水泥地都漏成篩子了,為啥池塘還能存住水?

注意看,這棵樹周圍只有那么一點土,除此之外全是看起來很致密的水泥和地磚,但它似乎長勢還不錯,高大挺拔,枝葉茂盛。

再看下面這些樹,它們構成了城市中最常見的風景線。

取一棵放大仔細看看——矮油!周圍竟然完全都是水泥封的死死的!這樹還能活命嗎?

毫無疑問,它們的確都活得好好的。一陣風吹來,仿佛聽到它們發出陣陣輕快地笑聲呢。

你馬上會想到,難道這水泥和地磚都是滲水的貨?

還真是的,城市的水泥地面或鋪磚的地面,都不防水的。實際上它們都漏成像篩子一樣,千瘡百孔,連螞蟻都能隨便鑽進去,更別說水了。

所以不難理解,為什么一陣大雨過後,城市廣場上的水頃刻間就消失殆盡?少許是蒸發,大部分都是通過水泥地的縫隙滲入地下了。

實際上,當那些施工隊挖開城市路面的水泥和地磚後,發現里面的土並不干燥,甚至都是非常潮濕的,各種動物在里面安居樂業。

說到這,順便提醒下,城市街道邊經常碰到有人賣烏龜甲魚,聲稱是工地下面挖出的百年老物,價值連城,你可千萬別信!那都是玩了幾十年的騙人老把戲呢。

好,繼續我們的正題。

雨水不僅從水泥地的縫隙滲入,水還會穿過路面與其他建築的接縫滲入,當然還會浸透許多粗糙或瀝青鋪面材料而進入地下。

所以,一方面,水進入地下後,會橫向擴散到達樹根,滿足樹們的水分需求。另一方面,落在樹葉和樹枝上的水,會順着樹干的表面流下,而樹根部的松散物質會幫助這些順流而下的水滲入地下。另外,許多樹種還可以通過葉子吸收雨水以維持生存。

當然,在一些較為干旱的城市,人們會用灑水車給樹木澆水,在某些情況下,樹木在栽種前就安裝了滴灌系統。

由此可見,大多數時候,尤其是在南方的城市中,你不用再擔心那些被水泥包圍的樹了,它們活得比你想象地要好很多。知道這一點,你心里最多覺得那圍住樹的水泥缺乏美感,僅此而已。

然而,此刻又有一個問題閃現在你的腦瓜里:為什么池塘和湖泊不會因為水不斷滲入地下而干涸呢?

諸君想想,一般情況下,水塘的水減少的原因有哪些?

當然是蒸發和滲漏兩種。

如果這兩種總貢獻還不及流入的水和雨水帶來的增加量,那池塘的水就不會有明顯的減少。

但問題是,即使池塘沒有流入水,並且久干無雨,但池塘的水卻沒有明顯的減少,這是為什么呢?

中學物理知識告訴我們,露在空氣中的水,蒸發是不可避免的。既然短期內水看起來沒有明顯的減少,那只能說明,短期內,蒸發對水的減少的貢獻較小,可以忽略。

這樣一來,說明池塘的水滲漏的量也很小了,換句話說,池塘內表面達到了某種防水效果,所以水幾乎也不滲漏了。

這就奇怪了,除非池塘是在一個石頭窪里,否則,池塘里不都是泥巴土或沙嘛!難道泥巴土比水泥更能防水?

老實說,這問題很難一下子說清,它涉及土壤物理學這門高深的學問,是需要定量分析和計算的,本文不想涉及太多的理論。

簡單點說,水在池塘底部的滲漏的量與池塘的岩土性質有關,例如岩土的顆粒和間隙,顆粒和間隙越大,滲水率越大。

不考慮純岩石的情形,畢竟絕大多數池塘和湖泊底部都是土,它分為黏土(clay)、壤土(loam)和沙子(sand)三種情況。

如下圖所示,左邊是黏土,中間是壤土,右邊是沙,它們的滲水性不同,黏土最難被水滲過,壤土次之,而沙是最容易被水滲透的。

所以,當池塘內表面和底部的土壤性質不同時,滲漏的情況也不同,但大多數池塘,只要不是新開的,底部主要是黏土,也就是我們俗稱的細泥巴兒。

這種池塘里的細泥巴兒,非常細膩柔軟,人走過時黏在腳底,像一層膜,光潔如陶瓷(黑的)。憑直覺可知,它的滲水率是比較小的。

但即使滲水率小,應該不會比水泥里的水滲得慢吧,只要一直滲漏下去,那應該很快就漏完了啊,可為什么池塘和湖泊就一直漏不完呢?

原因是,無論是什么土壤類型,都存在一個滲水極限,也就是當它吸收的水分過多時,就會達到飽和狀態,此時水就無法繼續滲入。

對城市地面降水來說,它每次的量不足產生滲水極限,所以就完全漏下去了。當然,如果碰到長時間連續大雨,加上排水系統的問題導致地面積水過多,城市地面水向地下的滲透變慢,就容易形成內澇,因為此時水泥下面的土壤被滲透的很厲害了。

所以,現在可以理解了——雖然水的確會滲漏到地下,但是在滲漏達到一定的限度後,由於土壤里的水達到飽和,池塘里的水就幾乎不再進一步滲漏了。

當然,絕對不滲漏是不可能的。但只要滲漏的慢和少,或者能被降水和流入的水補償,池塘的水就不會明顯地減少。

在這種情況下,池塘的水的蒸發、滲漏和流出,與降水,流入等形成一個動態平衡的水循環,如下圖所示。

據此,我們還可以理解,為什么新開的池塘最初容易漏水?因為底下的土壤還沒被水喂飽,一旦喂飽了,它就不再需要了,水就不再漏了。

這體現了大自然的一種普遍的規則——萬事皆有度。

換句話說,任何自然現象,無論它起初如何迅猛,它本身的發展一定是自我抑制的,等最終達到極限後,就形成平衡狀態了。

--END--

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