系列：Mining & Materials • 第13部分，共14部分
湖泊周围的社区
第一个洞穴变成了第一个湖泊。围绕它，一座城镇逐渐形成——由阳光驱动，由我们自己的钢铁、玻璃和砖块建造，由计算产生的安静余热温暖，并通过短循环环路连接在一起。
今天的使命
规划 一个以湖泊为中心的城镇，工业是礼貌的邻居，而非天际线。
发布 预先计算的能源、水、交通和土地使用工具包。
证明 矿山的终结是城市的开始。
为什么选择湖泊城镇（从矿坑到公园）
我们的矿山规划为变成湖泊。这意味着台阶变成海湾，运输道路变成小径，园区变成一个安静的邻居，输出热量、电力、砖块和就业机会。湖泊缓冲水源和季节，使城镇感觉像一个有地址的公园。
- Clean process: 无烟炉、电动卡车、封闭输送带。
- Short loops: 热量供应给家庭，玻璃碎片/废料留在本地。
- Ship shapes: 成品通过铁路和船舶运输；废料不外运。
规划与岸线设计（缓和的边缘，宽敞的空间）
岸线规则（简单且安全）
- 退界：最高湖水位50米范围内禁止建筑；允许步道/木板路。
- 滨岸浅滩：一条5–20米的浅水带，用于栖息地和减缓波浪。
- 坡地：稳定内岸；种植本地芦苇和树木；无裸露护岸墙。
- 公共优先：至少70%的岸线为公共公园/步道。
城镇结构
- 蓝绿环：湖周围的栖息地+步道；PV meadows位于该环的外侧。
- 中心：学校•诊所•市场•图书馆，步行10分钟内可达大多数住宅。
- 园区：玻璃/模块/计算机位于下风和下坡处，通过电动公交和货运支线连接。
能源与热力（有礼貌的微电网）
电力规划
- 光伏草地：1 MWp约等于1.6–2.2 公顷。跟踪器兼作遮荫步道。
- 现场电池：容量约为12小时×城镇平均负荷。
- 环形母线：中压回路（MEC‑96‑E）为社区、园区和码头供电。
热力规划
- 废热：计算机机房向区域回路排放45–60 °C的水。
- 热能储存：绝缘罐平抑冬季早晨的负荷。
- 湖泊源热泵：封闭回路（无开放取水）在不影响生态的情况下供应峰值。
经验法则PV尺寸（城镇）
PV最小值（MWp）≈ 平均MW × 5.14（5.5峰值日照小时，85%直流转交流效率）。我们加大PV规模以供邻居用电并加快复制（第10部分）。
水与生态（闭环，清水）
循环
- 城镇用水：处理 → 配送 → 再利用 → 精化 → 回流；湖泊缓冲季节变化。
- 校园用水：工业循环保持分离；排放水使块体矿化。
- 暴雨：生物滞留带和湿地在径流进入湖泊前进行净化。
质量与安全
- 进出口持续监测；实时发布数据。
- 非机动湖（桨、帆）；仅限电动服务船。
- 应急溢洪道按百年一遇的暴雨设计，而非一厢情愿。
住宅与公共生活（你可以步行的城镇）
住房套件
- 块体（CO₂固化）、LC³粘合剂和太阳能玻璃——全部在隔壁制造。
- 全电动：热泵、电磁炉厨房、热回收通风。
- 街道树木和走廊的朝向与遮荫；屋顶在有用的地方安装PV。
市政主干道
- 学校、诊所、图书馆、市场大厅、创客空间。
- 体育场地位于下风边；湖边设有木板路和游乐场。
- 每周市场，售卖本地金属/玻璃/砖块工艺品。
出行与通达（轮子遇见水）
日常出行
- 环湖电动公交环线（通常5–8公里）；全天10分钟一班。
- 与公交环线平行的保护自行车道；码头和中心设有电动自行车共享。
- 货运停留在铁路支线；最后一公里由小型电动卡车完成。
邻居与工作
- 校园工作：制造、质量保证、控制、维护；干净，适合轮班。
- 城镇工作：教学、医疗、酒店、手工艺、物流。
- 培训中心与种子工厂配合，培养本地人才。
预先计算的城镇规模
Lake Village
~5,000 人 • ~2,000 户（2.5 人/户）。
| 指标 | 规划值 | 备注 |
|---|---|---|
