我们需要更加认真地应对水资源短缺。科技可以如何助力

Water scarcity is not just an issue in arid, rural or underdeveloped regions, but increasingly affects affluent nations and urban areas as well.
Water scarcity is not just an issue in arid, rural or underdeveloped regions, but increasingly affects affluent nations and urban areas as well.Image: Siemens AG
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  • 随着水资源短缺成为全球性问题,36亿人每年至少有一个月无法获得充足的水。

  • 得益于科学和技术创新,我们如今拥有了通过漏损检测有效应对水安全问题的工具。

  • 这类技术尚未普及的一个原因是,依赖水资源维系福祉和发展的社会将水视为取之不尽的商品。

没有水就没有未来——这句听起来平常的话,若当前统计趋势持续下去,或许很快就会成为严峻的预言。目前,36亿人每年至少有一个月无法获得充足的水。据联合国水机制称,无法获得安全管理的饮用水的城市居民人数已自2000年以来增加了50%以上。

此外,水资源短缺不仅是干旱、农村或欠发达地区面临的问题,也日益影响着富裕国家和城市地区。我们如何才能实现联合国可持续发展目标6——确保人人享有水和环境卫生设施,并对其进行可持续管理?

COP27关于水资源的讯息

要做到这一点,只有一个办法:我们必须认真对待水资源。因此,今年水资源首次被列入联合国气候变化大会COP27的正式议程,会议在埃及举行。联合国大会主席Csaba Kőrösi提出了一个尖锐的问题:“这次大会结束时,这杯水会是半满还是半空?”

他和其他世界领导人仍然相信,只要我们致力于解决水安全问题,这杯水就会是半满的。得益于科学和技术创新,我们如今也拥有了有效做到这一点的工具。

科学和技术能够为社区提供安全、可靠且负担得起的供水,漏损检测是其中一个重要领域。

即使在发达国家,供水管网中竟有如此大量的水白白流失,也几乎令人震惊。近期一篇论文由Amanda Rupiper等人撰写,发现美国供水机构每年约有17%的供水因漏水而损失。据估计,全球每天的无收益水量达3.46亿立方米,相当于全球供水系统进水量的30%。无收益水不仅影响供水公司的经济表现,还会加重天然水资源的压力,因为生产和处理的水量超过了实际需求。

根据Global Water Intelligence发布的一份白皮书,供水管网造成的二氧化碳当量排放达1.35亿吨。通过避免漏水将这一数字减少30%,将大幅降低供水基础设施的碳足迹。因此,投资漏损检测技术往往能够通过减少无收益水、节省相关能源成本来收回成本,也有助于供水机构避免因超出二氧化碳排放额度而受罚。

这就是雨水如何拯救我们的城市免于水危机的原因
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科技如何守护从水源到水龙头的供水

值得庆幸的是,我们有许多办法解决供水管网漏损问题。先进技术可以帮助发现并定位漏点,既能识别大型爆管,也能发现最细微的渗漏。

卫星采用的技术与探测其他行星上的水所用技术类似,可以提供图像,帮助识别地球供水管道中的漏点。不过,寻找漏水解决方案不必仰望天空:先进的数字工具可以利用现有计量和自动化系统的数据,并结合不同的测量方法来检测漏水。

还可以将供水管网数据与云计算、人工智能和水力学模拟结合起来,发现包括漏水迹象在内的隐蔽异常。借助这些数字工具,设施运营人员能够更快速、精准地发现漏点,并采取有针对性的修复措施,大幅缩短漏水持续时间并降低漏损率。

节水的商业价值

那么,为什么这些技术至今尚未得到更广泛的应用?一个原因可能是,依赖水资源维系福祉和发展的社会仍将水视为取之不尽的商品。适当的立法和信息传播可以改变这种状况。以丹麦为例,该国通过规定漏损率超过10%门槛时予以处罚,实现了全球最低的水损失率之一。这种做法也可以成为其他国家的借鉴。

随着主管部门认识到水是一种至关重要且稀缺的资源,供水机构或许很快就会面临新的供水监管规定和定价框架,使供水管网的综合管理成为必需。但即便没有这些变化,减少漏损的经济效益也十分可观。2022年,能源支出将占全球公用事业运营费用的三分之一。投资减少漏损不仅有助于节约数千立方米的水,也能节省抽水和处理这些水所需的能源,收益相当可观。瑞典供水机构VA SYD最近开展了一项创新项目,利用人工智能检测并消除管道漏水。由此产生的节省将帮助VA SYD实现其雄心勃勃的目标:到2030年成为气候中和、能源盈余的供水机构,并确保服务不会发生计划外中断。

采取水行动就是采取气候行动

正如VA SYD的努力所表明的,提高节水意识和效率不仅对实现可持续发展目标6至关重要,也是减少碳足迹、降低人类对自然影响的有效手段。采用合适的解决方案,还能取得更大成效。数字化可以成为水务和污水处理行业实现节约与优化的重要驱动力。因此,让我们认真对待水资源。

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