筑坝证据:由于水源短缺的威胁，社区开始重新利用废水

与大坝相比，新的水源是小型的、地方性的、分散的和定制的，以适应当地的水文和人口条件。

许多国家正在参与这一转变。纳米比亚首都温得和克自1968年以来一直在将废水转化为饮用水。澳大利亚开发了一系列创新技术来增加其供水，特别是“下水道采矿”——使用小规模、模块化单元在产生废水的地点处理和再利用废水。以色列回收利用了近90%的废水，比其他任何国家都多。

多元化的大坝

最新的方法被认为比水库更可靠，水库的供水随降雨量和季节而变化。在气候变化的时代，大坝越来越容易受到干旱和蒸发的影响，而城市污水的供应则基本保持不变。因为大多数储存技术模仿或加强自然过程，而不是像大坝那样阻碍自然过程，在最坏的情况下，它们造成的环境破坏最小，在最好的情况下，它们产生了实质性的利益。

“目前有一种从大型水坝转移的趋势，尤其是在美国这样的国家，那里已经有很多基础设施，我们已经使用了最有效的水坝站点，”研究主任艾琳邦尼凯西(Erin Bonney Casey)说Bluefield研究这是一家总部位于波士顿的市场研究公司，专注于水资源管理问题。仅在废水回收方面，Bluefield预计美国在未来十年的投资将达到215亿美元。

一个Bluefield研究去年的一项调查发现，在目前六种技术的用水成本排名中，大坝和水库的成本排名第二。从最便宜的到最昂贵的，进展如下:智能电表泄漏检测;咸水脱盐(通常在含水层);污水回用;雨水收集;水库;海洋海水淡化。随着过滤技术的改进，海水淡化也可能变得更便宜，而新的大坝水则会变得更贵。

从最便宜到最昂贵:智能电表泄漏检测;咸水脱盐(通常在含水层);污水回用;雨水收集;水库;海洋海水淡化。

并非巧合的是，新方法的出现正值大坝时代的衰落。在加州，作为发展这些战略的领先州，自1978年以来没有建造新的蓄水大坝同行评议的论文 ⁠根据水资源政策顾问巴里·纳尔逊(Barry Nelson)的说法，采用新方法之后，加州的储水量增加了，“比该州最大的水库沙斯塔湖(Lake Shasta)的蓄水量还多”。

这些新方法吸引的公众关注相对较少，部分原因是它们缺乏大坝的标志性外观，而在很大程度上是在人们看不到的地方发挥作用。这就是为什么加州的政策制定者仍然在考虑新建大坝的部分原因，尽管仅其成本就足以使其失去建设大坝的资格。“40年来，我们一直在建设新一代的存储项目，”纳尔逊告诉我，“政策辩论只是没有跟上。”

在纳尔逊的纸质文件中，大部分增加的蓄水能力都需要将水储存在已透支的蓄水层的空区，这些蓄水层的面积达数百万英亩英尺。除了增加供水，填满这些含水层还能带来环境效益:随着含水层内部水位的上升，含水层的水质通常会改善，水位越高，土壤就不会压实，地表就不会下沉，而这最终会在含水层未填满时发生。即使把压实计算在内，加州未使用的蓄水层储水量也是加州所有地表水库和湖泊储水量的三倍。

该公司资源管理主管丹尼尔•蒙特乔伊(Daniel Mountjoy)表示:“它就在那里等着重新充电。可持续的保护这是一家总部位于旧金山的非营利组织，在加州圣华金河谷推广一种名为“农场补给”的蓄水过程。“这是免费的存储空间，如果我们不填满它，我们就会失去它。”

Cover recharge:一个自然的解决方案改变旧习惯

最简单的补给蓄水层的方法是用自然的方式，就是把水淹没在地下。在工业社会到来之前，大风暴导致河流泛滥，洪水淹没了邻近的土地。Mountjoy的组织正在追踪200多家农场，这些农场的所有者同意在丰水年允许一小部分土地发生洪水，以换取免费或降低成本的供水。农场用水通常从水坝中释放出来，然后通过大型渡槽输送到连接各个农场的小型运河;这些运河的容量是农场补给的最大制约因素。

但即使不扩大运河的流量，2015年研究(PDF)通过RMC水与环境加利福尼亚州的一家咨询公司发现，从11月到3月的充值可以使该地区的透支减少12%到20%，加上额外的充值月份可能会使这个数字增加到30%。根据Mountjoy的说法，以这种方式收集水的成本仅为每英亩英尺46美元到120美元，仅为提议中估计水成本的30分之一节制平大坝在圣华金河上