| 平均电力负荷 | ~2.1 MW | 住宅 ~1.26 MW + 公共 ~0.8 MW |
| 光伏最小值 | ~10.8 MWp | 平均×5.14规则 |
| 储能（12小时） | ~25 MWh | 现场电池 |
| 区域供热 | ~5 MWth | 玻璃/计算混合 |
| 用水需求 | ~600 立方米/天 | 120 升/人/天 |
| 湖泊面积（典型） | ~0.5 平方公里 | 步道 ≈ 2.5 公里 |
| PV 草地面积 | ~0.22 平方公里 | ≈ 22 公顷 |
| E‑bus 环线 | 2–3 辆公交车 | 10 分钟间隔 |
湖镇
~25,000 人 • ~10,000 户
| 指标 | 规划值 | 备注 |
|---|---|---|
| 平均电力负荷 | ~9.4 MW | 住宅 ~6.28 MW + 公共 ~3.1 MW |
| 光伏最小值 | ~48 MWp | 平均×5.14规则 |
| 储能（12小时） | ~112 MWh | 现场电池 |
| 区域供热 | ~30 MWth | 计算 20 MW + 线路 10 MW |
| 用水需求 | ~3,000立方米/天 | 120 升/人/天 |
| 湖泊面积（典型） | ~2.0平方公里 | 路径约5.0公里 |
| PV 草地面积 | ~1.0平方公里 | 约100公顷 |
| E‑bus 环线 | 3–5辆公交 | 10分钟间隔 + 供电线路 |
Lake City
约100,000人 • 约40,000户
| 指标 | 规划值 | 备注 |
|---|---|---|
| 平均电力负荷 | ~37.5 MW | 住宅约25.1 MW + 公共约12.4 MW |
| 光伏最小值 | ~193 MWp | 平均×5.14规则 |
| 储能（12小时） | ~450 MWh | 现场电池 |
| 区域供热 | ~60–80 兆瓦热 | 计算 + 线路 |
| 用水需求 | ~12,000 立方米/天 | 120 升/人/天 |
| 湖泊面积（典型） | ~5.0 平方公里 | 步道 ≈ 7.9 公里 |
| PV 草地面积 | ~3.9 平方公里 | ≈ 390 公顷 |
| E‑bus 环线 | 10–12 辆公交车 | 5–10 分钟间隔 + 干线 |
所有数值均为规划点，便于建设者在没有计算器的情况下分阶段进行土地和公用设施建设。
土地利用和指标（为鸟类和球类运动留出空间）
预算（典型湖镇）
- 海岸公园和栖息地： ~30–40%
- 光伏草地：约10–15%
- 住宅与混合用途：约25–35%
- 街道与路径：约10–15%
- 校园与院落：约10–15%
噪音与光照
- 工业边缘在围栏处保持<75 dBA。
- 向下的暖色照明；靠近栖息地的田地实行宵禁。
- 在允许的地方，用安静的过街代替火车鸣笛。
问答
“住在前矿区附近安全吗？”
安全设计到位：稳定的坡度、衬里和监控的流出、独立的工业用水循环，以及空气/水/噪音的公共仪表盘。湖泊是城镇的公园，而非污水坑。
“洪水或干旱怎么办？”
湖泊是储存。季节性流入填满它；受控流出和辅助水池管理暴雨。光伏草地和湿地减缓水流，然后在水进入湖泊前净化水质。
“冬天会有足够的热量吗？”
是的：计算产生的废热是恒定且可预测的。热罐和湖源热泵覆盖峰值。建筑高效且全电气化；需求平稳。
“光伏田会破坏景观吗？”
我们将光伏（PV）放置在绿色环外，下面种植成带有步道的草地。围栏低矮且对野生动物友好。面板朝向太阳；人们面向水面。
接下来 — Scaling Civilization: Playing in Terawatts（第14部分，共14部分）。我们将从一个湖泊放大到城市和校园的格子——一个依靠阳光和良好工程运行的世界。