美国基础设施:饮用水

但是水并不像我们想象的那么丰富，也不像我们想象的那么容易获得，对水的需求比我们想象的要大得多。除了我们生存所需的饮用水，还有大量的水干净的水我们在Buildipedia.com上报道过的混凝土混合、土壤压实、景观美化和其他数百种不太明显依赖水的过程都需要供水。没有水，任何住宅或建筑，或我们讨论过的任何其他基础设施系统，都无法建造或运行。发电水供应是惊人的相互依赖，很明显，两者缺一不可。

虽然这个ASCE报告卡类别专门针对饮用水，但在更大的背景下描述美国的水消耗是有帮助的。

水的来源

在地球上所有的水中，97%是在海洋中发现的，地球上只有3%的水是淡水。其中69%的淡水以极地冰的形式储存，30%以地下水的形式储存。这就只剩下一小部分——不到1%——以方便人类使用的地表水(河流、湖泊、水库和小溪)的形式提供了我们大多数城市淡水饮用系统。

美国的用水量

根据最近的数据(2005年)，我们现在的美国生活方式每天大约需要4100亿加仑的水美国地质调查局(USGS)提供的数据。在我们每天使用的4100亿加仑的水中，85%是淡水(3490亿加仑)，15%是盐水(610亿加仑)。

令人惊讶的是，在我们每天所需的4100亿加仑中，有2010亿加仑(49%，或基本上一半)被用于“热电”或热源发电(核电站和燃煤电厂都属于这一大类)。为了达到设计的功能，热力发电厂的冷却系统(以及在较小程度上的汽轮机)需要大量的水流。在美国，每天使用的610亿加仑盐水几乎全部用于冷却火力发电厂，其中大部分位于佛罗里达州和加利福尼亚州的沿海地区。这种大规模用水的一个缓解因素是，大部分水只需要在冷却系统中“一次性”通过，然后水会回到它的淡水或盐源，尽管温度会更高。尽管如此，大量的冷却水必须在一开始就可用来以这种方式使用，否则这些电站就无法运行，这就是为什么它们经常建在大水体旁边的原因。热电用水需求的一小部分是淡水，淡水被转化为蒸汽，用于旋转涡轮机，为我们提供大部分电力。

我们供水的另一个重要问题是灌溉．与发电一样，灌溉也需要大量的水——在美国，每天需要1280亿加仑的淡水。这相当于我们国家淡水需求的37%。公共供水系统每天需要440亿加仑的淡水。下面的图表方便地总结了美国总用水量的不同类别。供我们个人使用的淡水，这是本次ASCE的主题成绩单，属于公共供应类别，尽管个别的家庭水井。

右边的图表强调了这样一个事实:从我们家里的水龙头流出的新鲜饮用水只占我们美国日常生活所需总供应的一小部分。为了让我们每天晚上准备晚餐，需要大量的淡水。考虑到灌溉和牲畜对水的需求，这一数量远高于我们最初认为必要的数量。在未开发的土地上增加社区、企业和公用事业，意味着对水的需求呈指数级增长，因为这是工业生产和发电的增长，而不仅仅是新居民自来水的流出量。水龙头，这就对水的供应提出了要求。

小型社区供水系统数量最多

在我们的基础设施系列文章中反复出现的一个主题是资金短缺的存在——因此在2009 ASCE中出现了低评级报告卡．的说法成绩单指出我们整个供水系统每年的资金缺口为110亿美元。美国地质勘探局报告称，2005年，86%的美国居民的自来水来自市政供水系统，其余14%来自私人水源，包括家庭水井。我们关注的是公共供应类别(每天440亿加仑)在我们的整体用水图表中，ASCE成绩单进一步描述了美国有超过53000个公共用水系统。在这些公共用水系统中，超过五分之四的供水系统为不同的3300人或更少的人口服务。

这一点很重要，因为当新的饮酒法规颁布，或需要进行资本维修时，这些较小的社区系统很难单独寻求资金并提供改进。这个国家的市政供水系统(比如我们接下来要讨论的亚利桑那中央项目)数量少得多，但规模大得多，为大多数人口提供了服务，而且通常有更好的选择来获得必要的资源。

较大的市政系统-中央亚利桑那项目(CAP)的例子

将科罗拉多河的水引入亚利桑那州中部所需要的工程技术是非常惊人的。这是一个很好的项目，作为我们主要的市政供水系统之一，至少有两个原因。

首先，支持迁入干旱地区的大量人口需要非凡的工程技术，以及我们已经强调的支持人类社区所需的非凡水量。像这样的项目的成本、范围和规模是有趣的人类活动(正如中国正在进行的长江引水工程这是本周Buildipedia.com上的一个博客话题)。

其次，科罗拉多河可用的水资源只有这么多，以支持当前和未来的增长。水权的保护以及美国西南部相邻各州之间相互冲突的利益不断成为新闻头条。3000万人，约占美国人口的10%，目前依靠科罗拉多河生存。对《联合行动计划》的回顾有助于更好地理解为什么西南诸州的许多人将水视为他们最重要的资源。科罗拉多河供水系统面临的挑战包括气候变化和人口增长。系统的一个优点是，科罗拉多河上的水库网络可以在最大容量下容纳大约4倍于其年流量的水量，这主要是由于米德湖和鲍威尔湖的蓄水能力。截至2009年7月在美国，由于过去10年的干旱情况，科罗拉多河水库的蓄水量从2000年的95%减少到目前的59%。

虽然饮用水可能是我们最明显的水资源，因为我们每天都与它互动，但它只代表了我们在美国典型的一天所需的总水的一小部分。干旱地区的社区特别容易受到环境变化的影响，因为他们的水基础设施是非常专门设计的，水是一种非常令人垂涎的商品。健康的资金水平对于保证美国各地的水以正确的方向和数量流动始终是必要的

下次在Buildipedia.com上加入我们，阅读美国基础设施系列的第六篇文章，你在乎吗?当我们调查“能源”类别时。在我们的下一篇基础设施文章中，我们会更欣赏发电厂，现在我们知道他们利用了多少水!