探究温溪不冻的奥秘.docx

探究温溪不冻的奥秘.docx

《探究温溪不冻的奥秘.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探究温溪不冻的奥秘.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

探究温溪不冻的奥秘

探究“温溪不冻”的奥秘

------------温水中学科技活动小组

内容提要：

温水中学所处温水镇有一条河因冬天不结冰的现象，以“温溪不冻”为题列入了陇县八景；近年又随着温溪小流域不断开发利用，“温溪不冻”的景观已经消失。

针对这一现象，我校以此为课题成立了科学调查实践活动小组，开展了近一年的“温溪不冻”和“温溪又冻”的奥秘的科学考察，探究。

从数据测量、资料收集、探究分析对“温溪不冻”和“温溪又冻”的原因进行了科学研究，并得出了结论。

形成了大量的测量数据、调查资料、图片、视频资料，锻炼了小组成员的知识应用、实际操作、协同工作、分析归纳等能力。

并对温溪流域的保护、开发、可持续发展提出了自己的体会和建议。

主题词：

温溪不冻奥秘科学探究建议收获

一、活动目的

1、通过本次活动的开展，将抽象的书本知识运用社会生活实践当中，激发同学们的学习兴趣，基本掌握科学探究的基本方法和程式。

2、通过参加科技实践活动，进行勇于承担社会责任、热爱科学、热爱家乡、团结协作等人文精神的培养。

3、培养同学们严谨地缜密的科学精神。

4、积极转变学习方式，注重创新精神和实践能力培养，自觉参加合作学习、探究实践活动，观察和分析解决社会生活问题，不断提升自身综合素质。

二、活动安排：

为保证本次活动有序开展，兴趣小组特邀张小明、王志军、杨永永等为辅导老师，指导和协调工作。

此次科技实践活动共成立了四个活动小组，按照活动内容进行了分工。

各小组分工明确、又相互协作、互通信息、共享资源、共同探讨。

测量组：

组长组员

任务：

1、利用网络测量2、实地测量

实地考察组：

组长组员

任务

调查访问组：

组长组员

任务

资料收集组：

组长组员

任务：

网上资源收集史料收集图片、视频采集

三、活动准备

（1）选题、策划活动方案、立项。

（2）成立活动小组，做好人员分工。

（3）聘请辅导老师、联系活动地点、协调有关事宜。

（4）培养科学研究的基本方法及相关基础知识。

（5）申报活动经费预算，准备活动用品。

（6）召开动员会，启动活动。

四、探究活动；

经过立项、成立活动小组、明确分工任务及基本知识培训工作后，我们活动小组从年月起到2013年12月27日开展了一系列探究活动。

活动一：

资料收集：

活动小组分地图组、史料组、情境再现组。

地图组：

在网络上进入“XX地图”或“高德地图”“谷歌地球”寻找“陇县温水”，选择“卫星图”，截取了“陇县西北部地形图”，此图用于观察温溪水系与邻近汭河、千河、石关河的位置关系，经过观察绘制水系图如下：

温溪及周边水系图

地图组在“XX地图”中截取温溪流域地形图，如下附图：

温溪流域地形图

经观察发现，温溪只是千河支流汭河的，其本身无严格意义上的支河，只有下雨（雪）时，有从流域四周汇入的较大水量。

平时，水的来源只是“景福山系“东岅的地下渗水。

地图组用“XX地图”上的“路况工具”度量，温溪从源头到“宝平路”的距离为6.1km，从宝平路交汇点到县城为5.4km，从源头“老龙殿”到县城的距离为11.5km。

老龙殿至陇县城距离测量图

地图组用“XX地图”上的“路况工具”度量，测得：

温溪流域的周长为23km，把它看作一个近似三角形。

可测得流域面积约为18km²。

温溪流域面积测量图

地图组用“XX地图”上的交通图绘得温溪周边交通图：

温溪周边交通图

史料组先用“XX”搜索“温溪不冻”，结果资料少得可怜，仅有原凤翔师范学校孙鸿斌老师的博客中的《陇县八景》中提到“温溪不冻”四个字。

史料组又查阅《陇县文史资料选编》得到如下结果：

又查阅《陇县志》，获得《陇县水系图》及温溪介绍，获得水文资料如下：

史料组奔赴温溪四处人文景观“磬口寺”、“老龙殿”、“丰收水库”及陇县自来水站考察，收获颇多：

查看了石碑五通，访问了“磬口寺”主持，得到如下结论：

从汉朝开始已有“温溪不冻”的记载；温溪不冻的源头在珍珠泉，“青蛙不鸣叫，蚊子不叮人”是康熙皇帝的圣旨所封。

1987年温水镇及水利局以“商用矿泉水”为题，用“大哥大”电话相互联系，从河水多处同时取水60多吨，送湖北武汉化验，因两个指标不达标而夭折（如定位为今天的“饮用纯净水”，可能会成功）。