在不利的土壤成分使含水层无法通过洪水进行补给的地方，使用“补给井”——设计用于向含水层抽水或排水的井——的做法已经蔓延。R. David G. Pyne是一名工程师，他是蓄水层储存和提取水供人类使用的先驱。含水层的储存和开采(PDF)据估计，大约25个州至少安装了140个补给井场，该技术还在大约15个其他国家使用，包括澳大利亚、孟加拉国、加拿大、英国、以色列和新西兰。派恩认为，可利用的含水层存在于大多数州，但迄今只有少数州——新泽西州、亚利桑那州、加利福尼亚州、科罗拉多州和佛罗里达州——广泛使用了含水层。

ASR最常见的应用是使含有盐等污染物的含水层适合储存。一些清洁的水被泵入含水层，通过将被污染的水推到含水层的两侧起到缓冲作用;然后，更多的洁净水被注入蓄水层的中心，那里的水仍然没有受到污染。

目前，美国约25个州已安装了至少140个补给井，澳大利亚、孟加拉国、加拿大、英国、以色列和新西兰等约15个国家也在使用这项技术。

派恩说:“那些20年前不愿与你交流的人对此很感兴趣，但现在他们意识到，如果他们想要在主要城市地区保持增长，就必须做些不同的事情。”

洛杉矶市正在改变其处理雨水的传统方法开创性的雨水收集．在20世纪的大部分时间里，南加州的城市试图通过将河流变成混凝土水道来防止洪水，这些水道加速了流向太平洋的水流。与此同时，他们花费巨资从加州其他地方进口饮用水。2014年，洛杉矶市长埃里克·加希提(Eric Garcetti)发布了一项指令，在十年内将进口水的购买量减少一半，标志着这种做法的最终终结。

现在，该市正在重新设计道路、公园和其他表面，以尽可能多地吸收水分，使其渗入地下蓄水层，从而减少洪水，净化自身，并成为可重复利用的资源。2014年联合研究(PDF)自然资源保护委员会(Natural Resources Defense Council)和太平洋研究所(Pacific Institute)的研究发现，旧金山湾区(San Francisco Bay Area)和南加州城市部分地区的雨水蓄积可能会增加整个洛杉矶市一年的用水量。

即使是泄漏检测也可以在增加供水方面发挥重要作用，特别是在美国东部城市，这些城市老化的管道可能会损失多达30%的流经它们的水。加州2004年的一项法律要求，到2025年，该州的城市水务公司必须为所有客户安装智能电表。截至2016年，大约35%的美国水务公司已经安装了自动计量系统研究西门罗合伙人咨询公司。

在立法上领先

在许多地方，新方法面临的最大障碍是监管，而不是技术。例如，只有德克萨斯州允许将处理过的废水直接分配到饮用水系统中。因此，德克萨斯州的两个城市，威奇托瀑布和大春天，运行着全国唯一的“直接饮用水再利用”系统。11个州允许“间接饮用水再利用”——奥兰治县水区使用的方法，即处理过的废水在作为饮用水分发之前先储存在含水层中。

一些非饮用水再利用系统利用较低的净化要求为工业、农业和高尔夫球场等娱乐设施提供水。但是，为非饮用水安装单独的管道系统的需求抵消了较低的处理成本。因此，不需要额外管道的可饮用水重用可能会随着所谓的“令人讨厌的因素”的减少而蓬勃发展。

不需要额外管道的饮用水再利用可能会随着所谓的“令人讨厌的因素”的减少而蓬勃发展。

尽管加州现在不允许直接重复使用饮用水，但去年通过的立法要求州政府官员在2023年之前发布相关规定。这些法规很可能成为其他州的模板，从而促进直接可饮用重用的采用。

循环污水的出现强调了所有新的储水技术的一个关键原则:一个特定分水岭的水——无论是厕所水、雨水还是饮用水——必须作为一个整体进行管理，以最大限度地发挥其效用。毕竟，顺流而下的水可能会被改道和转化几十次，在不同的时间里被用作农业用水或饮用水，或者在到达河口之前进行处理。

因此，协调使用一些或所有这些方法被称为综合水管理，或更熟悉的“一水”。声明在author-astrophysicist罗伯特·坎德尔的书中,“水从天上:水的故事从宇宙大爆炸到人类文明的崛起,,”可以作为一个水的信条:“每当你吃一个苹果或喝一杯酒,你是吸水,骑车穿过大气层数千次自你出生。”