美国基础设施:饮用水

撰稿

这是Buildipedia对美国基础设施系列第五条,下列关于水坝的2010年1月8日的特征,“它是关于大坝的时间!”

赋予美国土木工程师协会(ASCE)饮用水基础设施a级“D -”他们的2009年成绩单为美国的基础设施。容易获得淡水是一种现代便利,我们可能认为在我们的日常生活中是理所当然的。

美国基础设施:饮用水



美国基础设施系列
美国的基础设施——显而易见却不为人知


美国的基础设施——显而易见却不为人知

三平方英里混凝土

三平方英里混凝土

通往世界各地的桥梁

通往世界各地的桥梁

是大坝的时候了

是大坝的时候了!

但水是不是丰富,即我们倾向于认为,并在我们的供水需求大于我们想象中那样容易获得。除了饮用水,我们需要生存,大量的干净的水我们在Buildipedia.com上报道了混凝土混合、土壤夯实、景观美化以及其他数百种不太明显依赖水的过程,这些都需要供应。没有水,任何房屋或建筑物,或我们所讨论的任何其他基础设施系统都无法建造或运转。发电水的供应惊人地相互依赖,很明显,一个没有另一个就无法生存。

虽然这ASCE报告卡类地址饮用水具体而言,描述一个更大的背景下,美国的用水量是有帮助的。

水从何而来

我们这个星球上所有的水,97%是我们的海洋中,只有3%的地球上总水量的是淡水。这一数额中,淡水的69%存储为极冰和30%存储为地下水。这样,只有一小部分 - 不到1% - 可在方便的地表水的形式,人类(河流,湖泊,水库和溪流),它供应我们的市政新鲜饮水系统的大部分。

美国的用水量

我们目前的生活方式,美国需要了约410十亿加仑的水每一天,根据最近一次(日历2005年)数据来自美国地质调查局(USGS)。在我们每天使用的4100亿加仑的水中,85%是淡水(3490亿加仑),15%是盐水(610亿加仑)。

令人惊讶的是,410加仑的十亿我们每天需要201十亿加仑(49%,或基本上一半)用于“热电”或热源发电(核电和燃煤电厂属于这一大类)。为了按照设计,冷却系统的功能(以及,在较小程度上,所述蒸汽涡轮机),用于热来源的电动植物需要的水流的海量。几乎所有在美国的日用盐水的61个十亿加仑是在沿海佛罗里达和加利福尼亚冷却热电发电厂,大部分。在此大量使用水的一个缓解因素是,大部分它仅需要为“一次通过”通道在冷却系统中,然后将水在较高温度下返回到其新鲜或盐水源,虽然。不过,大量的冷却水必须是初步可供以这种方式使用,或者这些工厂可能无法正常工作,这就是为什么他们经常一起大面积的水域构成。热电需水量一小部分是淡水,能转化为蒸汽和用于旋转产生我们大部分的电力的涡轮机。

我们供水的另一个重要吸引力是灌溉。就像发电一样,灌溉需要惊人数量的水——美国每天需要1280亿加仑的淡水。这相当于全国淡水需求的37%。公共供水系统每天需要440亿加仑的淡水。下面的图表很方便地总结了美国总用水量的不同类别。淡水供我们个人使用,这是本次会议的主题报告卡,属公共供水类别,但个别住宅水井除外。

美国的总用水量

(每天数十亿加仑)-410

淡水

盐水

灌溉 128
热电 143 58
公共供给 44.2
工业(自供电) 18.2
矿业 4
家畜 2.1
水文化 8.8
其他 0.7 3.

共计

新鲜
地下水
79

新鲜的表面

270

总计
349
61

右边的图表强调了这样一个事实:从我们家里的水龙头流出的新鲜饮用水只占我们在美国日常生活所需总供应量的一小部分。为了我们每天晚上准备晚餐,需要大量的淡水。考虑到灌溉和牲畜的用水需求,这些水量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,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的增长,而不仅仅是新居民从自来水中流出的量。水龙头,这就对水的供应提出了要求。

小型社区供水系统是最大量

在我们的基础设施系列文章中,一个反复出现的主题是存在资金短缺——因此在2009年ASCE中出现了较低的分数报告卡。该ASCE报告卡饮用水方面,我们整个供水系统每年的资金缺口为110亿美元。美国地质勘探局报告说,2005年,86%的美国居民的自来水来自市政供水系统,剩下的14%来自私人供水系统,包括家用水井。关注公共供水类别(每天440亿加仑)的总用水量,即ASCE报告卡还描述了53000公共用水系统,在美国存在。四个多出来的这些公共用水系统五个服务的3300人以下单独群体。

这一点很重要,因为当新的饮酒规定颁布时,或者需要进行基本的维修时,这些较小的社区系统很难独立地寻求资金并提供改进。这个国家的市政供水系统数量少得多,但规模大得多(就像我们接下来将要讨论的亚利桑那中部工程),它们服务于我们的大多数人口,而且通常有更好的选择来获得必要的资源。

更大的市政系统——中央亚利桑那项目(CAP)的例子

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将科罗拉多河的水引入亚利桑那州中部所需要的工程真的很惊人。作为我们主要的市政供水系统之一,这是一个很好的项目,至少有两个原因。

首先,要养活大量迁移到干旱气候地区的人们需要非凡的工程技术,以配合我们已经强调过的非凡的水量来支持人类社区。像这样的项目的成本、范围和规模都是有趣的人类努力的结果长江引水工程正在进行中国,这是本周Buildipedia.com上的一个博客主题)。

第二,科罗拉多河的可用水量仅够支持当前和未来的经济增长。维护水权和美国西南部相邻各州相互竞争的利益不断成为新闻头条。目前有3000万人,大约占美国人口的10%,依靠科罗拉多河生存。对这一上限的审查有助于更好地理解为什么西南各州的许多人认为水是他们最重要的资源。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。一个系统优势是,科罗拉多河上的水库网络可以容纳大约4倍于其年流量的最大容量,这主要是由于米德湖和鲍威尔湖提供的储存。截至2009年7月在美国,科罗拉多河(Colorado River)水库目前的库容约为总库容的59%,较2000年的95%有所下降,原因是过去10年经历了干旱。

虽然对我们来说,饮用水可能是最明显的水资源,因为我们每天都与它打交道,但它只代表了我们在美国一天所需要的总水量的一小部分。干旱地区的社区特别容易受到环境变化的影响,因为它们的水基础设施设计得非常具体,而且水是一种令人垂涎的商品。健康的资金水平将始终是必要的,以保持水在正确的方向和数量在整个美国

加入我们的Buildipedia.com下一次在我们的美国基础设施系列第六条,瓦是怎么了你?,当我们研究“能量”类别时。在我们的下一篇关于基础设施的文章中,我们将对发电厂有一个更大的评价,现在我们知道了它们利用了多少水!

上次修改是在2012年2月9日,星期四
安德鲁省钱

安德鲁Kimos完成了在美国海岸防卫学院(学士学位1987)和伊利诺伊大学(1992年质谱)民用工程项目,是威斯康星州的注册专业工程师。他曾担任设计工程师,施工项目经理,设备工程师,和行政领导者海岸警卫队超过20年。他曾在美国西部地区航空公司飞行员加盟Buildipedia.com团队操作信道制片之前。

网站:www.diesprinter.com/channels/operations