年，陇县花元，投资建设陇县供水工程，从温溪“珍珠泉”以上地域取水，平均流量为m³/s。

此地宗教资源丰富：

老龙殿为道教龙门派发源地龙门洞下院，康熙寻父的故事在此发生，是“温溪不冻、“青蛙不鸣叫，蚊子不叮人”故事的发生地。

磬口寺的前身为唐代的“觉皇宫”，清代的“报恩寺”。

情境再现组编写专题片如下：

活动二：

实地测量

11月16日，活动组进入温溪河域进行了实地测量，具体内容下：

1.老龙殿距县城距里，有一位同学和老师骑摩托车从县城出发测量两端距离；从县城西关街保平交口出发（车的里程表为3481公里）到达温溪路与宝平路交叉口（车的里程表为3487公里），再到老龙殿停车场（车的里程表为3494公里）。

测的距离为：

老龙殿到干河的距离约为3494—3487=7km；

老龙殿到县城的距离为3494—3481=13km；

用炮兵距离目测法（相似三角形，小三角形）

目测法示意图

底边规定为5cm测得流域览幅得为0.5km

2景福山山系最高点海拔，老龙殿海拔；水银柱（物理）法；测得福山汞柱为，

老龙殿汞柱为。

地图测算法：

用“谷歌地球”中的3D地图，及“水平图”测算，两地高差为：

m。

③经流量测量想（用具为皮、米尺、丁字尺、秒表）

在温溪与宝平公路交汇处的店子村铁路桥北50米处测量。

在河流宽度变化小的地方，测量长度12M，并做好起终点标记，再用丁字尺测量水深为14cm.水宽为1.5M；用一木块漂流，通过12M长时间为15秒。

径流量测量

把水流纵断面看做一个近似的三角形（如图），我们计标得知径流量为

结论：

经过在2000米距离内三处测量发现径流量变化不大，表明沿途无大的支流汇入。

水温测量

拿三只温度计在三处（相距500m）测量，得知各处水温为15摄氏度（气温为19摄氏度）。

结论：

在1500m范围内温溪水温无大的变化。

④供应县城自来水径流量：

在供水站水池转入管运测量:

管口50cm水速0.8m/s计算得知径流量为：

丰收水库容积：

用皮软尺测得坝长为84米；用摩托车测边长为126米；用测绳测得水库水深约为21米。

把水库容水看作一个底为等腰三角形的锥体，我们通过计算得知:

水库容积测量

经过讨论研究，我们得出的结论是：

温溪自珍珠泉以下三四里冬天不冻景色形成的原因是：

珍珠泉水由深地层涌出热气腾腾的进入温溪水道，溪水流动，水温逐渐降低，在冬天流域内，再无其他水源汇入。

水温逐渐降至冰点。

从而形成三四里热气腾腾地不冻景观。

在下雪天天是一道美丽的风景

活动三：

访问及调查

11月14日，我们活动小组沿温溪右岸的村级公路而上，以“温溪不冻”命题为内容去进行访问调查。

一条不太宽的水泥路面的村级道路曲曲折折把一个个自然村连接在一起，路边偶然立着几颗柿树，叶子差不多落光了，只剩下稠密的象灯笼一样的红柿子，看着都让人眼馋。

磬口寺

我们沿着路径往里走，左边是两岸布满低矮绿萍的径流量小到只能叫做“溪水”的河流，顺水而上，老远就看到一佛教寺院在两山相夹的冲沟里非常显眼，它就是磬口寺，寺庙建在一个突兀的只有600多平米的含水石（岩）的台地上。

