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雨水收集必须遵循的八个原则

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上期文章“种雨水的人:津巴布韦生态农夫菲力的故事”之后,或许你也很想亲手开始实践,把珍贵的雨水“种”到土壤中,种出一片生机蓬勃的绿洲——不过先别忙,在正式开工之前,用心的设计很有必要。我们不能直接去复制菲力的做法,因为每一片土地、每一位农人都是独一无二的。雨水收集并没有一套标准答案,必须因地制宜。但是,不论在何处,有八个原则却是普遍适用的,而且,只有当同时遵循所有这些原则,一个雨水收集系统才能发挥最好的效果。

原则一:长期的、用心的观察

菲力并没有接受过任何专业培训,他的学习始于对土地的长期的、用心的观察。而每个人都能做到这一点。开始时,那片土地贫瘠干燥、被严重侵蚀,但也有一些地块不太一样,比如他发现,一些天然堆积的石块能蓄积雨水,促进了周围的植物生长。于是菲力就开始模仿着做一些构造,再花很多时间观察这些构造的效果。

观察,不是仅仅用眼睛看,不是走马观花,而是全身心投入的一种学习。在风中静坐,在雨中漫步,沉下心,把自己的身体变成一块“海绵”,用所有的感官去倾听。当季节变更,将自己放空,融入到无处不在的变化中。

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观察土地上正在发生的一切,雨水会自然地停留在何处?有没有一些光秃秃的、很容易发生侵蚀的地块?雨水在哪里汇聚成流,这些水流是否洁净?土壤是板结坚硬,还是有很多松软的有机质?有没有水生昆虫和水鸟的身影?水从哪来,去往何处?……观察之后,也需思考:为什么现状会是这样?侵蚀是怎么发生的?为什么有些地方本身就更湿润?……

将你的土地作为整体来看待,而不是分割成一个个不相关的部分。想像假如做出一个改动,会对整块土地的水流、野生动物栖息地、盛行风和光照等形成怎样的影响?

当你和一片土地产生深度连接,她自然会告诉你,这里有哪些资源、面临着什么挑战,她会引导你做出更好的计划。而如果你满不在乎地跳过观察这一步,未来付出的代价可能是难以想象的。

原则二:从地势高处开始

菲力的最早的雨水收集设施是在农场最上坡的花岗岩石丘附近建造的。当你开始设计时,也要记得从地势高处开始——即从雨水流动的起点开始。如果你的土地位于半山腰或山脚下,也尽量从你有权使用的最高处开始做雨水收集设施。这个原则看似和常识相违背,但背后原因很简单:

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相比较地势低处而言,在地势高处,雨水形成的地表径流的流量较小,也更容易控制,不易形成具有破坏性的径流。所以,如果在地势高处建造雨水收集设施,管理和维护会更容易。

在地势高处,你可以用较小的成本,建造一些小规模的雨水收集设施(如小水库、小池塘)。在这些小规模设施当中或周围,植物既能得到充足的水分,又不会被洪水淹没。

在地势高处,收集起来的水会慢慢渗入土壤中,并且由于重力作用,这些水分会在地下慢慢地往下坡处移动,滋养整片土地上的植物。而反之,地势低处收集的水就无法自然地被上坡处的植物利用。

地势高处的集水设施中的水更容易被取用(包括用作灌溉或家庭用水等)。从中取水不需要水泵——重力是免费的、取之不尽的能源。

原则三:小是美好的

小是美好的,而且,对于雨水收集来说,“小”也意味着更便宜、更容易、更高效。菲力和他的家人用双手和简单的人力工具做出了所有雨水收集设施,材料(主要是石头、泥土和一些二手水管)成本极低,所有后续维护也都是自己完成。他们能做到这一点,是因为所有设计都是“人性尺度”的。看上去似乎没有“科技含量”,但实际效果却很好,正因为所需技术如此简单,他们才不需依赖外界的公司和商品,在几乎囊中空空的情况下也能完成建造。(参考阅读:什么是“低技术”?)

