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雨水收集必须遵循的八个原则

2025年09月23日 09:07:40      来源:安徽省格致绿色建筑设计有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:12

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      看过上期文章“种雨水的人:津巴布韦生态农夫菲力的故事”之后,或许你也很想亲手开始实践,把珍贵的雨水“种”到土壤中,种出一片生机蓬勃的绿洲——不过先别忙,在正式开工之前,用心的设计很有必要。我们不能直接去复制菲力的做法,因为每一片土地、每一位农人都是无二的。雨水收集并没有一套标准答案,必须因地制宜。但是,不论在何处,有八个原则却是普遍适用的,而且,只有当同时遵循所有这些原则,一个雨水收集系统才能发挥效果。

      原则一:长期的、用心的观察
      菲力并没有接受过任何专业培训,他的学习始于对土地的长期的、用心的观察。而每个人都能做到这一点。开始时,那片土地贫瘠干燥、被严重侵蚀,但也有一些地块不太一样,比如他发现,一些天然堆积的石块能蓄积雨水,促进了周围的植物生长。于是菲力就开始模仿着做一些构造,再花很多时间观察这些构造的效果。

      观察,不是仅仅用眼睛看,不是走马观花,而是全身心投入的一种学习。在风中静坐,在雨中漫步,沉下心,把自己的身体变成一块“海绵”,用所有的感官去倾听。当季节变更,将自己放空,融入到无处不在的变化中。


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      观察土地上正在发生的一切,雨水会自然地停留在何处?有没有一些光秃秃的、很容易发生侵蚀的地块?雨水在哪里汇聚成流,这些水流是否洁净?土壤是板结坚硬,还是有很多松软的有机质?有没有水生昆虫和水鸟的身影?水从哪来,去往何处?……观察之后,也需思考:为什么现状会是这样?侵蚀是怎么发生的?为什么有些地方本身就更湿润?……

      将你的土地作为整体来看待,而不是分割成一个个不相关的部分。想像假如做出一个改动,会对整块土地的水流、野生动物栖息地、盛行风和光照等形成怎样的影响?

      当你和一片土地产生深度连接,她自然会告诉你,这里有哪些资源、面临着什么挑战,她会引导你做出更好的计划。而如果你满不在乎地跳过观察这一步,未来付出的代价可能是难以想象的。


      原则二:从地势高处开始
      菲力的的雨水收集设施是在农场最上坡的花岗岩石丘附近建造的。当你开始设计时,也要记得从地势高处开始——即从雨水流动的起点开始。如果你的土地位于半山腰或山脚下,也尽量从你有权使用的处开始做雨水收集设施。这个原则看似和常识相违背,但背后原因很简单:


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      相比较地势低处而言,在地势高处,雨水形成的地表径流的流量较小,也更容易控制,不易形成具有破坏性的径流。所以,如果在地势高处建造雨水收集设施,管理和维护会更容易。

      在地势高处,你可以用较小的成本,建造一些小规模的雨水收集设施(如小水库、小池塘)。在这些小规模设施当中或周围,植物既能得到充足的水分,又不会被洪水淹没。

      在地势高处,收集起来的水会慢慢渗入土壤中,并且由于重力作用,这些水分会在地下慢慢地往下坡处移动,滋养整片土地上的植物。而反之,地势低处收集的水就无法自然地被上坡处的植物利用。

      地势高处的集水设施中的水更容易被取用(包括用作灌溉或家庭用水等)。从中取水不需要水泵——重力是免费的、取之不尽的能源。

      原则三:小是美好的
     小是美好的,而且,对于雨水收集来说,“小”也意味着更便宜、更容易、更高效。菲力和他的家人用双手和简单的人力工具做出了所有雨水收集设施,材料(主要是石头、泥土和一些二手水管)成本极低,所有后续维护也都是自己完成。他们能做到这一点,是因为所有设计都是“人性尺度”的。看上去似乎没有“科技含量”,但实际效果却很好,正因为所需技术如此简单,他们才不需依赖外界的公司和商品,在几乎囊中空空的情况下也能完成建造。(参考阅读:什么是“低技术”?)

     从小规模开始,也意味着,你能很快看到效果的好坏,并更容易做出改动。小的错误会给你经验教训,而不会把你搞垮。

     零散分布的数十个、数百个乃至数千个小型的雨水收集设施加在一起,比单独的一个巨型水库要高效得多,因为前者能收集更多水,并将水更均匀地渗透到整片土地当中。

      印度的“水土保护研究和培训学院”的研究表明,将一个水库的汇水区从1公顷增加到2公顷,会使每公顷收集的水量减少20%。科学和环境中心指出,“在一个易受旱灾影响的地区,10个汇水区分别是1公顷的小水库,比1个汇水区10公顷的大水库收集的水要多得多。”另外,小型水库不需要复杂昂贵的分流系统,更不需迁走大批的居民。

      原则四:让雨水分散开、渗入土壤中
      这就好像,每当下雨时,邀请雨水在土地上悠闲地漫步、缓缓游走到每一个角落,和尽可能大面积的土地发生深度接触,而不是急匆匆地汇聚在一起流走。

     正如在菲力的农场中,除了两个雨水收集罐(分别用于家庭用水和庭院菜园灌溉)以外,所有的雨水收集设施的目的都是要将水分尽可能渗入土壤中。一旦雨水下渗,就会慢慢地在地下移动分散开,而不会造成表土的侵蚀。

