奇思妙想之工程师设计喜马拉雅摩天水塔储存冰川淡水

http://tech.sina.com.cn/d/2012-03-16/08126843669.shtml

                               
登录/注册后可看大图

　　
喜马拉雅水塔并不只是2012摩天大楼大赛的获胜者，它还是气候变化造成这座世界最高山脉的冰川融化引起的迫在眉睫的水管理问题的一种有远见的解决方案
　　新浪科技讯 北京时间3月16日消息，据国外媒体报道，喜马拉雅水塔并不只是2012摩天大楼大赛的获胜者，它还是气候变化造成这座世界最高山脉的冰川融化引起的迫在眉睫的水管理问题的一种有远见的解决方案。如果进行大量复制，这种创新性水塔有一天将能确保为后代子孙提供稳定的淡水供应。

　　清洁水源大灾难

                               
登录/注册后可看大图

清洁水源大灾难

                               
登录/注册后可看大图

最近喜马拉雅冰川在全球变暖的影响下，正在以令人吃惊的速度消退

　　一想到“喜马拉雅”，脑海里立刻会浮现连绵的山脉和冰川。而由冰川以融水的形式提供的赋予生命的水源并未立刻出现在我们的脑海里。喜马拉雅地区有大约5.5万座冰川，拥有的水资源占世界淡水资源的40%，它们是世界7大重要河流的主要水源，并有数亿人依靠它们生存。几百万年来，当地的水文循环通常都是一个自延续机制。
    然而，最近喜马拉雅冰川(和世界其他地方的冰川)在全球变暖的影响下，正在以令人吃惊的速度消退。据一些研究预测，今后的半个世纪从这座山脉流下的水流将会显著减小，而冰川也将在2162年彻底消失不见。虽然逆转、阻止或者放慢全球变暖的进程可能还是我们当前的能力无法达到的，但事实上适应未来这里的现实是我们能够做到的，而不是一种选择，因为不做我们就将等死。适应环境是人类最擅长的一点，我们从非洲雨林被绿草如茵的开阔大草原所替代开始，就一直在适应不断变化的环境。
　　可持续的顶级利用

                               
登录/注册后可看大图

考虑到喜马拉雅冰川的消退以及它们的水管理能力的丧失，显然需要一些替代策略

                               
登录/注册后可看大图

　　
据一些研究预测，今后的半个世纪从这座山脉流下的水流将会显著减小，而冰川也将在2162年彻底消失不见。

　　考虑到喜马拉雅冰川的消退以及它们的水管理能力的丧失，显然需要一些替代策略。中国设计师、工程师郑志(Zhi Zheng)、赵洪川(Hongchuan Zhao)和宋东柏(Dongbai Song)已经提议把人类科学独创性与可持续未来的实用和可预见性版本相结合。喜马拉雅水塔给2012摩天大楼大赛的评审团留下了深刻印象，由郑志、赵洪川和宋东柏组成的科研组获得了第一名。这项已有6年历史的竞赛的意图是“发现年轻天才，他们的想法将会改变我们对建筑及其与自然和建筑环境的关系的理解”。虽然喜马拉雅水塔自身并不是一座摩天大楼，但是它非常高：每座塔的上部、中部和下部之间的预期温差，对它作为储水和疏散水的装置的功能至关重要。就像巨大的喜马拉雅山脉本身，这些塔将在顶部储存冰，在底部储存水。
　　喜马拉雅水塔的选址

                               
登录/注册后可看大图

作为一项设计研究，喜马拉雅水塔适当掩饰了一些令人望而生畏的工程学挑战

　　该提议设想把一系列水塔健在当前被正在不断消退的冰川占领的喜马拉雅地区。该设计结合中央通风孔，冷空气进入后，与整体冷却设备一起冷冻水，并把它储存在位于雪线以上的4个柱形结构内。在夏季季风期，这些水塔会通过坚固的支撑性基部吸收水分。就像天然植物一样，被吸收的水用来巩固该塔的供水功能，与此同时，过剩的水会被“扣押”下来，避免下游低洼地发生洪水。从水塔的基部穿过的一个创新性的网状水疏散管道，将会在这里合并空间，形成铁路，方便人和货物从该地通过。如果能建设足够数量的这种水塔，它们通过人造方式在取代高山冰川的天然水管理功能方面将会起很大作用。一旦建设完成，喜马拉雅水塔就能利用降雨、降雪、阳光和风等自然环境推动它们的操作，尽量减少它们的生态足印。
　　冰雪大厦

                               
登录/注册后可看大图

　
冰雪大厦
　　作为一项设计研究，喜马拉雅水塔适当掩饰了一些令人望而生畏的工程学挑战，比如建设、操作和资金问题，还有很多，这里就不一一列举了。我们需要考虑一座水塔的实际建设过程、它会对环境造成什么影响，还要考虑当前大部分喜马拉雅地区人口稀少，相对无污染，是世界上最伟大的一个奇迹等问题。现在要在从阿富汗到中国西部地区的这片非常辽阔的高海拔地区建设几十，甚至是几百座喜马拉雅水塔，你想过这会对环境造成什么影响吗？人和建筑材料可以用卡车或者空运到建筑工地，但是谁会为此买单，什么时候买单？可以确定，建设这种水塔的费用将像塔本身一样高。
　　最终，与不行动相比，钱和脏乱可能算不得什么。没有冰川储存和逐渐把水分散到周围的洼地，在那里工作和耕作的超过几十亿人的生命将会受到每年反复出现的洪水和干旱的威胁。未来几个世纪的生活成本和维持生计的费用，将会远远超过在未来几十年建设喜马拉雅水塔网的费用。(孝文)