美国基础设施:饮用水

但是，水并不像我们想象的那样丰富，也不像我们想象的那样容易获得，对我们的水供应的需求比我们想象的要大。除了我们赖以生存的饮用水，还有大量的水干净的水我们在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。

虽然这个ASCE报告卡类别专门针对饮用水，但是在更大的背景下描述美国的水消耗量是有帮助的。

水从何而来

地球上所有的水，97%在海洋中，只有3%在地球上的总水量是淡水。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。这就只剩下一小部分——不到1%——以方便的地表水(河流、湖泊、水库和小溪)的形式提供给人类，这些地表水供应了我们大部分的城市淡水饮用水系统。

美国的用水量

根据最近的2005年的数据，我们现在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，在我们每天需要的4100亿加仑中，有201亿加仑(49%，基本上是一半)用于“热电”或热源发电(核能和火力发电厂属于这一大类)。为了达到设计的目的，热电厂的冷却系统(以及在较小程度上的汽轮机)需要大量的水流。美国每天消耗610亿加仑的盐水，几乎全部用于冷却热电厂，其中大部分位于沿海的佛罗里达和加利福尼亚。这种大量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”，然后水就会回到它的淡水或咸水来源，尽管温度更高。然而，大量的冷却水必须在一开始就以这种方式使用，否则这些工厂就无法运转，这就是为什么它们经常与大片的水一起建造。热电水需求的一小部分是淡水，这些淡水被转化成蒸汽，用来旋转涡轮，涡轮产生了我们大部分的电力。

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成绩单，属公共供水类别，但个别住宅水井除外。

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多的

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。的说法成绩单饮用水方面，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成绩单进一步描述美国有超过53000个公共用水系统。超过五分之四的公共用水系统服务于3300人以下的独立人口。

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

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中国正在进行长江调水工程，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

下次加入我们的Buildipedia.com，阅读美国基础设施系列的第六篇文章，这对你有什么关系?，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!