從機(jī)場(chǎng)筑基到戈壁取水 “鍋蓋效應(yīng)”解難題

機(jī)場(chǎng)跑道下,碎石土層間為何會(huì)產(chǎn)生積水隱患?茫茫戈壁中,如何從土中“取水”供養(yǎng)植被?這些問題的答案,都與名為“鍋蓋效應(yīng)”的科學(xué)發(fā)現(xiàn)相關(guān)。
近日,作為九三學(xué)社北京市委會(huì)“科普中國(guó)——科學(xué)大咖面對(duì)面”第24場(chǎng)講座的主講人,中國(guó)科學(xué)院院士、九三學(xué)社北京市委會(huì)聯(lián)絡(luò)工作委員會(huì)主任、北京航空航天大學(xué)教授姚仰平來到北京農(nóng)學(xué)院,帶領(lǐng)高校學(xué)子們重溫發(fā)現(xiàn)“鍋蓋效應(yīng)”的過程,激發(fā)科學(xué)探索熱情。
“甘肅蘭州,常年寒冷干燥,當(dāng)?shù)匾惶幠甏眠h(yuǎn)的機(jī)場(chǎng)跑道下卻發(fā)現(xiàn)了積水現(xiàn)象。跑道表面又沒有裂縫,不會(huì)滲水。這些水是哪來的呢?”講座一開始,姚仰平拋出了一個(gè)問題,引發(fā)學(xué)生們的想象與思考。
姚仰平發(fā)現(xiàn),機(jī)場(chǎng)跑道下的積水現(xiàn)象同樣發(fā)生于我國(guó)北方的多個(gè)機(jī)場(chǎng),并引發(fā)跑道凍脹裂縫,亟待探明其背后的原因,消除飛行隱患。
“蒸包子時(shí),鍋蓋上會(huì)不斷形成冷凝水向下流。而機(jī)場(chǎng)跑道好比是土層的‘鍋蓋’,土層中水汽上升遇冷冷凝,便形成了跑道下的積水?!币ρ銎降莱銎渲袏W秘。
從實(shí)驗(yàn)室模擬到機(jī)場(chǎng)實(shí)地,姚仰平帶隊(duì)反復(fù)實(shí)驗(yàn),找到了機(jī)場(chǎng)跑道“鍋蓋效應(yīng)”的應(yīng)對(duì)方法:在土體的最大凍土深度覆蓋土工織物布層,阻隔水汽上升,并布置排水盲溝,實(shí)現(xiàn)“疏堵結(jié)合”。這一做法在北京大興機(jī)場(chǎng)的建設(shè)中得到應(yīng)用,保障著飛機(jī)的安全平穩(wěn)起落。
在戈壁灘覆蓋光伏板,利用晝夜溫差變化形成“鍋蓋效應(yīng)”,將水分集中在地表供植被生長(zhǎng)所需;收集冷凝水向下流釋放的勢(shì)能,實(shí)現(xiàn)“土體發(fā)電”……如今,“鍋蓋效應(yīng)”的實(shí)際應(yīng)用仍在不斷拓展。
“西北地區(qū)缺水,‘鍋蓋效應(yīng)’在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)領(lǐng)域有哪些應(yīng)用?”“研究遇到瓶頸該如何調(diào)整心態(tài)?”面對(duì)學(xué)生們拋出的問題,姚仰平一一作答,并以自身經(jīng)歷勉勵(lì)大家:“要努力去做出原創(chuàng)性成果,把精力用在最感興趣的事情上?!?/p>
據(jù)悉,“科普中國(guó)——科學(xué)大咖面對(duì)面”是九三學(xué)社北京市委會(huì)精心打造、堅(jiān)持多年的科普品牌,旨在匯聚社內(nèi)外院士、知名專家等資源,采取通俗易懂的方式,為宣揚(yáng)科學(xué)精神、提升全民科學(xué)素養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。(完)(《中國(guó)新聞》報(bào) 作者 任德輝 圖文報(bào)道)
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