美国基础设施:饮用水

但是，水并不像我们往往认为的那样充足或容易获得，对我们的水供应的需求比我们可能预期的要大。除了我们赖以生存的饮用水之外，还有大量的水干净的水混凝土混合、土壤压实、景观美化以及我们在Buildipedia.com上报道的数百个不太明显依赖水的过程都需要供应。没有水，任何房屋或建筑，或我们讨论的任何其他基础设施系统都无法建造或使用。发电水的供应是惊人地相互依赖的，很明显，一个离不开另一个。

虽然ASCE报告卡的这一类别专门针对饮用水，但在更大的背景下描述美国的用水量是有帮助的。

水从何而来

在我们地球上所有的水中，97%是在我们的海洋中发现的，地球上只有3%的水是淡水。其中69%的淡水以极地冰的形式储存，30%以地下水的形式储存。这就只剩下很小的一部分——不到1%——以方便的地表水(河流、湖泊、水库和溪流)的形式提供给人类，这些地表水为我们的大部分城市淡水饮用系统提供用水。

美国的用水量

根据最近的数据(2005年)，我们目前的美国生活方式每天大约需要4100亿加仑的水数据来自美国地质调查局(USGS)。在我们每天使用的4100亿加仑水中，85%是淡水(3490亿加仑)，15%是盐水(610亿加仑)。

令人惊讶的是，在我们每天所需的4100亿加仑中，有2010亿加仑(49%，或者基本上是一半)被用于“热电”或热源发电(核能和燃煤电厂属于这一大类)。为了按照设计的方式运行，热力发电厂的冷却系统(以及在较小程度上的蒸汽涡轮机)需要大量的水流。在美国，每天使用的610亿加仑盐水几乎全部用于冷却热电厂，大部分都在佛罗里达和加利福尼亚的沿海地区。这种大规模用水的一个缓解因素是，大部分水只需要在冷却系统中“一次通过”，然后水会返回到其淡水或含盐水源，尽管温度更高。尽管如此，大量的冷却水必须在最初以这种方式使用，否则这些工厂就无法运转，这就是为什么它们经常建造在大水域旁边。在热电用水需求中，有一小部分是淡水，这些淡水被转化为蒸汽，用于旋转涡轮机，而涡轮机为我们提供了大部分电力。

我们用水的另一个重要来源是灌溉。和发电一样，灌溉也需要大量的水——在美国每天需要1280亿加仑的淡水。这相当于我国淡水需求的37%。公共供水系统每天需要440亿加仑淡水。下面的图表方便地总结了美国总用水量的不同类别。我们个人使用的淡水，这是ASCE的主题成绩单，属于公共供应类别，但个人住宅井除外。

右边的图表强调了这样一个事实，即从我们家里流出的新鲜饮用水只占美国日常生活所需的总供应量的一小部分。为了每天晚上准备晚餐，我们需要大量的淡水……考虑到灌溉和牲畜的用水需求，这远远高于我们最初可能认为的必要量。在未开发的土地上增加社区、企业和公用事业单位，意味着对水的需求呈指数级增长，因为这是工业过程和发电量的增长，而不仅仅是新居民住宅中流出的自来水数量。水龙头，这就对供水提出了要求。

小型社区供水系统数量最多

贯穿我们基础设施系列文章的一个反复出现的主题是资金短缺的存在——因此出现在2009年ASCE上的低等级报告卡。的说法成绩单为饮用水确定了我们整个供水系统每年短缺110亿美元的资金。美国地质调查局报告称，2005年，86%的美国居民的自来水来自市政供水系统，其余14%来自私人水源，包括家庭水井。我们把注意力集中在公共供应类(每天440亿加仑)的总用水量图表上，ASCE成绩单进一步描述了在美国有超过53,000个公共用水系统。在这些公共用水系统中，超过五分之四的系统为3,300或更少的不同人口提供服务。

这一点很重要，因为当新的饮酒法规颁布或需要进行基本维修时，这些较小的社区系统很难单独寻求资金和提供改善。这个国家的市政供水系统(就像我们接下来要讨论的亚利桑那中部项目)数量少得多，但规模大得多，它们服务于我们大多数的人口，并且通常有更好的选择来获取必要的资源。

更大的市政系统——中央亚利桑那计划(CAP)的例子

将科罗拉多河的水引入亚利桑那州中部所需要的工程确实令人惊叹。作为我们主要的市政供水系统之一，这是一个值得强调的好项目，至少有两个原因。

首先，支持大批迁入干旱地区的人们需要非凡的工程技术，来配合我们已经强调过的支持人类社会所需的非凡水量。像这样的项目的成本、范围和规模都是很有趣的人类努力长江引水工程正在中国进行这是Buildipedia.com本周的一个博客主题)。

其次，只有那么多的科罗拉多河水可用来支持当前和未来的增长。在美国西南部，保护用水权和相邻各州之间的利益冲突不断成为新闻头条。目前有3000万人(约占美国人口的10%)依靠科罗拉多河生存。对CAP的回顾有助于更好地理解为什么西南各州的许多人将水视为他们最重要的资源。科罗拉多河供水系统面临的挑战包括气候变化和人口增长。该系统的一个优势是，科罗拉多河的水库网络在最大容量下可以容纳约4倍于年流量的水库，这主要是由于米德湖和鲍威尔湖提供的蓄水量。截至2009年7月在过去10年里，科罗拉多河的水库已经从2000年的95%满水量减少到目前的59%，这是由于过去10年里的干旱造成的。

虽然对我们来说，饮用水可能是最明显的水资源，但由于我们每天都与它互动，它只代表了我们在美国一个典型的一天所需的总水量的一小部分。干旱地区的社区特别容易受到环境动态变化的影响，因为他们的水基础设施是经过特别设计的，而水是一种非常令人垂涎的商品。健康的资金水平对于保证整个美国的水资源流向正确的方向和数量是非常必要的

下次在Buildipedia.com加入我们，了解美国基础设施系列的第六篇文章，瓦茨，这跟你有关系吗?当我们研究“能源”这一类别时。在我们的下一篇基础设施文章中，我们将对发电厂有更多的了解，现在我们知道了它们利用了多少水!