水壓是輸水的基本考慮

配水網絡的發展可以說是香港城市發展的縮影，它先建於香港島，然後是九龍，再往新界。香港山多平地少，除了填海增加土地外，發展區亦不斷向高地擴張，配水庫亦需要配合而建於更高的地方，令香港逐步衍生出全球少有、平均水壓相對高的配水網絡。

回顧香港配水網絡發展之前，可先了解供水系統中的一個基本概念：水壓。

水壓是推動食水流動的力量，這股力量可以是來水自身的重力位能，或藉水泵推動而產生，因此輸水系統會應用重力自流及水泵加壓這兩種原理產生水壓。

重力自流，基於供水設施與給水區之間的高度差異，食水因地心吸力而向下流動，其重量產生壓力。兩者之間高度差距越大，水壓越大；反之亦然。由於香港的發展多依山而建，若只靠重力自流輸水，位處高度不同的用戶，會出現水壓差異太大的情況。位處高位的用戶，有可能出現水壓不足的情況。自來水流速慢，供水效果就欠佳；相反，低地用戶所受的水壓過高，則會令水管較易耗損，影響設施的耐用性。

水泵，以動力機械帶動，向食水施加壓力。當這個壓力大於重力時，便可以讓水逆向由低地流向高地。以往的抽水站多使用定速水泵，它只有開關兩種設定。當配水庫的水位下降至某個水平，水泵便會啟動，向配水庫輸水。

香港供水善用重力自流

香港的食水輸送原則，是儘量善用重力自流。不適用者，才利用抽水站輸送食水，故此主配水庫通常設置在較高位置，再在不同高度的位置設配水庫配合相應的食水供應區，藉此更有效管理水壓，減少能源消耗，並且在有需要時成為備存食水的緩衝區。

香港配水網絡初期發展

香港早年的發展區域多位於臨海或山腳地段，背後有高山圍繞，故此配水原則都是在發展區外圍高地建造蓄水設施，透過重力自流將食水通過區內的供水網絡分配予用戶。

1863年，薄扶林水塘落成。考慮到食水分配及消防用水的需要，政府便在城內設置供水點，配水網絡因此稍為發展。從薄扶林水塘收集到的原水，應用重力自流的原理，沿輸水渠引到般咸道附近的一、二號蓄水池，再透過水管輸送到城內30個街喉及125個消防栓。薄扶林水塘的供水範圍以西營盤、中上環及灣仔為主。當維多利亞城人口不斷增加，街喉明顯供不應求，原本的消防栓慢慢變成另類的公眾水喉。

市民當時除了前往街喉免費取水外，亦可以申請自來水服務。政府於1860年頒佈《供水條例》，訂明水務發展經費的主要來源是由地段承租人以差餉形式支付，屬公共服務開支，與租值而非用水量掛勾；而房屋類型，以至其所處的區域，又有不一樣的收費，港島區早年就是免費與收費供水系統雙軌並行。當時出現了免費街喉水喉長開，付費用戶的供水卻不甚穩定的情況。

直到興建大潭供水系統，便具備相對完整的設計，除加入濾水程序外，亦建有配水庫以儲存經處理的食水。位於中環半山的雅賓利配水庫（1888-89年落成），早年更是一併與雅賓利沙濾池建成的，它位處香港主水平基準以上約121米的地方，其高度足夠提供維多利亞城內九成住宅所需的水壓。至於山頂區，居民早年仍受制於重力自流的輸水限制，配水網絡未能覆蓋，居民當時要倚賴水井作主要水源。

配水分區規劃

為改善配水情況，當時工務局根據英國特派顧問工程師查維克的建議，進一步在花園道、亞畢諾道及般咸道興建抽水站，突破了重力自流的限制，讓食水得以供應到堅道至山頂一帶的住宅¹。不過，山頂區的食水供應仍不算穩定，每當般咸道抽水站出現機械故障或需要維修時，供水便會中斷。時任工務司谷柏（Francis Alfred Cooper）為此建議興建一座有蓋配水庫，為整個地區貯存10天供水，這就是山頂食水配水庫，其最高水位為香港主水平基準以上533米，是香港島最高的配水庫，也是香港現存5個百年配水庫之一。