      而常见的做法,是将雨水汇集到(通常是水泥加固的)排水沟中,这会增加水流流速,让其与土地隔绝,这就好像身体中的血管发生了硬化,对整个系统来说是很不健康的。


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     这张图中的山坡地光秃秃的,像一个很大的排水管道,从处的“源”(source)直接到达处的“汇”(sink),造成侵蚀和下坡处的洪涝。地势高处会很干燥,而地势低处则需花很大成本排涝抗洪。这个系统无法持续,它会逐渐地自我崩解。


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      而这第二张图中的“网”状系统,是在同样的山坡地上做了改造,通过一系列集水设施和丰富的植被,让雨水慢下来、渗入土壤,避免侵蚀。这样的系统才有了再生的能力,会慢慢恢复天然生态系统的功能。


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      从“源”到“汇”,两种截然不同的对待雨水的方式



      原则五:必须设计溢流系统,并将溢流看做资源
      溢流不应该被当做“废水”,经过设计,溢流能够发挥的作用其实很多。

      无论你的整个雨水收集系统设计得多么好,必须得考虑到可能到来的暴风雨,并相应地设计溢流系统。溢流口用大块的石头紧紧堆积在一起加固,或者种上根系很发达的植物,以免在水量大时崩塌。溢流的方向必须是可知的,是流向需要水分的地方。需注意,从储水罐中导出的溢流必须远离储水罐下方的地基,可将其导入到树木周围的小洼地,而不同的洼地可通过溢流道相连,并汇入较大的湿地或水库中。


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      雨水收集罐的溢流走向


      在土地的最下坡处,还需要有最终的溢流口,理想情况下,这是将多余的水分导入到有天然植被的溪流或河滩中,但如果是在城市或近郊,就不得不导入到市政排水管道中了。

      原则六:使用天然覆盖物,种植地被植物
      在光秃秃没有任何植物的土地上,裸露的土壤很容易板结,渗水性变差,所以,当雨水降落,要么是很快流走,要么就是积聚在板结土地的低洼处。而种植了地被植物或者盖着天然覆盖物的土地就不一样了。植物的根系深深穿透土壤,落叶形成一层层覆盖,蚯蚓和其他土壤生物将枯枝落叶降解转化,并且形成丰富的孔隙,这非常有利于雨水的渗透,而且有机质是很擅长吸水、储水的“海绵”。植被遮阴下,土壤的水蒸发量也减少了,总之,这一切都意味着,我们能在土壤中储存更多的水。


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      原则七:叠加功能
      菲力的实践当然远不止是收集雨水,他是在改善这整片土地的生态功能,而非仅仅某一个方面。

      他的设计中,充分考虑到了集水设施和整片土地的关系,以让每一项建造都能发挥多种功能——即叠加功能。比如,种在集水设施旁的植物是经过精心选择的,不仅以发达的根系固土保水,同时产出食物、草药、纺织纤维、木材等产品,还能形成野生动物栖息地和防风带。

      再比如很多地方常见的一个设计,在住宅向阳面做小池塘,它不仅可用来收集雨水,也是天然“空调”,在夏季为住宅降温,冬季则把阳光反射到室内、为住宅加温,池塘中养鱼并种植水生农作物,能形成丰盛的食物生产系统。


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      这个例子中,储水罐附近的树木能为房屋和储水罐遮阴,还能产出食物、吸引授粉昆虫,树周围的洼地能蓄积雨水,并吸收储水罐的溢流。

      让我们尽量去尝试,用一项实践来解决多个问题,并同时创造出多种资源。

      原则八:持续的观察和调整
      对于雨水收集系统的长期维护来说,持续的观察和调整是至关重要的。

      菲力有一段很有意义的经历。他沿着等高线建造了很多条土堤用来蓄水,他想在上面种一些能有经济产出的植物,用植物根系来固土。后来他选择了剑麻,因为剑麻几乎不需人工维护,耗水量极少,能固土保水,同时也是纤维原料。他为此策划许久,实践后确实发现,剑麻生长旺盛,很快就把土堤满满覆盖,土堤集水效果也很好,但他犯的的错误是:忘记了要从小规模开始。

       在一场大旱中,农场中很多草木枯萎凋敝,但是遍布在土堤上的剑麻却依然翠绿旺盛,就这样成为了四处觅食的牛羊们的目标。结果,牛羊因为肠胃中纠缠了太多粗长纤维而相继。菲力震惊又难过,他没有预料到这件事——确实,在实践中,有太多事情是我们无法或没有预料到的。菲力不得不移除了绝大多数的剑麻,只保留一小丛作为给自己的提醒。作为剑麻的替代,他试验性地小规模种植一些植物,看到实际效果后再扩大种植。

      遵循以上所有这些原则能减少犯错的可能,增加成功的可能性,而随着时间推移,总会需要维护和调整。当然,如果开始时就考虑尽量充分,维护的工作也会相应较小。

      没有一片土地是一成不变的,随着动植物一年年的生长,以及农人自身对土地带来的改变,这整个系统永远处在动态的变化中,我们需要学会如何与自然对话、合作,而不是期望能一劳永逸。并不存在什么“”的,能一步到位的雨水收集系统。在遵循以上原则的基础上,必要的维护工作不应被看做是麻烦,而是一种向自然学习、在学习中前行的机会。


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