从小规模开始,也意味着,你能很快看到效果的好坏,并更容易做出改动。小的错误会给你经验教训,而不会把你彻底搞垮。

零散分布的数十个、数百个乃至数千个小型的雨水收集设施加在一起,比单独的一个巨型水库要高效得多,因为前者能收集更多水,并将水更均匀地渗透到整片土地当中。

印度的“中央水土保护研究和培训学院”的研究表明,将一个水库的汇水区从1公顷增加到2公顷,会使每公顷收集的水量减少20%。科学和环境中心指出,“在一个易受旱灾影响的地区,10个汇水区分别是1公顷的小水库,比1个汇水区10公顷的大水库收集的水要多得多。”另外,小型水库不需要复杂昂贵的分流系统,更不需迁走大批的居民。

原则四:让雨水分散开、渗入土壤中

这就好像,每当下雨时,邀请雨水在土地上悠闲地漫步、缓缓游走到每一个角落,和尽可能大面积的土地发生深度接触,而不是急匆匆地汇聚在一起流走。

正如在菲力的农场中,除了两个雨水收集罐(分别用于家庭用水和庭院菜园灌溉)以外,所有的雨水收集设施的目的都是要将水分尽可能渗入土壤中。一旦雨水下渗,就会慢慢地在地下移动分散开,而不会造成表土的侵蚀。

而常见的做法,是将雨水汇集到(通常是水泥加固的)排水沟中,这会增加水流流速,让其与土地隔绝,这就好像身体中的血管发生了硬化,对整个系统来说是很不健康的。

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这张图中的山坡地光秃秃的,像一个很大的排水管道,从最高处的“源”(source)直接到达最低处的“汇”(sink),造成侵蚀和下坡处的洪涝。地势高处会很干燥,而地势低处则需花很大成本排涝抗洪。这个系统无法持续,它会逐渐地自我崩解。

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而这第二张图中的“网”状系统,是在同样的山坡地上做了改造,通过一系列集水设施和丰富的植被,让雨水慢下来、渗入土壤,避免侵蚀。这样的系统才有了再生的能力,会慢慢恢复天然生态系统的功能。

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从“源”到“汇”,两种截然不同的对待雨水的方式

从“源”到“汇”,两种截然不同的对待雨水的方式

原则五:必须设计溢流系统,并将溢流看做资源

溢流不应该被当做“废水”,经过设计,溢流能够发挥的作用其实很多。

无论你的整个雨水收集系统设计得多么好,必须得考虑到可能到来的暴风雨,并相应地设计溢流系统。溢流口用大块的石头紧紧堆积在一起加固,或者种上根系很发达的植物,以免在水量大时崩塌。溢流的方向必须是可知的,是流向需要水分的地方。需注意,从储水罐中导出的溢流必须远离储水罐下方的地基,可将其导入到树木周围的小洼地,而不同的洼地可通过溢流道相连,并汇入较大的湿地或水库中。

雨水收集罐的溢流走向

雨水收集罐的溢流走向

在土地的最下坡处,还需要有最终的溢流口,理想情况下,这是将多余的水分导入到有天然植被的溪流或河滩中,但如果是在城市或近郊,就不得不导入到市政排水管道中了。

原则六:使用天然覆盖物,种植地被植物

在光秃秃没有任何植物的土地上,裸露的土壤很容易板结,渗水性变差,所以,当雨水降落,要么是很快流走,要么就是积聚在板结土地的低洼处。而种植了地被植物或者盖着天然覆盖物的土地就完全不一样了。植物的根系深深穿透土壤,落叶形成一层层覆盖,蚯蚓和其他土壤生物将枯枝落叶降解转化,并且形成丰富的孔隙,这非常有利于雨水的渗透,而且有机质是很擅长吸水、储水的“海绵”。植被遮阴下,土壤的水蒸发量也减少了,总之,这一切都意味着,我们能在土壤中储存更多的水。