此外，顧問工程師查維克亦建議將維多利亞城²按高度劃分為高、中、低三個供水區域，減低食水輸送的高度距離，以紓緩對低地管網所構成的壓力。這種按所處高度分區的配水模式，也奠定了香港配水模式的基礎。

落實用者自付原則

由於九龍區的發展起步較遲，政府得以在規劃發展時，同步建立統一的供水系統，並引入收費政策，現代供水網絡開始成形。當九龍首個供水系統在1895年完成後，有關使用水錶的收費規例於兩年後獲通過。有了水錶和按量收費的制度，九龍區的食水浪費情況亦相應減少。至於香港島，政府曾於1902年通過新法規，授權全港安裝水錶，其原意是要減少食水浪費，但由於遇到極大阻力，政府轉為建立旁喉系統，即是由業主及居民合資於主喉旁邊安裝設有獨立開關的輸水管，而業主則每季繳交水務徵費作為定額水費。旁喉系統一直運作至1932年，因為旁喉陸續失修，業主不願付款修繕，政府才得以修例取消，並全面實行水錶付費制度。自此，香港供水便落實「用者自付」的原則。

配水管網的發展與優化

香港往後繼續發展，配水管網亦不斷伸延。除了要上山，還要下海。香港境內共有超過260個離島，其中不少離島都有居民居住。早在1930年，香港便鋪設了第一條跨海輸水管，把九龍接收水塘的水源供應至當時人口稠密的香港島。今天香港島九成用水都依靠連接九龍和大嶼山的跨海輸水管供應。

本港的食水供應系統現時覆蓋99.9%的人口，但隨着新發展區出現，配水網絡亦不斷擴張。水務署設計及建設科進行新發展區的水管敷設工程計劃時，基本上是從現有的配水網絡擴展出來，故需要考慮各種因素，例如食水來自哪個供水水塘及濾水廠、濾水廠現有的處理能力是否足夠、消防用水估算等；在項目進行前，水務人員會進行工程的勘查研究和詳細設計工作，包括檢視水管路線、勘查土地狀況，以及進行交通、排水及環境影響評估。

至於已發展區域內，配水網絡同樣因應不同情況而進行優化工程，例如是一些小規模的鄉村或住宅加建，部分建築所處位置越來越高，已經不能利用重力自流從原有的配水庫獲得供水，又或是一些倚賴山水的偏遠鄉村，由於河流乾涸，需要申請政府供水，水務署在評估情況後，會按需要從現有配水網絡中伸延出來。

分區配水網絡佈局

本港的供水網絡通常按人口密度、地形等因素分成不同的供水區域，每個區域可以互通，也可以獨立運作。一般來說，各區配水系統的佈局設計，又大致會按情況而分成樹幹狀、格子狀及環狀。前兩者會在較早期開發的地區出現，香港目前則主要採用環狀的配水網絡佈局，即主幹水管在供水區域周圍形成一個環形，其他支水管交叉連接主幹水管，同時又互相連接，所以每個供水點最少有來自兩個方向的供水，增加其可靠性。這種系統的出水量最多，讓每個街區都可以得到足夠的食水供應，適合一些擁有完善街道規劃的城市。

環狀配水網絡圖解

海水分配系統

作為全球首個廣泛使用海水沖廁的地方，香港很早已發展出兩套完全獨立的食水和海水供應系統，它們配備各自的抽水站、配水庫和分配管道，讓香港的配水網絡更見龐大複雜。

香港的供水系統會儘量善用重力自流原理輸水，但為了方便直接把海水抽進沖廁水的分配網絡，海水抽水站大多位於海堤邊或附近，因此海水供水系統便要將海水由低處送至高處的用戶。

