可持续水资源:可持续水资源管理解决方案和战略的基本指南

可持续水意味着一个可以是水自给自足的国家：确保有足够的水来满足多种需求，从农业到市政和工业。这也意味着供水将保持一致，尽管气候变化影响，如缺乏降雨和干旱，或过多的雨水和洪水弹性。可持续水也意味着在匹配供需和水输送过程中堆叠的经济性尽可能高。同时，水可持续性也可以通过通过可再生能源耦合传统的水处理技术来指示能量中立。以下文章旨在提供您需要了解可持续水的一切。

什么是水的可持续性?

^{图片来源:United}

可持续的水管理是指在不损害子孙后代同样的能力的情况下满足现在的水需要的能力。实现可持续的水管理需要多学科和整体的方法，其中涉及技术、环境、经济、景观美学、社会和文化问题。

在全球范围内，拥有可持续的水资源意味着在地球上提供每个人，价格实惠地获得最低20至50升的日常水，以维持生命。这遵循联合国大会承认“安全和清洁饮用水和卫生的权利，这对于充分享受生命和所有人权至关重要”。

水可持续性也意味着水资源的有效和整体管理。现在有多次对水资源的需求，这引起了可持续，集成和整体水管理的需求。

英国监管机构水务办公室将“可持续用水”描述为:“一个可持续的水循环，在这个循环中，我们能够满足我们对水和排水服务的需求，同时使子孙后代能够满足他们自己的需求。”

对于水公用事业，这可能意味着据美国环境保护局（EPA）的环境保护局（EPA）有效地规划水和废水系统，以管理他们的运营和基础设施，并确保社亚博全网网页登录区的可持续性。该机构表示，在基础设施规划期间考虑可持续性的益处包括：

• 通过与社区进行透明和包容的过程，通过设定目标和选择项目，优化环境、经济和社会效益
• 实现一系列替代方案的一致性，这些替代方案解决了既有实用程序和社区目标
• 提高该效用的长期技术，金融和管理能力。

通常，水务公司有一个长期的规划视野和长期的基础设施运营和维护承诺。投资决策的成本和潜在收益要经过很长一段时间才能实现。因此，美国环保署的可持续发展政策呼吁饮用水和废水系统进行“稳健而全面”的规划，以确保水基础设施投资在其生命周期内具有成本效益，资源效率高，亚博全网网页登录并与其他相关社区目标相一致。

不同的公用事业单位的水可持续性水平也不同。一些公用事业和社区已将可持续性考虑纳入其规划过程，但正在寻找方法改进和完善其目前的努力。其他人可能会选择关注这样的考虑如何有助于经济有效地满足现有的监管或服务需求。

可持续用水解决方案:基础

可持续发展的水系统应提供足够的水量和适当的水质，以满足特定的需要，而不损害未来提供这种能力和质量IWA.。

协会国家：“可持续发展领域的水系统可能不会实际上包括水的使用，而是包括传统上使用水的​​系统。例如，含水厕所和无水洗衣机洗衣肉，其用途有助于缓解水分压力和安全的可持续供水。“

^{图像信用：U.S地质调查}

IWA的以下列表地址可以可持续地使用不同的水源：

地表水

地表水受到限制，因为周围的世界各地和各种活动的污染意味着没有治疗的地表水不适合饮用。如果正确构造，大坝可以提供可持续的供水，因为结构可用于发电，灌溉，防洪，进入和导航。然而，大型大坝项目可能对可持续性造成挑战：对野生动物栖息地，鱼类迁移，水流和质量和社会经济影响的负面环境影响。因此，应进行可持续性影响评估。

地下水

地下水占全球淡水的50%以上，对饮用水至关重要。地下水只有在进入、离开和储存在系统中的水量得到保护的情况下才能成为可持续的水源。IWA说，不可持续的地下水使用导致水位下降，河流流量减少和水质低下，直接影响当地社区。

海水淡化

^{图像信用：元素浇水者}

在一些缺乏淡水的国家，海水淡化多年来提供了足够的供水。然而，与地下水和地表水处理相比，基于热和膜的较高的能量需求挑战了脱盐的适应作为可持续的。然而，IWA表示，如果它与可再生能源相结合，可以改善海水淡化的可持续性。分散，太阳能海水淡化被推荐为希腊6000个岛屿提供更可持续的水源。

