城市必须更好地管理水资源,否则将面临干旱风险

Office workers walk past a mural of a drought scene in the business district of Melbourne, 2008.
Office workers walk past a mural of a drought scene in the business district of Melbourne, 2008.Image: REUTERS/Mick Tsikas
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水是地球上宝贵的资源,所有生命都离不开水。快速城市化凸显了对淡水、废水和雨洪水进行智能管理的迫切需求,以确保饮用水安全;加强废水管理和雨洪监测,保障城市居民生活安全;并避免城市地区出现水资源短缺、公共卫生风险和洪涝。近期事件,例如墨尔本的千年干旱以及密歇根州弗林特市的危机不仅说明市政政府面临的挑战各不相同,也凸显了普遍而迫切的需要:更加关注水资源与城市。无论是发达地区还是偏远地区,都必须更明智地管理水资源。

全球水资源正在发生变化。近年来,各城市在水源获取、管理和保护方面采取了积极措施。这些全面的城市水管理新方法,不仅关注饮用水供应所需的淡水和可饮用水,也着眼于在水生命周期的其他阶段优化管理、监测和再利用的机会,具体包括雨水、雨洪水和废水。认识水资源问题的复杂关联,并综合运用基础设施、教育与宣传以及政策层面的措施,是城市水管理的未来。这种用水方式——即敏捷用水实践——可以通过政策、基础设施、地方层面以及日益增多的数字化举措来实现。

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供水与需求

城市面临的首要挑战,是充分供应饮用水和其他用水,也就是平衡城市用水需求与水源获取。在淡水获取受到地理和气候条件限制的地区,各城市已采取积极措施应对水资源短缺。

例如加那利群岛或日本福冈由于地下水有限和频繁干旱,这些地方长期面临缺水问题。两地都采取了基础设施建设与政策举措相结合的方式,以缓解长期水资源压力。加那利群岛通过建设海水淡化厂扩大供水能力,并区分可饮用水和非饮用水用途,从而提升水再利用的成效。在福冈,海水淡化厂和抽水蓄能水坝——这两者在日本都不常见——用于弥补供水不足。此外,福冈于2003年颁布的《促进节水条例》是日本首部此类条例,旨在提高全市对可持续用水的认识。

越来越多的城市通过政策和教育进一步应对水资源短缺,借助面向公众推广节水行为、做法和激励措施来减少需求。墨尔本是这类实践的一个突出例子。为应对1997年至2010年的千年干旱——期间水库水位降至25.9%——该市发起了一场公众宣传活动,向市民普及更明智的用水方式。其策略包括电视和广播广告、节水水管喷嘴补贴,以及提醒用户关注用水量的水费账单等规模较小的本地举措。结合严格的户外用水规定,这项行为改变计划有效平衡了墨尔本的供水与需求。十多年后,家庭用水量几乎减半,到2012年,水库水位已恢复至80%。

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水的价值

墨尔本等城市重新审视了水的价值以及消费者在节水方面的责任,而不再仅仅依赖大型基础设施改造和市政举措。同样,哥本哈根除了大幅改善地下水管网,还通过经济激励培育节水文化。丹麦人的水费在欧洲最高,但哥本哈根居民平均每天只用26加仑水,而美国居民为80至100加仑。水资源十分宝贵,如今许多城市的消费者也要为浪费水资源付出代价。

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在费城,居民如今不仅要为自己使用的清洁水或废水基础设施负责,也要为其对城市径流的影响及其给污水系统带来的负担负责。与许多老城市一样,污水和雨洪水有时会合流,在暴雨过后,受污染的城市径流会使污水处理厂不堪重负。溢流——未经处理的污水和雨洪水——因此流入河流,造成严重的公共卫生和环境问题。该市最新实施的计划根据不透水区域的面积征收雨洪水处理费,以衡量一块土地产生的雨洪水量,并为安装更可持续的雨洪基础设施提供激励。例如,停车场业主现在要为其造成的城市径流承担经济责任。

费城这一积极举措体现了对待水资源的新态度。智能、灵活的水管理贯穿水资源在城市生命周期的每个阶段。

数据、水与城市

敏捷水管理要求城市以更全面的视角看待水资源。敏捷城市必须既能响应用水需求,也能预判用水需求。城市水资源监测和规划日益融入技术,是实现这一目标的关键。数据驱动技术使市政部门能够监测地下水、洪涝和海平面,并为洪涝和干旱等潜在灾害做好准备。

水资源管理面临的最大障碍之一,是缺乏关于消费者用水情况的综合数据。智能水表近来已成为全球各城市的一项趋势,可为水资源管理提供有价值的信息。在伦敦,泰晤士水务公司计划安装超过300万只水表,为消费者提供详细的用水信息,鼓励可持续的用水行为。

联网监测系统也有助于预判系统故障和其他潜在风险。新加坡的WaterWiSe供水管网系统会监测水压和水质,以发现爆管和泄漏,并收集汇总数据,预测管道关闭和隔离等运行事件的影响。同样,墨尔本和珀斯已引入一套新的物联网系统,可优化腐蚀检查并延长基础设施的使用寿命。

阅读完整报告:敏捷城市:为第四次工业革命做好准备

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