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自然风

铁杆木虫 (知名作家)

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[交流] 全球五个最大供水工程：中国南水北调上榜

一名以色列雇员在阿希科伦的反渗透海水处理工厂检查反渗透膜。阿希科伦海水淡化厂是世界上最大的反渗透海水处理厂。

据美国《大众机械》杂志报道，全球很多国家和地区面临严重水污染和淡水供应不足的问题，很多国家已经把目光转向地球上前所未有的规模最大、科技含量最高的大型供水工程上，以下面其中5个工程规模最大、最雄心勃勃。

以色列阿希科伦海水淡化厂

两千年前，水手们曾在船上使用煮锅蒸馏的方法把海水变成淡水来饮用。今天，一些在沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国建成的世界上最大的海水淡化厂也依据同样的原理各自创造几十万立方米的淡水。但是，蒸馏需要大量能源，想想我们烧水泡茶尚需要不少天然气，再想想要烧足够多的水供应一个干涸的国家那需要多少能量。

一些新的海水淡化工厂是使用低耗能反渗透水处理法，而不是把水加热到沸点，反渗透是让水通过薄膜，盐分被过滤出来的方法。阿希科伦海水淡化厂于2005年开放，该厂每年把地中海260多亿加仑的海水转化为淡水，占以色利水需求总量的5%到6%。阿希科伦不光是世界上规模最大的反渗透水处理工厂，它还是收集废弃热量改善效率和降低成本的为数较少的工厂之一。虽然这一过程也需要热量，但绝没有淡化海水所需要的热量那么多。水温在95华氏度到100华氏度时反渗透效果最好。尽管这家工厂脱盐成本在全行业处于下游水平(每立方米52美分)，但也不便宜，一年需要投入5100多万美元。

中国南水北调工程

中国南水北调工程

工业迅猛发展让中国的自然资源承受巨大压力，中国遭遇水缺乏的问题。南方山区水量充沛，而拥有2亿多人口的北方必须依靠有限的地下水供应。整个工程将于2050年完成，该系统将开设三条调水线路：716英里长的东线，786英里长的中线，310英里长的西线。

日本东京G-Cans工程

日本东京G-Cans工程

东京是世界上人口最密集的城市，拥有3000多万人，但是，在人来人往川流不息的东京的地下却遍布巨型隧道，这些隧道大部分时间是空的。这些隧道就是东京市郊崎玉区的G-Cans系统，该系统的主要目的是日本首都东京当夏天雨季发生洪灾时，可以将地面积水经由地下排出。虽然全球大部分地区正因化学污染和干旱面临淡水缺乏，但是，全球变暖也可能带来日趋频繁的暴雨，淹没很多人口密集的地区。

如果东京的降雨量增大到危险水平，G-Cans的涡轮机将开始把水泵出江戸川河，送到5个防泄漏竖井中的1个。这些竖井每个直径约105英尺，深213英尺。与这些竖井相连接的G-Cans隧道长4英里，G-Cans因此成为世界上最大的地下水路。

新加坡滨海堤坝

新加坡滨海堤坝

在大多数国家意识到未来水缺乏之前，新加坡就感受到了这一问题，于是新加坡人就开始收集淡水。这座由城区组成的小岛国几乎四面海水环绕，因此岛上的居民——现在将近500万人——得到饮用水的地方很少。随着人口的增多，水缺乏的威胁也在加剧。既然选择有限，新加坡政府就开始围截河口创造人工蓄水池。

滨海堤坝于2008年11月开放，跨度为1150英尺，由9道冠形铁闸组成，每道闸高90英尺多，铁闸的高度是根据新加坡涨潮时的最高水位设定，以阻挡海水涌入蓄水池。在低潮期的降雨天气，闸会被放下；在高潮期的雨天，坝里的泵会把水抽出。与此同时，降雨淡水也能流入坝内。循环1、2年后，滨海堤坝就会成为一个纯粹的淡水库。

新加坡政府称，滨海堤坝的集水区占新加坡1/6国土面积。因此，虽然新加坡的国土面积不是很大，但是，收集淡水的集水区面积却不小。

美国加州橙县地下水补给系统

美国加州橙县地下水补给系统

美国加州芳泉谷的地下水补给系统是投资4.8亿美元的水处理系统，是世界上最大的地下水补给系统，它能把橙县的污水转化为饮用水。

在某些方面说，橙县很幸运：橙县水利局的德斯姆克称，橙县是加州为数较少的地下水供应充足的地方之一，但是，人口急剧增多增大了对水的需求，巨大的水消费给该县人带来了一个甚至更严峻的问题：如果橙县地下水的水位开始下降到一定程度，太平洋的海水就会渗入淡水，破坏橙县的水供应。

为了防止地下水供应受到海水的污染，加州科学家用水而不是混凝土建立一个屏障，首先，工程师们使用反渗透、微孔过滤和紫外辐射净化污水——以往可能被排入大海，使污水转化为标准饮用水。然后他们使用36个3英里深的井——距离海岸约5英里——的一个把这些再生水注入地下。德斯姆克说，这些井类似微孔管。这一高压水体形成了把海洋和地下水盆地隔开的堤坝，不让海水侵入。

1975年，橙县对这一方法进行首次试验，新的地下水补给系统于2008年1月开始实施，该系统能生成和注入15倍多的纯净水。新系统把橙县的海水屏障扩大了，也满足了人口发展中的水供应问题。德斯姆克称，鉴于目前的淡水撤出率，每天需要注入300万加仑水来维护水屏障。

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