再生水

^{图片来源:Tata & Howard}

再生水或水重用就像它所知，也可以是供水的可持续源，可以减轻初级水资源的压力，如地表和地下水。根据给定的应用，必须处理再生水以提供适当的质量，例如用于灌溉或行业使用。水冻水平在全球范围内变化。西班牙和中国等国家继续引领水重用方式在2010年至2017年期间，后者占到了萎缩产能的49%。

可持续水资源管理

可持续的水供应是综合水资源管理根据IWA的说法。该协会将其定义为“将多个持不同观点的利益相关者聚集在一起，以确定如何最好地管理水资源的实践”。要决定一个水系统是否可持续，必须考虑各种经济、社会和生态因素。

与此同时，联合国概述了以下需要进行可持续水资源管理的领域，这与其“为所有人获得可持续用水”的总体目标有关。

农业

^{图片信用：水下筒}

到目前为止，农业是全球最饥渴的水消耗者，占全世界取水量的70%，尽管这一数字在各国之间有很大差异。雨养农业是世界上主要的农业生产体系，其目前的平均生产率仅为最佳农业管理下可获得的潜力的一半多一点。到2050年，世界农业需要在全球范围内多生产60%的粮食，在发展中国家则需要增加100%。

工业和能源

行业和能源占水需求的20％。更多发达国家对产业的淡水提取比例大得多，而不是农业占主导地位的国家。平衡可持续性对工业群众生产传统观点的要求为行业创造了几个难题。最大的全球化之一以及如何在全球范围内传播产业化的好处，对水和其他自然资源不符。

国内部门

市政用水占总用水量的10％。然而，在全球范围内，估计的7.8亿人仍然没有获得改善的水源，而25亿仍然仍然无法获得改进的卫生设施。

城市

^{形象来源:芝加哥全球事务委员会}

世界上一半以上的人口已经生活在城市地区，预计到2050年，全球90亿人口中将有三分之二以上居住在城市。此外，这种增长大部分将发生在发展中国家，因为发展中国家应付这种迅速变化的能力有限，这种增长也将导致生活在贫民窟的人数增加，这些贫民窟的生活条件往往很差，包括水和卫生设施不足。因此，为了经济增长、社会公平和环境可持续性而开发水资源，将与城市的可持续发展紧密相连。

生态系统

也许过去几十年对可持续发展提出的最重要挑战是正在演变的全球生态危机，它正成为进一步人类发展的障碍。从生态的角度来看，可持续发展的努力并不成功。全球环境退化已达到临界水平，主要生态系统接近可能引发大规模崩溃的阈值。必须尊重对全球行星边界的日益了解，以保护地球的生命维持系统，这需要成为未来可持续发展框架的基础。

可持续水资源管理战略:三个例子

区域和国家各国政府将设计可持续水策略，并将根据各种因素而有所不同：水基础设施的成熟，​​气候变化的影响和风险，政府野心，监管和获得金融等水平。

根据IWA的说法，可持续性既是一个目标，也是一个结果。可持续水资源管理的概念框架认为水是一种可再生的，但受到全球和区域限制的有限资源。这应通过体制和法律/管制结构结合生态、经济和社会考虑，以便朝向可持续水资源发展。

在多个案例研究中，政府主导的可持续水资源管理战略已经制定，并考虑到国家条例。下面我们列出了三个非常不同的例子，从城市到州和全国范围:

全国可持续水：北爱尔兰的长期水战略

^{图片信用：水下筒}

这一范围广泛的战略侧重于用于家庭、农业和工业的河流、湖泊、湖泊和含水层的水的可持续管理。该文件提出了如何在当地可持续地管理多余的雨水，以减少洪水对社区的影响。它还研究了我们如何减少移动和处理饮用水和废水所需的能量。亚博全网网页登录

全州:澳大利亚维多利亚州可持续水资源战略

在澳大利亚国家水资源规划的雕塑过程中，有四个区域水资源战略。在1989年水法的推动下，这些可持续用水战略必须至少每10年进行一次审查。对中部地区可持续水资源战略的审查始于2016年，现已完成。西部地区和吉普斯兰地区可持续水资源战略五年评估始于2017年，目前也已完成。北方地区可持续水资源战略的审查预计将于2019年底开始。

