校園循環水池及海洋模擬系統的建設及意義

閆東紅+張凌燕

【摘 要】隨著城市化的發展，許多城市面臨水資源短缺的問題。我校借助多年開展科學實踐活動的經驗，將開發出一個集雨水收集系統、污水治理流程、海洋模擬、海模運動四位一體的教學模型水池。形成周邊支撐學校創新性教育，學校創新性教育輻射周邊創新性研究的良好氛圍。

【關鍵詞】循環利用；創新；實驗室

一、研發項目背景及必要性

我國的水資源浪費十分嚴重。水資源匱乏是不爭的事實。如何循環使用水資源，減少水資源的浪費已成為首要任務。隨著水資源供需矛盾的日益加劇，越來越多的國家認識到雨水資源的價值，并采取了很多相應的措施，因地制宜的進行雨水綜合利用。隨著我國工業的發展，淡水耗量急速增加，我國面臨嚴重的水源緊缺狀況。耗水量高，重復利用率低，是我國工業系統水資源利用的突出問題。因此采用清潔生產工藝，發展新型的節水技術—回收利用雨水成為一種既經濟又實用的水資源開發方式。我校借助多年開展科學實踐活動的經驗，結合自身區位優勢，聯合周邊資源，將開發出一個集雨水收集系統、污水治理流程、海洋模擬、海模運動四位一體的教學模型水池。建設出我校特色的科技創新課程。該水池可以將水資源循環利用、海洋科學和船摸訓練聯合起來，增強我校學生的創新能力，帶動家長的創新意識，并將創新意識培養成為學生的思維習慣。形成周邊支撐學校創新性教育，學校創新性教育輻射周邊創新性研究的良好氛圍。

二、項目應用前景及可行性

節能呼聲越來越高，使得雨水回收再利用也越來越被人重視。采用雨水收集系統。符合我國可持續發展戰略。傳統城市雨水收集是在雨水落到地面上后，一部分通過地面下滲補充地下水，不能下滲或來不及下滲的雨水通過地面收集后匯流進入雨水口，再通過收集管道收集后，排入河道或通過泵提升進入河道。隨著城市化程度的提高，傳統的雨水管理模式經常會造成城市洪災、雨水徑流污染、雨水資源大量流失、生態環境破壞等主要問題。因此目前，市場非常迫切需要一種節能環保的新型雨水收集系統。首先，雨水收集技術已經取得了很好的發展，不但有相應的理論作為基礎，地面雨水收集 ，而且還有大量的工程實踐檢驗，已經可以證明雨水的收集水完全可以持續發展下去。其次，國家是提倡企業去做雨水收集方面的探索和實踐的，通過雨水的收集、存儲、再利用的展現，能讓學生更直觀的了解雨水資源開發方式。學校的船摸水池建在教學樓五樓，屋頂呈斜面形式，便于雨水的收集和循環系統的安裝布置。水池中將設有大陸架、海溝、海島等海洋模型，通過電機的旋轉，可以模擬出海浪搬運的運動形式和海洋沉積的作用，學生在船摸訓練過程中可以通過科普展板了解海洋的定義、海洋的區分和作用。

三、項目研究內容及實施方向

設計一個集海洋模擬、雨水收集、污水治理、海模運動四位一體的水池。海洋模擬包括大陸架、海溝、模型建設，海洋相關的外動力地質作用模擬（海浪搬運和沉積作用）。雨水循環利用系統將天空雨水以天然地形或人工方法收集、儲存（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，同時降低了污水處理系統的壓力。海模運動包括船摸的制作、調試、運行，可供學生船摸競賽訓練用。設計一塊科普墻，以圖解的形式體現，內容包括雨水循環系統、污水處理流程、海洋的簡介，讓學生更直觀、更清楚的了解這些科學知識。此循環水池的投入使用，將作為學校的一個科學實踐場所，增強學生的創新能力和動手能力。

四、項目預期實現成果及經濟指標

該模擬系統需要達到的目的是培養我校學生的創新意識，增強學生的創新能力和動手能力；當然回收利用雨水也是一種既經濟又實用的水資源開發方式，可供建筑及小區日常用水。我校將對這套雨水循環系統進行普及、推廣應用，灌輸學校學生從小節約水資源，開發水資源的環保意識。

五、結語

隨著社會的發展，自然生態系統已經變得很脆弱，保持生態系統相對穩定和平衡的生態住宅小區成為人們住宅建設的發展趨勢和潮流。水循環利用及節水技術的推廣使用是一項造福子孫、一舉多得的技術，只有不斷創新，不斷努力，才能為和諧社會發展做出貢獻！

參考文獻：

[1]呂海寧，楊建民，彭濤.海洋深水試驗池造流系統中穿孔壓力墻參數的研究 [J].水動力學研究與進展（A輯），2006，21（2）.