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“水立方”是一个关于水的建筑。“水”是这个建筑的灵魂，整个建筑以“水”为主题，梦幻般的蓝色外表看起来像是阳光下晶莹的水滴，内部更如置身海洋环境。不过场馆每天要消耗大量的水资源，所以水资源的综合利用是“水立方”要解决的重要课题。
“水立方”中游泳池的水质按照现行FINA标准设计。正常循环过程中，游泳池水面的溢流，会经过周圈的溢流沟回到均衡水箱，水经毛发收集器去除毛发及大颗粒物质后，由循环水泵加压，经过絮凝剂投加并充分反应后，进入石英砂过滤器，去除悬浮物、色度。过滤出水进行臭氧氧化消毒，经反应罐后进入活性炭罐，滤后水进入换热单元，采用分流加热，经过板式换热器的水与未被加热的水充分混合，池水在线采水管处设温度监测点，用于调节热媒量，从而达到控制水温的目的。
如果遇到下雨天气，屋面上的水会经过收集。初期分流、储蓄、过滤、消毒处理的过程再进行回用，根据雨水季节特点和水质特点，雨水处理后回用于水景补水、冷却塔补水。平均每年可以回用雨水10500立方米，屋面雨水收集面积约2.9万平方米，雨水利用率约为0.76，可以提供10475立方米的雨水资源。
国家游泳中心设立了中水系统，从景观路引入一根DN80普通中水进水管，作为自建中水站水量不足时、运行故障时的补水。自建中水站的处理量是220m3/d，可以连续运行，并采用膜生物处理工艺。
为了保证室外护城河水的水质，“水立方”还有一套水景水循环处理系统：在地下二层设水景水处理机房，将护城河水经过滤消毒，根据检测用精密计量泵自动投加酸碱夜和次氯酸钠溶液，保证泳池中水的PH值和余氯值在要求范围之内。池中的水会按照实际需要投加除藻剂，保证池水和池体不滋生藻类。并且定时排污，及时补充新鲜水。水景循环周期按8小时来设计。
众多的创新科技的运用使“水立方”凸显于其他场馆中，难怪美国著名科普杂志《大众科学》将其评为“2006年度100项最佳科技成果”之一。2008年北京奥运会比赛任务完成后，这里将成为多功能的大型水上运动中心，举办国际国内大型水上比赛，为公众提供水上娱乐、休闲、健身运动和多种休闲娱乐活动，而且还将成为奥林匹克也得留下的宝贵遗产和北京城市建设的新景观。
