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        青石街下水口的排水情況實驗探究及設計

        2020-12-02 07:54:04程怡然
        關(guān)鍵詞:探究模型

        程怡然

        項目由來:

        一個雨天,我在青石街玩,發(fā)現(xiàn)青石街上容易積水。據(jù)了解,每到梅雨季節(jié),青石街就會被淹,但很多年前青石街排水非常通暢。為什么會發(fā)生這么大的變化呢?我決定進行探究。

        基本思路:

        通過查閱資料,了解有關(guān)青石街的歷史。通過走訪調(diào)查和問卷調(diào)查,了解青石街的現(xiàn)狀,找到積水的原因,然后解決這一問題。

        探究過程:

        1.查閱文獻

        我到新化縣檔案館查閱《新化縣志》,書上記載青石街在明清時期已經(jīng)存在,街上的銅錢狀下水口有著悠久的歷史,但并沒發(fā)現(xiàn)青石街有過被淹的記錄。

        2.問卷調(diào)查

        我設計了兩種問卷,一種是電子問卷,一種是紙質(zhì)問卷。電子問卷涉及的對象范圍是整個新化縣,紙質(zhì)問卷主要針對向東街、青石街上的常住居民,以及在青石街上開店的商人和前往青石街旅游和購物的人。

        3.走訪現(xiàn)場

        我和同學們走訪青石街上的住戶和商鋪老板,了解了目前青石街積水的現(xiàn)狀,得知銅錢狀下水口一旦堵塞很難疏通。

        4.實地勘察和測量

        準備材料——卷尺、鉛筆、本子和拍照工具,然后勘察和測量青石街上的銅錢狀下水口。

        測量結(jié)果:青石街上每隔5.3米就有一個銅錢狀下水口,每個銅錢狀下水口又分為4個小的下水口,小的下水口大致為橢圓形,長軸長約15厘米,短軸長約5厘米。

        5.進行流速對比試驗

        受魚缸的啟發(fā),我用亞克力板制作長方體的對比試驗模型,模型內(nèi)部一分為二,距離底部10厘米高的地方裝有凹槽,蓋子上刻有下水口的形狀,其中一邊的下水口為長方形的(街道上的下水口基本是長方形的),另一邊的下水口為銅錢狀的。然后,我進行不同的下水口流速對比試驗。

        我發(fā)現(xiàn)銅錢狀下水口最突出的特點是進口水量小,出口泄水量大,相比長方形的下水口,排水速度更快。青石街上的銅錢狀下水口用石盤或石板鑿成眼,在古時候可以有效防止污物入溝,以免堵塞下水道,然而隨著社會的發(fā)展,生活垃圾增多,影響了銅錢狀下水口功能的正常發(fā)揮。

        現(xiàn)在要解決的問題是阻止生活垃圾進入下水口,于是我決定設計一個特殊的蓋子,蓋在青石街上的銅錢狀下水口上。這個蓋子高約5厘米,上窄下寬,上蓋直徑為18厘米,下底直徑為40厘米,內(nèi)置過濾網(wǎng),既能保證水流通暢,又能阻止垃圾進入下水口,防止堵塞,還便于下水口處垃圾的清理。

        設計特殊的下水口蓋:

        首先,我繪制特殊的下水口蓋模型圖。

        接著,我根據(jù)設計理念,制作了特殊的下水口蓋模型。之后,我對其進行改進,使之能更好地阻止垃圾進入下水口,使下水口排水通暢,防止堵塞。

        探究結(jié)論:

        通過探究,我發(fā)現(xiàn)老街青石街的下水道原本是經(jīng)過系統(tǒng)規(guī)劃設計的完善的地下排水管道,下水口與街道地面有高度差,體現(xiàn)了“人往高處走,水往低處流”的原理,下水口的布局(數(shù)量、大小、位置)和地下管網(wǎng)科學合理地配合,保證無論水流多大都能夠順暢排出。模型對比試驗也證明,銅錢狀下水口的功能優(yōu)良。

        但是,現(xiàn)在生活垃圾增多,人們不注意保護環(huán)境衛(wèi)生,青石街銅錢狀下水口堵塞,導致青石街積水。為了解決這一問題,我在銅錢狀下水口上蓋上特殊的蓋子,不但保證下水口排水通暢,而且可以隔絕外面的垃圾,使之更容易清理。

        收獲和體會:

        通過這次探究活動,我鍛煉了溝通能力,敢于采訪陌生人。通過對比研究,發(fā)現(xiàn)古老下水口的最大優(yōu)勢,它們是古代人民智慧的延續(xù),還解決了青石街下水口現(xiàn)有的問題。同時,在活動中鍛煉了動手能力和思維能力,也學到了很多科學知識。

        指導老師? 新化縣思源實驗學校 陶冶

        婁底市第三小學? 謝愛華

        新化縣思源實驗學校? 王冰

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