国际:新加坡开发非常规水资源打造水智慧城市

发稿时间:2016/10/11 17:48:31 浏览次数:

来源: IWA国际水协会

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数据显示,从1972年至2014年,新加坡的年平均温度从26.6℃升高到了27.7℃;1980年新加坡的最大降雨量为96mm,而这一数字在2012年上升到了117mm。由于更加频繁且强度更大的降雨,洪涝时有发生。新加坡还面临着另一个极端-旱灾的威胁:2014年1月-3月,新加坡却经历了两场极其严重的干旱。

和世界很多国家和地区一样,新加坡正面临着极端天气和气候变化的严峻挑战。气候变化影响着新加坡的供水、污水和卫生服务。新加坡意识到,他们需要对这些影响做长期的评估,并制定出有效的应对措施,做好风险管理,保证安全稳定的水供应。

开发非常规水资源,保证供水安全

新加坡的淡水资源缺乏,因此更加重视对海水和回用水等非常规水资源的充分利用。新加坡将其供水形式多元化,创造了灵活、可持续的供水方案,使国家在面对少雨干旱等极端天气时仍能保证基本的供水安全。

新生水(NEWater)和淡化海水分别于2003年和2005年被引入新加坡的供水系统。目前,新加坡共有五座新生水厂和两座海水淡化水厂,可以满足全国50%以上的用水需求;而另外三座海水淡化水厂也将在未来10年内建成,预计到2060年这一用水自给比例将提高至85%。

资源回收,提高能效

到2060年,新加坡的用水量求预计将比现在增加近一倍。新生水和海水淡化虽然可以极大地满足全国的用水需求,但却同时带来大量能耗。为此,PUB利用各种创新技术和工艺来提高供水和水处理过程中的能效,降低能耗。一些污水厂不但利用处理污水过程中产生的生物沼气来满足自身运行所需的能耗,而且会有额外产能可以用于发电。

新加坡还非常重视太阳能的利用,水库上大片开阔的水域为安装漂浮式太阳能板,收集太阳能提供了可能。新加坡经济发展局与PUB合作,投入1.1千万美金,将在Tengeh水库安装了总面积达3万平方米的太阳能中试系统,预计其每年可发电3.3GWh,相当于750户家庭的需电量;该中试项目由新加坡国立大学太阳能研究中心负责管理,而PUB将就项目对水库水质、蒸发水量和生物多样性等方面产生的影响开展评估和调研工作。目前,在新加坡Changi、Bedok、Choa Chu Kang等水厂,太阳能供能达到了2.13MWp。

利用节能技术、太阳能等可再生能源以及更加合理的基础设施规划,新加坡目标在2030将水厂的能耗降低20%。

建立科学管理体系,减少洪涝风险

新加坡城镇化在不断加深,强降雨较以前更加频繁,洪涝对经济发展和居民安全的威胁指数也随之提高。在这种情况下,新加坡采取了名为“源头-渠道-受体(Source-Pathway-Receptor)”的应对方案来管理雨洪,不单单关注了排水管线、运河(即Pathway),同时关注源头(Source),即那些产生降雨径流的区域,以及受体(Receptor),即洪水可能会流经的区域。

针对“源头”,从2004年起,新加坡采取了一系列的雨水现场滞留措施,包括利用雨水滞留调蓄池、绿色屋顶、生物滞留沼泽等来控制源头区域的雨水径流进入排水系统的流量峰值。

针对“渠道”,新加坡还大力建设集中式调蓄池和分流运河,不断拓宽和增加水道,增加排水渠道的承载能力,使降雨能及时被疏导入海或进入水库,防止内涝的发生。

而对于“受体”,新加坡则制定在开发过程中必须建筑物必须满足最小平台高度和顶面高程的限定要求,以防强降雨和洪水的破坏。其他措施还包括提升地平面和筑造防洪屏障等。2011年的数据显示,经过开垦,一些土地平面从高出海平面3米提高到了4米,沿海区域抵御海平面上升和强降雨破坏的能力得到了增强。

新加坡还对沿海地区的长期防御需求开展了研究工作,PUB与新加坡建设局一起,通过对水库,污水厂和泵站等基础设施的建设和升级改造来保障新加坡的饮用水、污水处理和卫生服务等安全、稳定地呈递。

预测未来,预备未来

新加坡在未来可能会经历更多极端天气和气候变化。因此,新加坡在政府内部设立了特别委员会来统筹气候变化政策,提前做好准备,建立能有效应对气候变化的系统性方案。

PUB在供水、污水处理方面发挥着重要作用,将制定方案确保即使在极端干旱中的供水,在高强度降雨和海平面上升时降低供水风险、减少气候变化对供水和污水处理服务的影响。

在2013年,新加坡气象局成立了气候研究中心,以加强机构内部对气候问题的科研和建模,利用全球气候变化中的新发现来分析气候变化对新加坡的影响。气候研究中心还和英国气象局等机构建立了合作关系,得到了强大的信息和技术支撑。

通过一系列的科学管理方案、技术创新、基础设施升级改造,新加坡正在打造一个可持续的、能抵抗气候变化压力的水智慧城市体系,更好地预备未来,迎接未来。

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