大坝相比,新来源很小,地方、分散和专门设计的适合的水文条件和人口的地区。

许多国家正在参与这一转变。纳米比亚首都温得和克自1968年以来一直将其废水转化为饮用水。澳大利亚开发了一系列的创新技术来增加水供给,特别是包括“下水道矿业”——使用小规模、模块化和重用废水的单位现场生成的。以色列重用近90%的废水,超过任何其他国家。

多元化的大坝

最新的方法被认为是比水库、更可靠的供水随降水量和季节。在气候变化的时代,大坝越来越容易受到干旱和蒸发,而供应的,说,城市废水停留大约不变。因为大多数存储技术模仿或加强自然过程而不是反对他们,水坝一样,在最坏的情况下他们导致环境破坏最小,在最好的情况下产生实质利益。

“转变目前离特别是大型水坝,特别是在像美国这样的国家,已经有大量的基础设施和我们使用最有效的大坝网站,“艾琳邦尼凯西说,研究主管Bluefield研究波士顿的市场研究公司,专注于水管理问题。仅在污水回用,Bluefield预计在未来十年美国投资达到215亿美元。

一个Bluefield研究去年发现,在当前成本的排名的水来自六个技术,水坝和水库second-costliest。从便宜的到最昂贵,进展是:智能电表泄漏检测;海水淡化的盐水(通常在蓄水层);污水回用;雨水收集;水库;海洋海水淡化。甚至海洋海水淡化可能会得到更便宜的过滤技术改善,而新的水坝的水变得更加昂贵。

从便宜的到最昂贵:智能电表泄漏检测;海水淡化的盐水(通常在蓄水层);污水回用;雨水收集;水库;海洋海水淡化。

并非巧合的是,新方法已成为大坝时代已经减弱。在加州,许多这些策略的主要国家的发展,没有新的存储大坝建成后自1978年以来,但据同行评议的论文 ⁠水政策顾问巴里·尼尔森,采用新方法引起了加州的蓄水增加此后由“能力比沙士达山湖,”国家最大的水库。

新的方法已经引起了公众的关注相对较少,部分原因是他们缺乏水坝的不朽的外观和功能基本上不见了。这也解释了为什么加州政策制定者正在考虑新的大坝即使他们的成本就应该取消他们。“我们已经构建新一代的存储项目了40年,”尼尔森告诉我,“和政策辩论刚刚没有跟上。”

大部分增长的能力,纳尔逊的文件需要存储的水把透支的含水层,这数百万英亩-英尺。除了增加供水,填充这些含水层提供了环境效益:里面的水质通常提高水平上升,和高水平防止土壤压实和地表沉陷,最终发生在含水层留下空缺。即使考虑到压实,未使用的含水层储存在加州的体积是3倍的存储卷的加州地表水库和湖泊。

“这是坐在那里等待充电,“丹尼尔·蒙特乔伊说,资源管理主管可持续的保护位于旧金山的非营利组织,促进一个含水层存储过程被称为“田间充电”在加利福尼亚州的圣华金河谷。“它是免费的存储,如果我们不填满它,我们将失去它。”

覆盖充电:一个自然的解决方案改变旧的习惯

充电含水层的最简单的方法是用自然的方式,通过向地面。前工业社会的到来,大风暴导致河流洪水,洪水淹没了相邻。蒙特乔伊的组织跟踪超过200个农场的所有者同意湿年洪水的一小部分土地以换取水不交货或降低成本。农场的水通常是释放大坝和分布式通过大型渡槽小运河,链接到个人农场;能力的提高充电的运河是最大的制约因素。

但即使没有扩大运河的卷,2015年研究(PDF)通过RMC水和环境加州咨询公司发现,充电从11月到3月可能会降低该地区的透支了12 - 20%,加入更多的个月充电可以提高这一数字为30%。根据蒙特乔伊,水以这种方式收集成本只有46美元每英亩120美元,仅为30的估计成本的水节制平大坝圣华金河。

不利的土壤成分可以防止含水层补给洪水,使用“回灌井”——井设计或排泄水注入含水层——蔓延。r . David g . Pyne工程师首创的存储和提取水含水层为人类使用,这种做法被称为“含水层储存和恢复(PDF)”,或者ASR -估计至少140回灌井领域已经安装在大约25个州,和大约15中使用的技术是其他国家,包括澳大利亚、孟加拉、加拿大、英国、以色列和新西兰。Pyne认为可用含水层存在在大多数州,但到目前为止,只有少数——新泽西、亚利桑那州、加利福尼亚州、科罗拉多州和佛罗里达,他们广泛使用。

ASR的最常见的应用是使含水层含有污染物,如盐适合存储。一些干净的水注入含水层作为缓冲,把被污染的水的含水层;更干净的水然后添加到含水层的中心,仍无污点的地方。

至少140回灌井领域已经安装在大约25个州,和所使用的技术是在大约15个国家,包括澳大利亚、孟加拉、加拿大、英国、以色列和新西兰。

“有很多的利益,那些20年前不会给你一天的时间,“Pyne说,“但现在他们意识到如果他们想维持增长主要城市地区,他们必须做些不同的东西。”

扭转雨水的传统方法,洛杉矶的城市开创性的雨水收集。在20世纪的大部分时间里,加州南部城市试图阻止洪水的河流变成了具体的河道,加速流入太平洋。与此同时,他们花了大量资金从其他地方进口的饮用水在加州。结束标记的方法,洛杉矶市长Eric Garcetti发出指令到2014年的十年内购买进口水切成两半。

现在的城市是重新设计道路、公园和其他表面吸收尽可能多的水向下渗透到地下蓄水层,从而减少洪水、清洗本身,成为可重用。2014年联合研究(PDF)自然资源保护委员会和太平洋研究所发现雨水捕获在旧金山海湾地区和城市的部分南加州有潜力增加水供应通过尽可能多的水被整个城市洛杉矶的一年。

甚至泄漏检测可以在增加水供应发挥重要作用,特别是在美国东部城市的老管道可能会失去多达30%的水通过它们。2004年加州法律要求的城市水务到2025年为所有客户安装智能电表。在2016年,大约35%的美国自来水公司已经安装了自动计量系统,根据研究由西方梦露合作伙伴,一家咨询公司。

立法的方式

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,只有一个州,德克萨斯州,使经过处理的废水直接进入饮用水系统的分布。结果,两个德州城市,威奇托福尔斯和大春天,唯一的“直接饮用重用”操作系统。11个州允许“间接饮用重用”——橙县水地区使用的过程中,在处理废水之前存储在含水层分布作为饮用水。

一些饮用重用系统利用低净化需求提供工业用水、农业和高尔夫球场等休闲设施。但更便宜的治疗费用是平衡的需要安装独立的非饮用水管道系统。因此,饮用重用,而不需要额外的管道,可能会蓬勃发展,因为所谓的“恶心”的因素消失。

饮用重用,而不需要额外的管道,可能会蓬勃发展,因为所谓的“恶心”消失。

尽管加州现在不允许直接饮用重用,去年通过立法要求政府官员问题使规定到2023年。这些规定可能会为其他州作为模板,刺激采用直接饮用的重用。

回收污水的出现凸显了所有的新水存储技术的一个重要宗旨:给定的水流域——无论是花露水,雨水或饮用水必须作为一个整体管理为了最大化其效用。毕竟,水沿着河流可能转移,改变了数十次,在不同的时间作为农业水或饮用水或接受治疗之前到达河口。

因此,部分或全部的协调使用这些方法被称为集成水资源管理,或者,更亲密地,一个水。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。”