2024年,沙特首都利雅得,一户普通家庭打开水龙头时,很难想象杯中的水可能经历过地下抽取、海水淡化和长距离输送。这里没有常年奔流的天然河流,城市却照常运转,医院、工厂、清真寺和居民区都需要稳定供水。

沙特国土面积约225万平方公里,是阿拉伯半岛面积最大的国家。东面是波斯湾,西面临红海,内陆广大区域被沙漠覆盖。全国大约九成土地属于沙漠或半沙漠,年降水量普遍偏少,部分地区一年只有几场短促降雨。

这里并非完全没有水流。暴雨过后,山谷和低地会出现短暂的洪水通道,阿拉伯语称为“干谷”。但雨水来得急,消失得也快,无法形成像长江、尼罗河那样全年稳定的河流。因此,沙特真正面对的难题,不是如何治理一条河,而是怎样把分散、短暂甚至隐藏在地下的水收集起来。

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早期沙特人口较少,村镇用水主要依靠井水、泉水和雨水储存。随着石油工业发展,利雅得、吉达、达曼等城市迅速扩张,人口从20世纪中叶的数百万人增加到今天约3600万,传统水源很快承受压力。城市生活用水只是其中一部分,农业和工业才是真正的用水大户。

地下水因此成为沙特最早也是最重要的依靠。沙漠地表虽然干燥,但过去漫长地质时期曾有降雨渗入地下,在岩层中形成含水层。部分地下水属于“化石水”,补给速度极慢,甚至在人的时间尺度内几乎无法恢复。

抽井并不难,难的是抽得太多。上世纪七八十年代,沙特为了实现粮食自给,曾大力发展小麦种植。巨型圆形农田在沙漠中铺开,中心支轴式喷灌设备昼夜运转,地下水被大量抽出。那种农业成就十分醒目,但代价同样明显:一些地区地下水位持续下降,抽水深度和成本不断增加。

有意思的是,沙特并没有把购买外国淡水当成解决全国用水的主要办法。瓶装水和部分饮用水产品可以进口,但一个拥有数千万人口的国家,不可能依靠从欧洲或其他地区长途购买淡水来满足城市、农业和工业需求。真正改变局面的,是海水淡化。

沙特两面临海,这在缺水国家中算是一种特殊条件。红海沿岸和波斯湾沿岸分布着大量海水淡化设施。早期主要采用多级闪急蒸馏等热法技术,把海水加热后转化为蒸汽,再凝结成淡水。沙特石油和天然气供应充足,热法设备所需的能源,正是这个国家最容易获得的资源。

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1974年,沙特成立海水淡化相关的国家机构,海水淡化逐渐从地方性工程变成国家级基础设施。后来,反渗透技术不断发展,利用高压让海水通过特殊膜材料,盐分和杂质被截留。与传统热法相比,反渗透通常能耗更低,已经成为许多新建项目的重要技术路线。

淡化厂建在海边,城市却往往远在内陆。于是,供水工程又增加了一道难题:铺设长距离输水管道,并建设蓄水池、泵站和调度系统。利雅得距离海岸线较远,能够稳定用水,靠的不是附近有地下河,而是沿途庞大的输水网络。

“水是从哪里来的?”外地人曾这样问。

“从海里来,再送进城里。”当地工程人员的回答,听起来简单,背后却是发电、制水、管道和维护共同组成的系统。

不过,海水淡化并非没有代价。设备需要大量能源,海水中的盐分被浓缩后还会形成高盐度浓水,排放方式必须经过严格控制。淡化水进入城市后,还要面对管网渗漏、设备老化和高温蒸发等问题。水并不是生产出来就结束了,如何安全输送和节约使用,同样关系到供水稳定。

农业用水则走向了另一条路。沙特逐步压缩高耗水作物种植,减少对地下水的依赖,并扩大污水处理和再利用。经过处理的城市污水,可以用于园林绿化、工业冷却以及部分农田灌溉,不必把宝贵的饮用级淡化水全部用于浇灌。

降雨收集也在部分地区发挥作用。山区暴雨形成的径流会通过水坝和蓄水设施被暂时保存,用于补给、灌溉或防洪。但这类水源受季节和天气影响很大,只能作为补充,无法替代地下水和海水淡化。

所以,沙特的供水并不是靠某一种神奇办法完成的,而是地下水、海水淡化、污水回用、节水农业和长距离输水共同支撑。石油财富提供了建设基础设施的资金,能源储备推动了淡化设备运行,现代工程则把海岸线上的海水送到了远离海洋的城市。没有天然河流,并不等于无法形成稳定的供水体系,只是这套体系必须持续投入,任何一个环节出现问题,影响都会迅速传导到千家万户。