海水會首先進入進水口涵洞，經過隔濾網除去海水中較大的雜質，並且加入次氯酸鈉進行消毒。處理後的沖廁水水質須符合水務署對顏色、混濁度、氣味等要求，而次氯酸鈉所產生的餘氯亦可防止海洋生物、微生物和細菌在沖廁供水系統內生長。

經處理後的海水會流進抽水站，加壓輸送至海水配水庫作暫時貯存，但期間海水會從抽水站的輸水管直接輸送到途經的大廈用戶，剩餘的水才會送往位於高處的配水庫貯存備用。此設計有助緩衝用水高峰期時的需求。目前香港的海水分配系統中共有55個配水庫及超過1,600公里長的海水水管。

21世紀的水壓管理

時至今日，香港每日平均總用水量（食水及海水）約為370萬立方米。要輸送如此龐大的用水量，靠的是潛藏在城市地底下、長度超過8,000公里、由食水及海水水管構成的供水管網。因着香港地勢高低起伏，水壓高低差距大，輸送食水與穩定水壓並不容易。許多地勢較低的地方管網水壓太高，管網滲漏情況較易出現。一般來說，香港食水供水水壓平均介乎60至80米。不過，早年香港集水量尚未充足，調節水壓並非當務之急。水壓管理概念一直到了上世紀末，才成為供水管網的管理重點。

水務署自1997年在選定地區推行水壓管理計劃，當中涉及水壓管理研究的規劃和設計，以及相關的建造和安裝工程。所謂水壓管理，就是將水壓較高的供水區，分成獨立的水壓管理區域，透過安裝水壓監察和管理裝置，將過高的水壓降至適當的水平。隨着技術的發展，減壓閥的性能得以提升，水務署已廣泛利用減壓閥來推行水壓管理計劃，藉以減低水管爆裂機會，延長水管壽命，同時減少用水流失。（更多關於管網管理的詳情，可參看本章《智能時代的水管資產與用水流失管理》一文）

變速水泵的應用

為配合政府的智慧城市藍圖，水務署致力研究在新發展區應用節能、高效的供水系統。

變速水泵是近年在海水分配系統中應用的技術。與傳統的定速水泵不同，變速水泵可以隨着用水量自行調節水泵轉速。當用水量增加時，水泵自行增快轉速；反之，水泵會自行調節減慢轉速。據研究顯示，變速水泵較定速水泵節省達5-10%能源。

水壓管理示意圖

善用土地的配水庫

為善用土地資源，水務署自上世紀六十年代開始開放配水庫上蓋作康樂用途。截至2023年7月，全港已有55個食水和海水配水庫上蓋用地批出予不同政府部門和私營機構作體育場地、休憩區、公園、遊樂場及訓練場地等用途。

面對土地不足問題，政府一直積極研究發展岩洞，以騰出現有土地作房屋發展。位於香港島的西區海水配水庫，是水務署首個於岩洞建設的配水庫，項目是將原來的配水庫重置於岩洞內，以騰出土地作為香港大學百周年校園發展之用。目前施工中的岩洞配水庫包括鑽石山食水及海水配水庫項目，預計於2026年投入運作。（更多相關資料，可以參看本章《岩洞中的水務設施》一文）

1. Francis A. Cooper. (1896). "Report on the Water Supply of the City of Victoria and Hill District, Hong Kong, Sessional Papers for the Year 1896. Hong Kong". 251. https://digitalrepository.lib.hku.hk/catalog/bn99gt45j#?c=&m=&s=&cv=245&xywh=-1757%2C878%2C5312%2C1480
2. 維多利亞城是指現時香港島的西環、上環、中環和灣仔（下環），是香港最早開發的地區，一直以來是歷屆政府所在地和金融中心。