隨著環(huán)保意識的加強，人們開始思考一個問題：能否不讓雨水白白流掉而讓它發(fā)揮自身的價值呢？

　　展館中有件模型，展示了雨水綜合利用的過程。簡單地說，就是利用建筑的屋頂、道路、庭院等收集雨水，經(jīng)過進一步處理，雨水成為了生活雜用水，或者回補地下水?？磥恚晁膬r值不可小視——從某種意義上講，它就是潛在的水資源！

　　工作人員告訴我，北京城區(qū)雨洪最大可利用量，多年平均有近2億立方米。在城市里建設(shè)各類雨水利用設(shè)施，就地收集、就近利用、集少成多，既節(jié)約有限的水資源又能減少城市綠島效應(yīng)，何樂而不為？

　　■水力發(fā)電模型：水電站在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用

　　人類對水力的利用由來已久。早在兩千多年前，古先民已經(jīng)制造出了水車、水磨等生產(chǎn)工具，這是對水能資源最簡單和最基礎(chǔ)的利用。到了工業(yè)革命時期，隨著科技的發(fā)展，人們開始利用水力發(fā)電。1878年法國建成世界第一座水電站，裝機容量僅為25千瓦，完全不能和現(xiàn)在的大型水電站相比，但在當時卻具有劃時代的意義。經(jīng)過一百多年的發(fā)展，到了20世紀80年代末，世界上一些工業(yè)發(fā)達國家，如瑞士和法國的水能資源已幾近全部開發(fā)。巴西和巴拉圭兩國在巴拉納河上合建的伊泰普水電站，于1991年竣工，裝機容量達到了1260萬千瓦，在20世紀全世界的水電站中首屈一指。

　　中國是世界上水力資源最豐富的國家，特別是進入近代以后，在科技潮流的推動之下，開始了對水力發(fā)電的實踐。1910年7月，云南螳螂川開始修建石龍壩水電站，1912年4月開始發(fā)電，裝機容量為480千瓦。這是中國第一座水電站，并且運行至今。2006年經(jīng)國務(wù)院批準列入第六批全國重點文物保護單位名單。著名的葛洲壩水電站和三峽水電站都是我國較大的水電站，大家早已耳熟能詳。到2009年底，全國水電裝機容量達到了19629萬千瓦，年發(fā)電量5717億千瓦時。中國不但在水電裝機總?cè)萘可衔痪邮澜绲谝?，也是世界上水電在建?guī)模最大、發(fā)展速度最快的國家。

　　說了這么半天水力發(fā)電的歷史，它的原理究竟是什么呢？簡單地說，水力發(fā)電是利用水輪機將水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，推動發(fā)電機發(fā)電。它包括從江河湖海中獲得可利用的水能及將水能轉(zhuǎn)化成電能兩個部分。

　　在展館中，有一件“水力發(fā)電模型”。根據(jù)模型所示，建設(shè)水電站需要建造水庫、水壩、引水渠道等水利工程，還要建造廠房，安裝水輪機、發(fā)電機和變壓器等機電設(shè)備。工作人員介紹說，根據(jù)利用水能方式的不同，水電站可分為堤壩式、引水式和混合式等類型，在生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著重要的作用。

　　■節(jié)水灌溉模型：噴灌可以大大提高水的利用率

　　早在幾千年前，我們的祖先們就在生產(chǎn)實踐中研究出了許多灌溉工具。周朝出現(xiàn)了戽斗。戽字讀“護”，據(jù)王禎《農(nóng)書》記載，戽斗是用木桶或柳罐，兩端系繩，“兩人掣之，抒水上岸，以灌田稼”。它利用兩人的合力和慣性，既能灌溉又能排水，適用于菜園、田圃等小面積農(nóng)田。秦漢之際，統(tǒng)治者極為重視興修水利，灌溉工具也有了進一步發(fā)展，普遍使用轆轤灌田。轆轤利用輪軸的轉(zhuǎn)動，使“所懸之器虛者下，盈者上，更相上下，次第不輟，見功甚速”。隋唐時期發(fā)明了筒車，它利用水力沖擊大水輪，帶動輪緣上的竹筒或木筒，從河中取水灌田。唐人陳廷章《水輪賦》有云：“鉤深致遠，沿洄而可使在山；積少之多，灌輸而各由其道。爾其揚清激濁，吐故納新，輾桃花之活活，搖杏葉之鱗鱗。”一千多年過去了，至今，漫步在中國農(nóng)村，特別是南方水鄉(xiāng)，我們還經(jīng)常能看到水輪，它與青山綠水相映成趣，讓人想起《水輪賦》中的描寫：“浴海上之朝光，升如日御；泛江中之夜影，重似月輪。”

　　從古至今，在農(nóng)村的生產(chǎn)生活中，灌溉的重要性不言而喻。那么，在當代的大都市呢？這里沒有田地還需要灌溉嗎？答案是肯定的。平時，我們經(jīng)常看見公園里或者馬路邊上，工人師傅用皮管子給綠地“沖”水——這就是城市綠地灌溉。但是，參觀了節(jié)水展館，我才知道這樣灌溉非常浪費水。

　　展館中有個節(jié)水灌溉的模型，上面有好幾個顯眼的噴頭，主要展示的是噴灌的應(yīng)用。所謂噴灌，是利用噴頭等專用設(shè)備把有壓水噴灑到空中，形成水滴落到地面和作物表面的灌溉方法。由于噴灌可以控制噴水量和均勻性，避免產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏損失，使水的利用率大為提高，一般比地面灌溉節(jié)省水量30%一50％，優(yōu)點十分明顯。

　　據(jù)工作人員介紹，2009年，北京11家公園全部啟用自動化噴灌系統(tǒng)，替代了往年用皮管子噴灌的方式。各公園先按照“雨水綜合利用”的思路，通過透水鋪裝的滲透，保存自然降水，再利用收集到的雨水來配合噴灌、滲水管灌、樹灌器等節(jié)水灌溉措施——看來，節(jié)水灌溉離身處都市的我們并不遙遠，哪天再去公園玩兒的時候，一定要留心看一下！