寺前50m是自来水取水工作站，寺后50多米便是丰收水库，水库库层部的树众中有几幢若隐若现的仿古建筑，它便是老龙殿。

老龙殿

磬口寺住持人接待了我们。

住持人告诉我们：

在汉代已经有了“温溪不冻”的记载，30年前在冬天也能看到老龙殿珍珠泉开始往下游

方向三四里以内热气腾腾，汗水不结冰，如果是下雪天，周围白雪，就这块地方河水汩汩流淌，白雾弥漫，成为独特的风景。

如今“温溪不冻”景色已消失了，应该叫做“水库不冻”。

丰收水库建成后，珍珠泉以上的水会寄到水库，从水库里流出的水温度较低，很快就结冰了，冬天水库水面上倒有点雾气弥漫的味道。

两个多小时的谈话，让我们知道了好人文素材，如‘‘温溪青蛙不鸣叫。

老龙殿蚊子不咬人”是康熙皇帝所赐。

介绍了石碑五画及老龙殿。

磐口寺的故事,但让我们沮丧的从他口中，我们还知道了陇州八题之一的“温溪不冻”的已经消失，使我们“温溪不冻的奥秘”的课题失去探究的标本。

调查自来水取水工程：

经调查发现，陇县县城自来水取水工程再温溪流域由泉水收集箱、输水管、配水站、水资源地保护四部分构成：

泉水收集箱里由钢筋水泥构成，散布在珍珠泉以上各处的地下水出水沟里，结构是自然沟槽两边开挖，直径50cm以上的大石头，再在填方外围用混泥土封闭，加上顶盖，顶盖上有弯曲的直径20cm的出气口，最后在纵断面水泥壁上接入直径20cm的橡胶取水管。

横刨面纵剖面

泉水收集箱示意图

这样的收集箱在老龙殿仿古建筑周围有5处

饮用自来水取水地保护工程由铁网和高1.5米的水泥桩构成，阻止人和牲畜进入，使水受到污染，以保证县城饮用水。

源头安全。

配水站在馨口诗旁边，中心区为二层五间房子，院子里，有配水池。

五个原水收集箱接出的橡脉管在配水池会集，管理的水流到配池，再流入直径50cm的输水管经过长途自流进入域。

市自来水源网，把清澈的泉水送到千家万户的灶头。

配水池里多出的水通过溢水管流入温溪，成为它一年四季的主要水量。

配水池示意图

输水管主要埋在通村公路之下，水利用老龙殿与县城近百米的高差，形成水压，并进入自来水管网。

经我们研讨得出如下结论：

温溪不冻景色的消失的原因是：

①温溪珍珠泉以上的经流量的水量从源头进入了管网、不再进入河床，温溪径流量减少。

②珍珠泉的水流入丰收水库就像一个降温池，从它里也流出的水温度已不再是很高，在冬天温溪水流也就冻了。

活动四：

继续测量

12月21日，这是冬至的前一天，气温为-5℃—4℃。

①测量景福山山系面积：

通过网络“XX地图”中的路况工具对景福山山系进行周长测量。

如图，得出周长约为53KM，把它看作一个近似三角形，计算得知面积约为。

②测量景福山主峰与老龙殿高差：

（前面有）

③植被观察：

从“谷歌地球”工具图可以看到景福山山系植被完整，覆盖率达80%以上。

④水温度测量：

温溪河床均已结冰；丰收水库没有结冰，坝前水温度2℃，水库中央水温6℃，珍珠泉口水温16℃。

景象：

丰收水库雾气朦朦，大坝外侧温溪河床已结冰，从珍珠泉以上自来水泉水收集箱片区地表下渗水形成了一个个“冰挂”，挂在缓坡、峭壁上。

我们研究讨论认为：

“陇州八景”中“温溪不冻”重要成因是珍珠泉温泉水。

活动五：

高温水形成论证

经过前面老龙殿和景服山坐峰地高差为米。

这些只是告诉我们；

面积大，植被好，导致自然降水下渗，地下水汇集量较大。

景福山珠峰一带多为石灰岩。

部分呈斯特地形。

蕴藏了丰富地下水。

景福山东殿老隆殿西部山体又以含水石为主，石质多孔。

水能向顶部渗，含水后，水流失极慢。

景福山西高东低，高m这一地区丰富的地下水从东阪裸露的含水石层或沙层渗出，汇集行成温溪水流。

珍珠水形成示意图

珍珠泉应该为一股相对独立封闭的深地层水，由老龙殿旁涌出（从低部上渗，形成气泡，像一颗珍珠）。

我们知道地球由“地壳”“地慢”“地核”三部分，每一层的温度很不相同，从地表以下平均每下降100米，温度升高3摄氏度。

由此计算，珍珠泉水可能来自m地下。

珍珠泉热水形成示意图

也有这样一种可能，珍珠泉水流经路线是一块相对于周围地质密度较大，伸向更深地层的含金属岩石，更高的地热传到地表，泉水流到此处被加热，温度升高到16摄氏度左右。

珍珠泉热水形成示意图

珍珠泉水变热到底是哪一种可能呢？

这还需要进一步更专业的研究。

活动六12月26日

1讨论：

“温溪不冻”，的奥秘

2讨论：

“温溪不冻”消失的奥秘。

主持：

张晓明

组织：

结论：

我们的活动组依据测量数据，实地勘查，和调查访问讨论研究后认为：

1“温溪不冻”成因：

在冬天西高冬低，植被茂密，主体为石灰岩，花岗岩和含水石[陇县特有],面积达m的景福山山系涵养了丰富的地下水，由共东限断层渗出汇成溪流，其中有一股窜入更深地层的水流被垫加垫后也渗出地面汇入水流，使溪水温度升高，随着溪水逐渐流动，水温降低，直至冰点，这样也珍珠泉向东行成2-3km的不冻河流在冰天雪地里热气腾，尤为罕见。

