向晴天取水的研究

——铜山小学少年科学院

南京市江宁区铜山中心小学　　辅导老师：郭荣幸

一、研究目的：

2009年2月，我国河北、山西、安徽、河南、山东、陕西、甘肃等7省遭遇了50年不遇的大旱，冬小麦受旱面积总计达1.04亿亩，其中重旱2428万亩，因旱饮水困难人口196万人，大牲畜67万头。为什么会发生这样的大旱呢？主要原因是降水量显著偏少，据报道2008年1月至2009年1月27日，北京最长连续无降水日数超过60天，为1995年以来最大值。而日降水量≤0.1毫米的最长连续日数超过90天，突破历史同期最大值记录。听了这些报道我们非常着急，心想如果在晴天也能取下水来该多好啊，即使解决不了浇地，也好解决人和牲畜饮水呀！

二、无意发现：

2009年春节刚过完，我们就开学了。开学后的一天早上，我背着书包上学去，当走到校园里的阶梯教室旁边时，一脚踩在水里，溅起的水花将裤脚都打湿了。看到地上的水我感到很奇怪：昨晚没下雨，太阳正从东方升起，水从哪儿来的呢？仔细一看，阶梯教室墙边的接水管里正不断地向下流着水。这让我喜出望外可又不明白，阶梯教室的屋顶在大晴天怎么会有水往下流呢？我把这个发现告诉了科技辅导员郭老师，郭老师听了我的报告很感兴趣并告诉我：阶梯教室的屋顶是用彩钢瓦盖的，由于彩钢瓦吸热快，放热也快，这就与空气形成了温差，当彩钢瓦上的温度低于空气温度时，空气中的水份就会在彩钢瓦上凝结成小水滴，小水滴多了就会流下来。于是老师决定组织我们利用阶梯教室的屋顶开展向晴天取水的研究。

三、研究时间

2009年2月——2009年6月采集数据；

2009年6月——2009年10月分析数据、做好总结、撰写研究论文。

四、研究人员

学生：樊采薇  王睿敏  高  悦  夏龙清

      陈  茜  陶振阳  周晨阳  付佳欣等

辅导教师：郭荣幸   陶  武   张六顺  宋  瑶

五、研究方法

1、数据采集法

2、分析研究法

3、总结推广法

六、研究过程

1、成立“向晴天取水研究所”。

确定了向晴天取水的研究后科技辅导员郭荣幸老师以我们四（3）班学生为主要研究人员带领我们成立了“向晴天取水研究”的研究所。由樊采薇同学任所长，王睿敏同学任副主任所长。由高悦、陶振阳、陈茜等12位同学为研究员。

2、领取“向晴天取水的研究记录表”。

辅导老师根据我们研究的需要，帮我们设计了“向晴天取水的研究记录表”，上面有研究的时间，每天的接水量，接到水的原因以及当天的天气情况等。每张表可以记录一个星期的“向晴天取水”数据采集情况。

 

3、分组合作进行研究。

辅导老师把我们12人接阶梯教室的6根接水管分成6组，每组2人，一人为组长，另一人为组员，还分发给我们每组10个塑料袋。我和夏文清一组，我是组长。夏文清每天放学后把塑料袋绑在接水管的底部，一旦发现袋里有水马上解下来到班上的盘秤上称一称。我负责先核实检查夏文清称的数据，然后把称出的水量记录在记录表上。其它5个小组的同学也像我们一样每天将晴天从天上接下来的水像宝贝似的称一称，记一记。有时候放学时天还好好，可等到夜里就下起雨，第二天上学，虽然袋子里水满满的，辅导老师招呼我们雨天的水要倒掉，不称也不记；有时候，太阳已经升得老高了，但由于空气温度大，房顶上还有很多水不断往下滴，这时我们最高兴了，大家欢呼雀跃，好像接下来的不是水，是金子；有时水多得让我们接连称好几袋，但再多也舍不得泼掉一点点，生怕由于我们的大意而影响向晴天取水研究数据的准确性；还有时候一连几天空气干燥接不到水，看着空空的塑料袋，我们干着急。时间一天天过去了，我们研究小组的同学们在最后的日子里虽然天天忙复习，忙考试，但我们从没退却过，从没间断过，一直坚持到放暑假。

 

4、整理数据。

一晃暑假结束了，开学不久，老师就把我们6个组的小组长叫到一块儿让我们把每个组晴天收集到的水统计一下，经过我们一个多星期的努力终于完成了统计工作，请见下表：

“向晴天取水研究”取水统计表

从表中可以看出每个小组的接水量并不是一样多，通过分析原因是我们每组采集数据的接水管的上端不在一条水平线上。接水管安装得有高有低，那些高的接水就少，而低的接水就多。通过累计在（115）天约4个月里我们一共接水284697克，约285千克。

接着老师又带领我们丈量了学校阶梯教室的面积，我们的阶梯教室长19.6米，宽16米，面积313.6平方米。

七、研究结果

根据上面的晴天取水数据和阶梯教室面积可以计算出每平方米可以利用屋顶晴天（4个月）接水0.9千克，那么一年每平方米可向晴天取水3.6千克。假如全国人均屋顶占有面积2平方米，那么就可以晴天取水86.4亿千克（按全国12亿人口计算）。1000千克水一个立方米，总计可以一年取水864万立方米，相当于约1.4个南京玄武湖的蓄水量（玄武湖年蓄水量约600万立方米）。这么多水可以解决很多用水问题啊！

八、研究后的思考
    1、根据我们的研究证明，向晴天取水不是天方夜谭，是可行的。

2、由于我们受条件的限制，不能采用放热更快和空气形成更大温差的材料来做屋顶试验，如果有理想的屋顶，我们想晴天取下的水会更多。

3、由于我们身处南方，空气的湿度较大，晴天取水容易些，而北方就没这么容易了。但我们相信不管在哪儿空气中都会含有一定的水份，只要想办法一定会取下来。