近年来，购买当地食品运动发展迅速。但还有一项更有效的运动：饮用当地水。是的，水利基础设施是减少水资源浪费和增加资源以有效利用水资源的当务之急。今天，我们将深入探讨现代技术的变革力量，展示其振兴老化城市供水系统、确保本地化供应网络以及为我们快速发展的城市的可持续水资源管理铺平道路的能力。
深水：当今技术如何定位和恢复城市水基础设施
市政当局将供水系统集中起来，忽视了供水基础设施。这导致限量供水、洪水泛滥和污水溢出。在美国，水管爆裂和管道泄漏很常见。为了解决这个问题，我们应该将城市供水系统本地化，并使用现有技术恢复供水基础设施。
可持续当地水系统的因素
为了节省资金和保护环境，政府和公用事业可以遵循以下流程：
- 优先考虑水的再利用和循环利用。
- 在输送水之前，他们还应该考虑保护政策、泄漏修复和水循环利用。
- 他们可以不再依赖水坝或海水淡化厂，而是探索替代冷却或水力压裂方法。
- 房地产业主还可以将雨水和黑水重新用于灌溉和其他非饮用需求。
- 本地化供水系统能够以更低的成本提供更好的服务和可靠性。
本地化城市供水系统需采取的步骤。
要确定城市供水系统的本地化，了解城市周围的流域并能够在该背景下设计和分析新的可能性非常重要。这包括收集当前状况的数据并评估不同的设计，正如这些团体已经做的那样。
恢复水利基础设施
为了修复水利基础设施，必须以合理的价格吸引长期资金。只有当政府鼓舞信心、纳税人愿意出资、私人投资者能够期待投资回报时，才能实现这一目标。
本地化水利基础设施
为了实现城市供水基础设施的本地化和改造，政府推出了本地化供水基础设施（LWI）。LWI指的是分散在用水点附近或用水点的设施。这些设施旨在提高室内外用水效率，促进现场用水循环利用，实施绿色基础设施建设，并减少铅暴露。由于LWI并非由市政府或自来水公司所有或控制，因此通常通过消费者激励措施进行安装。
低水资源节约计划（LWI）可以降低用水需求并创造新的本地水源。2019年，参与美国环保署“节水之星”（WaterSense）计划的城市和公用事业公司节约的水量，相当于美国所有家庭自2006年以来6个月的用水量。
密尔沃基公用事业公司 MMSD致力于雨水管理。他们计划到 2035 年利用绿色基础设施，每次暴雨收集 740 亿加仑雨水，比其深层隧道能够收集的雨水量多出 220 加仑。
保护和恢复源头流域被视为一种水利基础设施建设。例如，中央阿肯色水务公司利用债券收益向私人土地所有者支付保护地役权费用。截至2017年，这已使源头流域近3,000英亩的土地得到保护。
铅制供水管道构成严重的健康风险，尤其是在资源匮乏地区和少数族裔社区。全美目前仍有约6.1万条铅制供水管道在使用。根据两党基础设施法案，联邦政府计划在未来五年内投资15亿美元用于更换这些管道。虽然一些城市仍在等待这笔资金，但威斯康星州麦迪逊市已率先采取行动，于2011年完成了该市首个全市范围的铅制供水管道更换项目。该项目已为麦迪逊市节省了2.5万美元，因为它无需再进行持续的化学处理。
除了提供供水服务外，LWI 还提供社会公平效益。由于 LWI 遍布整个社区，因此可以保证成本和优势的公平分配。此外，对于受合流污水溢流、城市径流污染、饮用水污染、洪水和干旱等问题影响较大的社区，可以优先安装 LWI。对 LWI 的投资表明，这些分布式方法是真正有效的水基础设施解决方案。它们满足了城市地区所需的三个基本功能，并促进了公平和可负担性。
城市供水自动化
自动化是一套全面的理论和方法，它使系统能够无缝、轻松地运行。在城市供水领域，自动化发挥着至关重要的作用。自动化的一个关键方面在于反馈原理：传感器测量特定变量（例如浓度），计算机验证测量结果，然后算法确定必要的纠正措施。这些措施随后由泵或阀门等装置执行，无需人工干预。
在使用自动化系统时，需要向控制器提供目标。自动化系统的核心组件是一个能够代表供水系统中的任何部分或流程，甚至是整个系统的系统。在使用自动化技术时，充分了解各层级人员的需求至关重要，这有助于避免误解和故障。
自动化可在三个主要方面发挥作用：不确定性、反馈和复杂性。应对干扰是一项关键挑战。未来的城市地区需要整合整个水循环的管理，以实现可持续运营。自动化对于在复杂系统中实现整合至关重要。
智慧城市及智慧水务管理的应用
城市需要在其供水网络中安装水质传感器，以有效管理水资源。这些传感器将测量流量并检测泄漏。它们还将通过测量pH值、溶解氧和浊度来监测水质。
安装智能水表可以提高人们的智能，因为它可以提供：
- 有关用水量的实时信息
- 用户可以轻松监控自己的用水量，并与周围的人进行比较，从而激发竞争意识和意识。
- 此外，这些仪表将自动传输用水数据，简化计费程序，带来无忧的体验。
智能电表不仅能够通知客户用水量突然激增，还能提示公用事业公司在后续的水费中提供节水提示，包括检测和解决泄漏的指导。