全市范围：鹿特丹 - 引领城市弹性的方式

荷兰鹿特丹市罗迪斯的可持续城市水指标清单。这座城市在水管理方面一直是创新和积极的，包括对其水库集水系统的大量投资。鹿特丹已成为展示在直接导致可持续供水的城市恢复力方面:该市是世界上水资源储量最高的城市之一。

水可持续发展项目：三个例子

有三个水可持续性项目的例子：

淮方地下水复垦厂

^{图片信贷：中国日报}

该项目被评为第12届IWA项目创新奖“北京生态水再利用的可持续解决方案”金奖。这个占地31公顷的废水回收厂旨亚博全网网页登录在缓解北京南部的污水处理压力，并改善凉水河的水质。该地下废水回收设施将配备4个16亚博全网网页登录0平方米的生物反应器，生产符合地表水环境质量四级标准的循环水。作为一个地下污水处理厂，其目的是减少占用土地，并控制工厂发出的噪音和恶臭。灰水将用于工业和城市用途，而污泥将作为填埋场和森林土壤富集处理和再利用。

恩图曼供水优化方案，苏丹

^{图片学分：碱水}

恩图曼供水和优化计划是2008年在撒哈拉以南非洲实现千年发展目标的最重要步骤之一，旨在缓解苏丹首都喀土穆及其周边地区严重的饮用水短缺。Biwater订约资助和建造一个大型水处理厂，主要分配和储存，在白尼罗河和蓝尼罗河汇合处下游的尼罗河上设有取水口。这个创新的进水口结构是为了可靠地管理具有挑战性的河流水位波动、强流量和每年雨季河流携带的大量淤泥。有趣的是，创新的进水口结构是由Biwater设计的，在两个水位上下浮动，以应对高达8米的河流水位变化，以及在水中携带的泥沙的重量和强度。

改善安第斯社区的条件

^{图片来源:安德烈斯时报}

被称为AICCA的项目正在秘鲁，玻利维亚和哥伦比亚的Andean地区推出，这些地区将专注于清洁水和气候变化。拉丁美洲发展银行和全球环境设施支持该项目，总计1000万美元。该项目旨在解决气候变化的挑战，重点是确保安安斯盟人口的水分能。

可持续水资源管理:结合可再生能源和水资源

一项实际体现可持续水资源管理的发展是可再生水动力系统，特别是太阳能脱盐。这与国际海水淡化协会(IDA)全球清洁水海水淡化协会设定的目标相一致，即在2020-2025年期间，20%的新海水淡化厂将由可再生能源供电。

通过将可再生能源和海水淡化技术结合在一起，它被视为在短期内减少海水淡化碳足迹的重要组合。

迄今为止，中东，西班牙和印度有几项小规模试验，带来集中的太阳能（CSP）和海水淡化。挑战一直在扩大操作的大小，并使其完全独立，无需访问栅极电源，当太阳不闪亮时备份。例如，目前，许多发展在夜间期间恢复到电网电力以确保连续操作。

沙特阿拉伯有一个值得注意的发展案例研究值得一提。今年2月，Metito工程公司宣布，它已与阿卜杜拉国王经济城(KAEC)签订了一份合同，将建造一座“太阳能驱动的海水淡化厂”。

^{图片信用：水下筒}

在SAR220,404,144（58.7百万美元）中价值，海水淡化厂将从生产的能力开始，以生产30,000 M3 /天的饮用水，可扩展至60,000 m3 /天。该项目预计将于24个月开发，生产产量已于2020年第一季度开始。

该工作包括2兆瓦（MW）太阳能电厂，将完全设计，采购，安装，委托和与RO系统集成。

该领域的其他发展包括更小的、离网的太阳能海水淡化解决方案。法国工程公司睫毛膏再生水(Mascara Renewable Water)开发了这样一个系统，并在阿布扎比进行了试验。该公司利用海滩井从海边的一个钻孔中获取海水。据该公司介绍，海滩井的天然砂过滤系统无需专门的预处理系统。

电池储存也被吹捧为拥有独立的太阳能和光伏海水淡化厂的一种方法。然而，人们仍然担心需要较高的投资成本，以及较长的交付时间。