■藏館名稱：北京節水展館
■藏館特點：北京唯一以節約用水為主題的展館
■藏館位置：北京市海淀區恩濟莊46號C區
近年來，隨著生活質量的提高，人們的環保意識也逐漸增強。而在眾多的環保內容中，離我們最近的就是節約用水。如果問您為什么要節水，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？節水的觀念和方法經過了怎樣的歷史？當下又有什么先進的節水設備呢？只要參觀一個小小的展館，您就會對這些知識如數家珍。
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象的利用，當代應用廣泛
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“虹吸現象”。
仔細觀察的話就會發現，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。《后漢書·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，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在所說的虹吸管。看來，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，當地人“以竹之差小者，出入井中為筒，無底而竅其上，懸熟皮數寸，出入水中，氣自呼吸而啟閉之，一筒致水數斗。”顯然，它也利用了虹吸原理。
現代社會對虹吸原理的利用更為廣泛。具體到節水這一方面，值得一提的是近年來出現的虹吸式馬桶——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：循環利用水資源給機器降溫
第一次看到“水冷空調”這件展品，我真不知道從何下手。工作人員幫我啟動了機器。在循環泵的作用下，水不斷地從下方被抽上來（如圖中左側箭頭所示）。我摸了摸這一側的觸摸屏，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（如圖中右側箭頭所示）。我摸了摸這一側觸摸屏，比剛才熱多了，顯然水溫升高了。工作人員說，水冷空調的原理，就是通過水的流動將機器設備產生的熱量帶走，使水溫升高達到使設備降溫的目的。而且，由于安裝了循環泵，水冷空調可以循環利用水資源，非常環保。
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？
經過科學家研究，生活中的污水可以經過適當的處理后重復利用，以實現水的良性循環。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。這些水經過物理的、化學的或是生物的方法處理，達到一定的水質標準后，就能重新清洗車輛，循環利用。節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標準，可以再次用來洗車。這樣的循環利用可以使水的重復利用率達到80%以上。更可喜的是，用循環水洗車和用皮管子沖車相比，可以節水90%以上。工作人員告訴我，污水資源的利用是城市節水的發展方向之一；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，經過進一步處理，雨水成為了生活雜用水，或者回補地下水。看來，雨水的價值不可小視——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。在城市里建設各類雨水利用設施，就地收集、就近利用、集少成多，既節約有限的水資源又能減少城市綠島效應，何樂而不為？
■水力發電模型：水電站在生產生活中發揮著重要作用
人類對水力的利用由來已久。早在兩千多年前，古先民已經制造出了水車、水磨等生產工具，這是對水能資源最簡單和最基礎的利用。到了工業革命時期，隨著科技的發展，人們開始利用水力發電。1878年法國建成世界第一座水電站，裝機容量僅為25千瓦，完全不能和現在的大型水電站相比，但在當時卻具有劃時代的意義。經過一百多年的發展，到了20世紀80年代末，世界上一些工業發達國家，如瑞士和法國的水能資源已幾近全部開發。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年經國務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，年發電量5717億千瓦時。中國不但在水電裝機總容量上位居世界第一，也是世界上水電在建規模最大、發展速度最快的國家。
說了這么半天水力發電的歷史，它的原理究竟是什么呢？簡單地說，水力發電是利用水輪機將水的重力勢能轉化為動能，推動發電機發電。它包括從江河湖海中獲得可利用的水能及將水能轉化成電能兩個部分。
在展館中，有一件“水力發電模型”。根據模型所示，建設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、發電機和變壓器等機電設備。工作人員介紹說，根據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、生活中發揮著重要的作用。
■節水灌溉模型：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實踐中研究出了許多灌溉工具。周朝出現了戽斗。戽字讀“護”，據王禎《農書》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、田圃等小面積農田。秦漢之際，統治者極為重視興修水利，灌溉工具也有了進一步發展，普遍使用轆轤灌田。轆轤利用輪軸的轉動，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，漫步在中國農村，特別是南方水鄉，我們還經常能看到水輪，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，在農村的生產生活中，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，參觀了節水展館，我才知道這樣灌溉非常浪費水。
展館中有個節水灌溉的模型，上面有好幾個顯眼的噴頭，主要展示的是噴灌的應用。所謂噴灌，是利用噴頭等專用設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，一般比地面灌溉節省水量30%一50％，優點十分明顯。
據工作人員介紹，2009年，北京11家公園全部啟用自動化噴灌系統，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、樹灌器等節水灌溉措施——看來，節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！
