墨尔本大学城市供水的气候防护
发布时间：2022-02-11 浏览次数：528
墨尔本大学成立于1853年，当时正值维多利亚殖民时期的早期，成立之初，学校仅有四名教授。大学是维多利亚最古老的学校，同时也是澳大利亚第二古老的学校，经过一个半世纪的发展，如今它已成为一所国际领先的大学，在亚太地区乃至于全球声名远扬。墨尔本大学在多个领域名列前茅，在教育、研究及知识的传播方面为社会做出了不小的贡献。
墨尔本大学的研究人员加入了与印度机构的国际合作，通过利用目前仅部分或根本没有开发的新水源来保护日益减少的清洁水供应。
可以说，我们这个时代最重要的工程挑战之一是确保供水不依赖于气候。
该合作是印度政府一项名为SPARC的计划的一部分，该计划是促进学术和研究合作计划。作为“澳大利亚和印度综合城市水资源管理系统”的一部分，澳大利亚和印度的研究人员正在探索将替代水源用于人类日常消费和农业环境需求。
该大学的研究团队包括Meenakshi Arora副教授、Peter Scales 教授、Wenyan Wu博士和Anthony Stickland 博士。该小组于 2019 年在 Kharagpur 的印度理工学院举办了一次研讨会，以确定澳大利亚和印度在为其城市确保可靠供水方面面临的协同效应和挑战。这项工作旨在确定和分享各国的经验教训。
Arora 副教授说，该团队专注于开发智能、经济上可行和社会可接受的工程解决方案，以利用废水和雨水等额外水源，使它们被视为安全、可靠和有价值的资源，而不是低价值的废物.
全球对降雨的依赖及其在许多地区不断增加的变化带来了巨大的挑战。更强烈的降雨事件可能导致洪水，而更短的降雨时间可能会使地区陷入干旱。
“另一个问题是我们将饮用水用于非饮用用途，包括冲厕所、洗衣和花园灌溉，这些用水可以用经过处理的雨水或废水代替，”阿罗拉教授说。
短缺和污染——一个全球性问题
此次合作反映了水资源短缺和水污染的普遍性问题。
印度的挑战是多方面的；水利基础设施欠发达和人口压力，加上其大部分降雨在三个月的季风季节一次性交付。印度处理废水的能力也有限，导致部分处理后的废水排放到河流和海洋中。
相比之下，澳大利亚在一个越来越干燥的干燥大陆上面临季节性降雨。尽管水基础设施高度发达，但改造新的适合用途的水源在经济上将是令人望而却步的。在澳大利亚干旱期间，仅雨水本身并不能提供水安全，将处理过的废水用于非饮用水应用需要安装第三个管道系统。
“因此，挑战是不同的，解决方案和机遇也是不同的，它们往往是针对特定地点的，但潜在的问题是共同的——水资源短缺以及日益严重的水和水道污染，”阿罗拉教授解释说。
该团队正在与位于西孟加拉邦 Kharagpur 的印度理工学院合作。该地区的基础设施老化，专家估计，该地区一半的废水泄漏并污染了地下水。该地区还受到间歇性和定量供水的困扰。
同样，澳大利亚正在经历严重的水资源短缺，这主要是由于人口增长和气候变化的影响。河流系统因低流量和日益严重的污染而受到压力，乡村城镇一直在干涸，干旱甚至使墨尔本在千年干旱期间濒临缺水的边缘。
“我们正在为两国制定的解决方案旨在使供水多样化——停止依赖饮用水来满足我们所有的用水需求，而是利用所有可用的水源，为不同的目的接受不同的水质，”阿罗拉教授说。
“这将保存新鲜、清洁的饮用水和个人用水，并利用替代水源用于厕所、洗衣、花园等。我们计算出，如果我们将替代水源用于非饮用水，则可以节省 40% 的饮用水。”用途。”
在干旱时期保护水资源安全
Arora 教授说，替代来源包括提供即用型水的家用雨水箱，以及可以收集、处理和储存以备后用的雨水。然而，为了使水箱和雨水可行，我们仍然需要雨水。为了防止干旱，我们需要不依赖气候的资源。
“两种主要选择是淡化海水和处理过的废水，尽管前者只适用于沿海社区。尽管城市每天都会产生废水，无论气候如何，这些废水通常只能被处理到适合排放到环境中的水平，而不是供人们重复使用。”
引入第三条“紫色管道”供应，将处理过的废水（A 类）用于住宅和工业的非饮用水用途是一种选择。然而，这仅适用于绿地开发。
理想情况下，阿罗拉教授说，废水将被处理成可饮用的标准，这样它就可以补充饮用水供应。“这在技术上是可行的，仅比处理 A 级贵一点——正如 Peter Scales 教授的研究所证明的那样——并且不需要额外的第三根管道，因此它不仅限于新建场地。
“通过这个项目，我们正在印度寻找新的水和废水基础设施的选择，这些基础设施不受澳大利亚所面临的传统基础设施的阻碍。我们已经计算出，通过安装 A 级紫色管道选件，我们将减少 50% 的饮用水消耗。这将缓解干旱年份高度稀缺的淡水资源的压力。而且，由于将处理和使用更多的废水，排放到环境中的废水就会减少，从而减少河流污染。”
紫管解决方案
阿罗拉教授说，这项研究对城市规划有影响。“目前，如果你设计供水基础设施来支持一个拥有 100,000 人口的新郊区，那就是人口上限。但是，通过在非饮用水用途的紫色管道中铺设管道，您将建立增长能力，因为您可以在一开始就将饮用水的消耗量减半。”
该团队计划展示一个小镇——无论是在印度还是澳大利亚农村——如何通过在初次使用后处理和储存雨水来扩大雨水供应，从而实现水的自给自足。然后，这些水可以作为 A 类非饮用水重新供应，或者经过全面处理后成为新的饮用水供应。
这些是“澳大利亚和印度综合城市水管理系统”项目的研究人员正在测试的情景。他们的最终目标是帮助世界保护其最宝贵的资源；我们的水。
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