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解决东京供水损耗问题

东京市政府供水系统管理局采用不锈钢材料,极大降低了该市的供水损耗

对于世界各国城市而言,如何获得清洁可靠的饮用水是市政当局和市民首要关心的问题。水资源缺乏是一个全球性问题,在未来几十年,水资源短缺问题必将愈加严重,而水处理过程中也将面临资金、工时、化学用品以及能源等成本也将居高不下的问题,因此,将水资源保护作为优先政策考量势在必行。

 

堵上漏水口

 

20世纪70年代,东京市供水管委会决定,着手解决针对铅和铸铁管道漏水造成的大量供水损耗问题,当时供水损耗大约为17%。然而,找到并修复供水系统的漏水问题是一个漫长而又艰难的过程。

一旦发现有一节管道受损,就要将整段管道挖开和修理,其余管道也需要更换。城市规划者们担心,虽然他们可以搜索到漏水源头,更换管道,但是一旦修复工作完成,其他管段也开始漏水,整座城市将因此陷入一场无休止的”猫捉老鼠”的游戏中。

由于东京位于一处地壳断层线附近,政府官员们还担心这些管道无法承受较大地震。

 

多摩湖水库为东京供应大部分饮用水

 

不锈钢材料成为显而易见的解决方案

“他们想要找到一种材料,在强度上要能够承受地震冲击,且耐腐蚀性要高于传统材料,”国际不锈钢论坛秘书长John Rowe解释道。“不锈钢拥有较高的强度重量比,这使得不锈钢能够在不牺牲强度的情况下,做到更薄。”

虽然不锈钢管生产技术已经存在很多年,但直到1980年,东京市政府供水系统管理局才开始安装不锈钢管。他们选择使用316L级不锈钢,一种高强度合金材料,其安全性已在食品和饮料环境中得到验证。由于不锈钢具有耐腐蚀性,这使得不锈钢的使用寿命高于竞争材料,因此东京市的整体维护费用也得以减少。

“当时东京使用了一种全新的波纹管技术,”Rowe解释说。“通过将钢管外形做成波纹管,易于弯折成不同角度,减少必要接头的数量。为使整个系统避免出现薄弱环节,不锈钢配件、接头、弯头和三通的生产十分关键。”

到2012年,东京供水系统管理局已全部更换了城市配水系统中使用的给水管。每根连接大直径水管和小直径家用和商用水管,现在都更换为不锈钢管。通过将旧的铅管和铸铁管更换成不锈钢管,供水损耗从17%下降到仅有2%。 这意味着大约节省了 2亿立方米供水, 成本接近40亿美元,还不包括因此带来的间接成本效益,例如,减少了水库的兴建、修理和维护的成本。

 

之所以选择不锈钢,是因为不锈钢具有高强度和耐腐蚀性能

 

全球化 应对

供水损耗问题并非仅局限于于东京。据经合组织估计,伦敦、巴黎和罗马等许多发达城市,供水损耗均维持在17-30%之间。

随着各城市寻求解决该问题,不锈钢管的使用正发展成为国际标准。由于东京树立了一个成功的先例,首尔和台北也开始实施类似的基础设施项目。虽然这些城市的相关工作尚未完成,但未来成果让人充满期待。

“首尔项目当然是以东京的成功为例,”Rowe指出。“在台北,虽然相关项目最初是东京承包商负责实施,但后来也变成独立项目。这些城市的成功,必然带动其他城市的成功。”

随着城市规模的扩大和密度的提高,城市配水系统漏水问题的维护成本也越来越大。东京的经验表明,在较长生命周期内,我们不仅能够收回不锈钢管的初期安装成本,同时还将获得数倍收入。在不久的将来,通过减少修理、更换和维护需求,以及降低供水损耗,不锈钢管将帮助世界各地的城市供给干净的水源。

 

图片来源:Getty
视频来源:东京自来水厂