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2024-01-18 16:57:41

莱斯工程师提出混合城市供水模式

导读 根据莱斯大学工程师在《自然》杂志上发表的一项研究,通过开发将传统集中式水源与再生废水相结合的混合城市供水系统, 休斯顿的供水和废水...

根据莱斯大学工程师在《自然》杂志上发表的一项研究,通过开发将传统集中式水源与再生废水相结合的混合城市供水系统, 休斯顿的供水和废水处理系统可以更具弹性水。

“这样的系统将节省能源并有助于减少淡水的使用,淡水是一种在世界范围内变得至关重要的商品,”土木与环境工程教授兼纳米技术纳米系统工程研究中心联席主任李奇林说Rice 的水处理(NEWT)。“我们的研究表明,这样的系统对于飓风和洪水等破坏性事件也更具弹性。当中断发生时,它表现出较低的严重性、影响范围和不合格性能的持续时间。”

莱斯大学土木与环境工程教授、该研究的合著者莱昂纳多·杜尼亚斯-奥索里奥 (Leonardo Dueñas-Osorio)表示,混合供水系统比传统的集中式系统更具弹性。

“以休斯顿市政供水系统为案例研究,我们探讨了各种中断的影响,包括泵站故障、管道泄漏和水源污染,”杜尼亚斯-奥索里奥说。

李和她的合作者已经确定了休斯顿现有供水和废水系统中的脆弱部分,并提出了缓解策略。该市老化的基础设施加剧了紧迫性。

研究显示,在全国范围内,发生故障的水管的典型寿命约为 50 年,而 160 万英里的供水和污水管道的平均寿命为 45 年。每天约有 60 亿加仑的处理水(约占每日公共供水量的 15%)因管道泄漏而流失。

此外,全球气候变化、人口增长和持续城市化导致用水需求快速增加,引发用水问题,并因供水系统的维护和升级需求而增加财政负担,世界各地的大城市面临着前所未有的挑战。

包括埃尔帕索在内的世界各地的城市已经小规模地实现了城市废水的回收和再利用,用于饮用和灌溉等非饮用用途。

“减少对已经紧张的地表和地下水资源的依赖变得越来越重要,”李说。“一个重要的挑战是找出如何最好地实施废水回收活动。目标是增强大城市供水基础设施的可持续性和弹性。我们最近的研究表明了分散式废水处理和再利用的好处。”

该研究的合著者包括莱斯大学土木与环境工程助理教授Lauren Stadler ;莱斯大学博士生周向南;刘璐,爱荷华州立大学土木、建筑和环境工程系助理教授。