2.“温溪有冻”的成因：

“县城饮水工程吧珍珠泉以西含水层渗水【冬天水温低】通过管道直接送入了配水池满足了主输水管【经过量m3/s】后剩余水由溢出管流出。

进入温溪河道，是当今温溪水的重要组成部分。

3.珍珠泉富含地层的水直接进入了丰收水库，与部分地表水混合，又自然降温后才流出水库进入温溪河道，这样温溪没有搞温度的水，导致“温溪不冻”景观消失。

收获和体验：

通过一年的调查研究活动，科技小组全体成员去磬口寺.老龙殿及温溪流域调查测量；在学校对素材研究分析，基本上搞清楚了“温溪不冻’”的原因和“温溪不冻”景观消失的奥秘。

我们的活动重点不在于真正要探究出有大量价值的成果，而在于活动的过程，通过这一次探究活动，我们小组有了以下收获

1.实践了一次专业科学研究。

《探究“温溪不冻”的奥秘》这一选题本身就是一个挑战，面对这一挑战，我们从系统和子系统入手科学分组，紧密合作，应用可运用的资源，从流域面积，径流量，水温测定，调查访问了解人文景观及设施变迁传说导入手，探究了这一问问题锻炼培养了活动小组的组织。

协同合作等能力。

2.通过这一探究活动，使各类科学知识在此汇聚。

提高了小组的知识综合应用能力。

数学，物理，测量，地理，文史，信息技术，论文写作等知识在这里都得到应用，是对知识功底的充实检测，是对各类基础知识的应用，提高了小组的综合应用的分析归纳等能力。

培养了严谨的科学精神。

3.通过这一活动让我们在一次认识到研究必须有严谨的科学精神，在11月6日的水文测验中水温为14而气温却为19而按预测水温应高于气温14和19两个证据让我们迷惑，后在XX的科温条，才知道早秋，爱太阳照射沙土质地因此热小而升温气温早，这在我们的疑热。

提高了小组成温的探距实践能力。

4.通过本次活动体的测量，资料收集，对此分式的技术性工作，培养了实际操作能力，通过参加科考活动，锻炼了我们应用所学知识解决问题的能力，提高了我们的交际能力和语言表达能力，为将来走上社会、发展经济、自己梦、家庭梦、家乡梦、中国梦打下了坚实的基础。

5活动取得了丰富的成果

通过我们测量、调查询问，讨论探究，弄清了原来“温溪不冻”的奥秘、又弄清“温溪不冻”现象消失的奥秘。

同学们在活动中和活动后形成了大量的文字、收据、史料等材料，活动形成假设、验证、探究导小弄文20多篇；日记、传说随笔名篇。

建议与：

通过实地考察访问，我们发现温溪流域人文景观有磬口寺、老龙店、地震观测台丰收水库，县域饮水工程等；有上至唐下至当碑刻10多篇；有特有石材含水石”可用盆景中的造型山，有丰富水库养殖的鱼；当地具名的曲名果树；温溪河中的螃蟹，等等丰富的资源，如何对其保护使用呢？

我们提出以下建议：

1.辩证地看待生态景观与人生景观

2.提升文化内涵

挖掘康熙寻父故事在老龙殿的情节，其中有顺治在三根木头上放了树叶让康熙休息，暗示为顺；有康熙命温溪青蛙不鸣叫，老龙殿蚊子不叮人传说；有十名色碑记内容；也有温溪谁送武汉检验等等；

老龙殿名大，馨口寺大。

3.老龙殿，馨口寺，丰收水库配水池组团发层以渔乐，宫殿，观光为内容的休闲经济口。

老龙殿距县城宝平路口仅11.5千米，从县城经西千米处左拐即进入温溪河右岸的通村公路，山清水秀，犬吠鸣，一幅恬适、悠闲的景象、从喧嚣的城市进入这里，让人想起马致远的“小桥、流水、人家”的描写，让这里成为在闲市里生活的人的休闲之地，有着得天独厚的基础。