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Vol.016 自来水都从哪来

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这是 2016 年全国水利发展统计公报。

2016 年,中国用水 6040 亿立方米,其中居民生活用水 821.6 亿立方米,相当于每个中国人每年用掉 12 万瓶矿泉水。

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这些自来水都是从哪来的?

自来水供水是一个相当复杂的工程,让我们先用一句话概述:

地表水进入水库,水库经由引水渠流向自来水厂,在水厂完成消毒后流入地下自来水管网,最后管网接入各个小区,在水泵水箱的协作下,从水龙头流出来。

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你可以把水库理解为一个人造湖泊。在河流的中上流构筑堤坝后,河水把河谷淹没,便形成了水库。水闸可以控制水库的水位,由此实现蓄水、发电、防洪等功能。

中国有 720 座大型水库,总库容 7166 亿立方米。以北京密云水库为例,约 20 亿立方米的蓄水量,是北京市 70% 的本地地表水用水来源。

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2017年,潮白河水系以平均 21.6 立方米/秒的速度流入密云水库,以 2.25 立方米/秒的速度流出,经天津注入大海。而水库内 20 亿立方米的蓄水,则通过一条连接密云水库和市输水环路的京密引水渠流向市区。

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京密引水渠全长 112.7 千米,从密云水库开始,流经 5 个区县,最后汇入海淀区的团城湖调节池,接入长达 107 千米的输水环路。

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输水环路是一个由 1.4 米厚混凝土包裹的地下隧洞,连接直属北京自来水公司的 20 座水厂。

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水库原水进入自来水厂后,需要完成混凝、沉淀和过滤。

氢氧化铝等水处理剂可吸附胶粒及微小悬浮物,形成絮状体。这些絮状体将在沉淀池中被分离出来,再进入石英砂等粒状滤料层中,进一步去除细小杂质。最后通过氯化消毒,生产出符合标准的自来水,输送至北京数万公里的地下自来水管网。

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在配水管网的运行过程中,最重要的是控制漏损。2005—2015,平均每年中国的供水管网都要的漏掉 15% 的水。

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解决这一问题最有效的方案是是 District Metered Areas,简称 DMA。DMA关键在于对各分区流量的精确分析,进而判断各区域的漏失状态。

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毛细血管般的供水管网将连通各个小区。管网末端的水压可以将水送到14米左右的高度,而更高的楼层则需要需要小区物业配置水箱,通过水泵二次加压,使之能输送到高层。

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这些设施需要经过自来水公司的验收和测试,才能办理立户手续,安装计费水表,正式供水。

北京是全世界最缺乏水资源的城市之一。

中国的人均水资源拥有量只有世界人均水平的 1/4,而北京只有中国人均水平的 1/14,约为 162 立方米。

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尽管水资源极度稀缺,但是北京市民的人均生活用水却高达 80 立方米,比中国人均水平 59 立方米还要高。

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这些自来水都来自对地下水的过度开采,代价是北京土地的下沉和变形。一份卫星雷达监控数据显示:2003—2011 年,北京朝阳区正在以每年 11 厘米的速度下沉。

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通过这项耗资 5000 亿,被迫移民 34 万人的工程,遥远的湖北丹江口水库,终于也能为首都人民分忧了。

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