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2012年3月16日 星期五

工程師設計喜馬拉雅摩天水塔儲存冰川淡水

喜馬拉雅水塔並不只是2012摩天大樓大賽的獲勝者,它還是氣候變化造成這座世界最高山脈的冰川融化引起的迫在眉睫的水管理問題的一種有遠見的解決方案
北京時間3月16日消息,據國外媒體報道,喜馬拉雅水塔並不只是2012摩天大樓大賽的獲勝者,它還是氣候變化造成這座世界最高山脈的冰川融化引起的迫在眉睫的水管理問題的一種有遠見的解決方案。如果進行大量復制,這種創新性水塔有一天將能確保為後代子孫提供穩定的淡水供應。
    清潔水源大災難
  

最近喜馬拉雅冰川在全球變暖的影響下,正在以令人吃驚的速度消退
一想到“喜馬拉雅”,腦海里立刻會浮現連綿的山脈和冰川。而由冰川以融水的形式提供的賦予生命的水源並未立刻出現在我們的腦海里。喜馬拉雅地區有大約5.5萬座冰川,擁有的水資源佔世界淡水資源的40%,它們是世界7大重要河流的主要水源,並有數億人依靠它們生存。幾百萬年來,當地的水文循環通常都是一個自延續機制。
   然而,最近喜馬拉雅冰川(和世界其他地方的冰川)在全球變暖的影響下,正在以令人吃驚的速度消退。據一些研究預測,今後的半個世紀從這座山脈流下的水流將會顯著減小,而冰川也將在2162年徹底消失不見。雖然逆轉、阻止或者放慢全球變暖的進程可能還是我們當前的能力無法達到的,但事實上適應未來這里的現實是我們能夠做到的,而不是一種選擇,因為不做我們就將等死。適應環境是人類最擅長的一點,我們從非洲雨林被綠草如茵的開闊大草原所替代開始,就一直在適應不斷變化的環境。
     可持續的頂級利用
考慮到喜馬拉雅冰川的消退以及它們的水管理能力的喪失,顯然需要一些替代策略
據一些研究預測,今後的半個世紀從這座山脈流下的水流將會顯著減小,而冰川也將在2162年徹底消失不見。
考慮到喜馬拉雅冰川的消退以及它們的水管理能力的喪失,顯然需要一些替代策略。中國設計師、工程師鄭志(Zhi Zheng)、趙洪川(Hongchuan Zhao)和宋東柏(Dongbai Song)已經提議把人類科學獨創性與可持續未來的實用和可預見性版本相結合。喜馬拉雅水塔給2012摩天大樓大賽的評審團留下了深刻印象,由鄭志、趙洪川和宋東柏組成的科研組獲得了第一名。這項已有6年歷史的競賽的意圖是“發現年輕天才,他們的想法將會改變我們對建築及其與自然和建築環境的關系的理解”。雖然喜馬拉雅水塔自身並不是一座摩天大樓,但是它非常高︰每座塔的上部、中部和下部之間的預期溫差,對它作為儲水和疏散水的裝置的功能至關重要。就像巨大的喜馬拉雅山脈本身,這些塔將在頂部儲存冰,在底部儲存水。
    喜馬拉雅水塔的選址
作為一項設計研究,喜馬拉雅水塔適當掩飾了一些令人望而生畏的工程學挑戰
     該提議設想把一系列水塔健在當前被正在不斷消退的冰川佔領的喜馬拉雅地區。該設計結合中央通風孔,冷空氣進入後,與整體冷卻設備一起冷凍水,並把它儲存在位于雪線以上的4個柱形結構內。在夏季季風期,這些水塔會通過堅固的支撐性基部吸收水分。就像天然植物一樣,被吸收的水用來鞏固該塔的供水功能,與此同時,過剩的水會被“扣押”下來,避免下游低窪地發生洪水。從水塔的基部穿過的一個創新性的網狀水疏散管道,將會在這里合並空間,形成鐵路,方便人和貨物從該地通過。如果能建設足夠數量的這種水塔,它們通過人造方式在取代高山冰川的天然水管理功能方面將會起很大作用。一旦建設完成,喜馬拉雅水塔就能利用降雨、降雪、陽光和風等自然環境推動它們的操作,盡量減少它們的生態足印。
    冰雪大廈
作為一項設計研究,喜馬拉雅水塔適當掩飾了一些令人望而生畏的工程學挑戰,比如建設、操作和資金問題,還有很多,這里就不一一列舉了。我們需要考慮一座水塔的實際建設過程、它會對環境造成什麼影響,還要考慮當前大部分喜馬拉雅地區人口稀少,相對無污染,是世界上最偉大的一個奇跡等問題。現在要在從阿富汗到中國西部地區的這片非常遼闊的高海拔地區建設幾十,甚至是幾百座喜馬拉雅水塔,你想過這會對環境造成什麼影響嗎?人和建築材料可以用卡車或者空運到建築工地,但是誰會為此買單,什麼時候買單?可以確定,建設這種水塔的費用將像塔本身一樣高。
   最終,與不行動相比,錢和髒亂可能算不得什麼。沒有冰川儲存和逐漸把水分散到周圍的窪地,在那里工作和耕作的超過幾十億人的生命將會受到每年反復出現的洪水和干旱的威脅。未來幾個世紀的生活成本和維持生計的費用,將會遠遠超過在未來幾十年建設喜馬拉雅水塔網的費用。
 

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