據(jù)美國(guó)《大眾機(jī)械》雜志報(bào)道，全球很多國(guó)家和地區(qū)面臨嚴(yán)重水污染和淡水供應(yīng)不足的問(wèn)題，很多國(guó)家已經(jīng)把目光轉(zhuǎn)向地球上前所未有的規(guī)模最大、科技含量最高的大型供水工程上，以下面其中5個(gè)工程規(guī)模最大、最雄心勃勃。
以色列阿希科倫海水淡化廠 兩千年前，水手們?cè)诖鲜褂弥箦佌麴s的方法把海水變成淡水來(lái)飲用。今天，一些在沙特阿拉伯和阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)建成的世界上最大的海水淡化廠也依據(jù)同樣的原理各自創(chuàng)造幾十萬(wàn)立方米的淡水。但是，蒸餾需要大量能源，想想我們燒水泡茶尚需要不少天然氣，再想想要燒足夠多的水供應(yīng)一個(gè)干涸的國(guó)家那需要多少能量。
一些新的海水淡化工廠是使用低耗能反滲透水處理法，而不是把水加熱到沸點(diǎn)，反滲透是讓水通過(guò)薄膜，鹽分被過(guò)濾出來(lái)的方法。阿希科倫海水淡化廠于2005年開(kāi)放，該廠每年把地中海260多億加侖的海水轉(zhuǎn)化為淡水，占以色利水需求總量的5%到6%。阿希科倫不光是世界上規(guī)模最大的反滲透水處理工廠，它還是收集廢棄熱量改善效率和降低成本的為數(shù)較少的工廠之一。雖然這一過(guò)程也需要熱量，但絕沒(méi)有淡化海水所需要的熱量那么多。水溫在95華氏度到100華氏度時(shí)反滲透效果最好。盡管這家工廠脫鹽成本在全行業(yè)處于下游水平(每立方米52美分)，但也不便宜，一年需要投入5100多萬(wàn)美元。
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中國(guó)南水北調(diào)工程 |
中國(guó)南水北調(diào)工程
工業(yè)迅猛發(fā)展讓中國(guó)的自然資源承受巨大壓力，中國(guó)遭遇水缺乏的問(wèn)題。南方山區(qū)水量充沛，而擁有2億多人口的北方必須依靠有限的地下水供應(yīng)。整個(gè)工程將于2050年完成，該系統(tǒng)將開(kāi)設(shè)三條調(diào)水線路：716英里長(zhǎng)的東線，786英里長(zhǎng)的中線，310英里長(zhǎng)的西線。
日本東京G-Cans工程 |
日本東京G-Cans工程
東京是世界上人口最密集的城市，擁有3000多萬(wàn)人，但是，在人來(lái)人往川流不息的東京的地下卻遍布巨型隧道，這些隧道大部分時(shí)間是空的。這些隧道就是東京市郊崎玉區(qū)的G-Cans系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要目的是日本首都東京當(dāng)夏天雨季發(fā)生洪災(zāi)時(shí)，可以將地面積水經(jīng)由地下排出。雖然全球大部分地區(qū)正因化學(xué)污染和干旱面臨淡水缺乏，但是，全球變暖也可能帶來(lái)日趨頻繁的暴雨，淹沒(méi)很多人口密集的地區(qū)。
如果東京的降雨量增大到危險(xiǎn)水平，G-Cans的渦輪機(jī)將開(kāi)始把水泵出江戸川河，送到5個(gè)防泄漏豎井中的1個(gè)。這些豎井每個(gè)直徑約105英尺，深213英尺。與這些豎井相連接的G-Cans隧道長(zhǎng)4英里，G-Cans因此成為世界上最大的地下水路。
新加坡濱海堤壩 |
新加坡濱海堤壩 在大多數(shù)國(guó)家意識(shí)到未來(lái)水缺乏之前，新加坡就感受到了這一問(wèn)題，于是新加坡人就開(kāi)始收集淡水。這座由城區(qū)組成的小島國(guó)幾乎四面海水環(huán)繞，因此島上的居民——現(xiàn)在將近500萬(wàn)人——得到飲用水的地方很少。隨著人口的增多，水缺乏的威脅也在加劇。既然選擇有限，新加坡政府就開(kāi)始圍截河口創(chuàng)造人工蓄水池。
濱海堤壩于2008年11月開(kāi)放，跨度為1150英尺，由9道冠形鐵閘組成，每道閘高90英尺多，鐵閘的高度是根據(jù)新加坡漲潮時(shí)的最高水位設(shè)定，以阻擋海水涌入蓄水池。在低潮期的降雨天氣，閘會(huì)被放下；在高潮期的雨天，壩里的泵會(huì)把水抽出。與此同時(shí)，降雨淡水也能流入壩內(nèi)。循環(huán)1、2年后，濱海堤壩就會(huì)成為一個(gè)純粹的淡水庫(kù)。
新加坡政府稱(chēng)，濱海堤壩的集水區(qū)占新加坡1/6國(guó)土面積。 因此，雖然新加坡的國(guó)土面積不是很大，但是，收集淡水的集水區(qū)面積卻不小。
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美國(guó)加州橙縣地下水補(bǔ)給系統(tǒng) |
美國(guó)加州橙縣地下水補(bǔ)給系統(tǒng)
美國(guó)加州芳泉谷的地下水補(bǔ)給系統(tǒng)是投資4.8億美元的水處理系統(tǒng)，是世界上最大的地下水補(bǔ)給系統(tǒng)，它能把橙縣的污水轉(zhuǎn)化為飲用水。
在某些方面說(shuō)，橙縣很幸運(yùn)：橙縣水利局的德斯姆克稱(chēng)，橙縣是加州為數(shù)較少的地下水供應(yīng)充足的地方之一，但是，人口急劇增多增大了對(duì)水的需求，巨大的水消費(fèi)給該縣人帶來(lái)了一個(gè)甚至更嚴(yán)峻的問(wèn)題：如果橙縣地下水的水位開(kāi)始下降到一定程度，太平洋的海水就會(huì)滲入淡水，破壞橙縣的水供應(yīng)。
為了防止地下水供應(yīng)受到海水的污染，加州科學(xué)家用水而不是混凝土建立一個(gè)屏障，首先，工程師們使用反滲透、微孔過(guò)濾和紫外輻射凈化污水——以往可能被排入大海，使污水轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)飲用水。然后他們使用36個(gè)3英里深的井——距離海岸約5英里——的一個(gè)把這些再生水注入地下。德斯姆克說(shuō)，這些井類(lèi)似微孔管。這一高壓水體形成了把海洋和地下水盆地隔開(kāi)的堤壩，不讓海水侵入。
1975年，橙縣對(duì)這一方法進(jìn)行首次試驗(yàn)，新的地下水補(bǔ)給系統(tǒng)于2008年1月開(kāi)始實(shí)施，該系統(tǒng)能生成和注入15倍多的純凈水。新系統(tǒng)把橙縣的海水屏障擴(kuò)大了，也滿(mǎn)足了人口發(fā)展中的水供應(yīng)問(wèn)題。德斯姆克稱(chēng)，鑒于目前的淡水撤出率，每天需要注入300萬(wàn)加侖水來(lái)維護(hù)水屏障。 孝文
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