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原则七:叠加功能

菲力的实践当然远不止是收集雨水,他是在改善这整片土地的生态功能,而非仅仅某一个方面。

他的设计中,充分考虑到了集水设施和整片土地的关系,以让每一项建造都能发挥多种功能——即叠加功能。比如,种在集水设施旁的植物是经过精心选择的,不仅以发达的根系固土保水,同时产出食物、草药、纺织纤维、木材等产品,还能形成野生动物栖息地和防风带。

再比如很多地方常见的一个设计,在住宅向阳面做小池塘,它不仅可用来收集雨水,也是天然“空调”,在夏季为住宅降温,冬季则把阳光反射到室内、为住宅加温,池塘中养鱼并种植水生农作物,能形成丰盛的食物生产系统。

这个例子中,储水罐附近的树木能为房屋和储水罐遮阴,还能产出食物、吸引授粉昆虫,树周围的洼地能蓄积雨水,并吸收储水罐的溢流。

这个例子中,储水罐附近的树木能为房屋和储水罐遮阴,还能产出食物、吸引授粉昆虫,树周围的洼地能蓄积雨水,并吸收储水罐的溢流。

让我们尽量去尝试,用一项实践来解决多个问题,并同时创造出多种资源。

原则八:持续的观察和调整

对于雨水收集系统的长期维护来说,持续的观察和调整是至关重要的。

菲力有一段很有意义的经历。他沿着等高线建造了很多条土堤用来蓄水,他想在上面种一些能有经济产出的植物,用植物根系来固土。后来他选择了剑麻,因为剑麻几乎不需人工维护,耗水量极少,能固土保水,同时也是纤维原料。他为此策划许久,实践后确实发现,剑麻生长旺盛,很快就把土堤满满覆盖,土堤集水效果也很好,但他犯的唯一的错误是:忘记了要从小规模开始。

在一场大旱中,农场中很多草木枯萎凋敝,但是遍布在土堤上的剑麻却依然翠绿旺盛,就这样成为了四处觅食的牛羊们的目标。结果,牛羊因为肠胃中纠缠了太多粗长纤维而相继死去。菲力震惊又难过,他完全没有预料到这件事——确实,在实践中,有太多事情是我们无法或没有预料到的。菲力不得不移除了绝大多数的剑麻,只保留一小丛作为给自己的提醒。作为剑麻的替代,他试验性地小规模种植一些植物,看到实际效果后再扩大种植。

遵循以上所有这些原则能减少犯错的可能,增加成功的可能性,而随着时间推移,总会需要维护和调整。当然,如果开始时就考虑尽量充分,维护的工作也会相应较小。

没有一片土地是一成不变的,随着动植物一年年的生长,以及农人自身对土地带来的改变,这整个系统永远处在动态的变化中,我们需要学会如何与自然对话、合作,而不是期望能一劳永逸。并不存在什么“完美”的,能一步到位的雨水收集系统。在遵循以上原则的基础上,必要的维护工作不应被看做是麻烦,而是一种向自然学习、在学习中前行的机会。

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最后必须要提及的、相当重要的一点是,菲力在生活中完全融入了朴门永续设计的三大伦理:照顾地球,照顾人类,分享多余。他利用当地资源来改善土地,为社区服务。正因土地得到改善,他和家人的基本生活需求也得到了满足。他在看到化肥的害处之后就决定不再使用,因为他知道以土地的生命力为代价来获取短期利益是得不偿失的。他对土地的给予远大于他的索取,其中最大的给予就是雨水。同样,他对社区的给予也远大于索取,通过发起公益组织、开展教育活动来为他人赋能,让越来越多的人开始实践雨水收集。

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当我们设计雨水收集系统时,遵循以上八条原则的同时,也还得时刻提醒自己,“照顾地球,照顾人类,分享多余”,只有这样才能让自己的实践发挥出持久的价值。

本系列的下一篇文章,将分享一些小型雨水收集设施的建造方法。

参考信息来源:“Rainwater Harvesting for Drylands and Beyond”, by Brad Lancaster

文章编译自:有机会

Lithia
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