在下麵的指南中，我們將分解過去開普敦經曆的水資源短缺/水危機，作為案例研究供水問題．
我們確定了短缺的後果，一些潛在的主要原因，以及主要的解決方案和可能的要點。
本案例研究可以作為我們對西澳大利亞州珀斯缺水問題的單獨案例研究．
總結-開普敦缺水案例研究
什麼是開普敦缺水?
開普敦缺水事件，也被稱為“開普敦水危機”，是市政大壩供水的短缺
短缺是什麼時候發生的?
據維基百科(wikipedia.org)稱，自2015年以來，大壩水位一直在下降，但在2017年年中至2018年年中達到了危機峰值，當時水位徘徊在大壩總容量的15%至30%之間
開普敦達到“零點”了嗎?
不，他們沒有。
主要原因
根據一些報道，主要原因是:
-嚴重的幹旱限製了雨水流入城市大壩(這是開普敦供水的主要水源)
據一些報道，幹旱的一個間接因素可能是氣候變化和天氣模式的變化
其他潛在原因
還有其他潛在的原因也導致了這一事件。
其中一些潛在的原因可能是:
-開普敦依賴降雨及其大壩為城市提供淡水供應，而沒有多樣化地使用其他不太依賴降雨或受氣候影響的水源
-沒有為幹旱做計劃，因為這是“不正常的事件”
一些人還認為，開普敦政府和水管理規劃者/決策者對開普敦水戰略的綜合管理本來可以做得更好
然而，值得注意的是，在缺水之前已經采取了一些水戰略行動。
-不斷增長的人口，以及對有限水資源日益增長的需求
-以下列出的其他因素
影響
短缺的一些重大影響是:
-嚴格限製市政供水
-經濟和社會影響，以不同的方式影響城市的各個方麵
我們在下麵的指南中列出了缺水的一些影響
短缺是如何緩解的
缺水問題最終得以緩解，主要原因是:
-用水限製(減少了對有限供水的需求)
居民必須大幅減少日常用水量，農業部門和企業也必須減少日常用水量
例如，一些農民同意減少用水
-提高水費
-而且，也因為降雨恢複/補充了大壩的水，接近它的全部容量
大壩水位從2017年年中到2018年年中危機最嚴重時的最大供應量的15%左右上升到30%，到2018年9月中旬上升到70%左右(根據wikipedia.org)
水資源短缺期間和之後實施的短期和長期解決方案
開普敦為解決水資源短缺問題采取了一係列解決方案
會議還提出了長期願景和戰略，以幫助開普敦的長期水戰略，以可持續地管理水供應
我們在下麵的指南中列出了一些其他的解決方案
在實施長期解決方案時遇到的挑戰
在嚐試實施長期解決方案時遇到了許多挑戰
例如，海水淡化等解決方案成本高昂，或者存在後勤方麵的挑戰
海水淡化和水循環都麵臨著水質問題，以及所使用的水中持續存在的有機汙染物
我們將在下麵的指南中更詳細地討論一些挑戰
其他的考慮
開普敦可以向其他城市學習如何應對缺水問題．
西澳大利亞州的珀斯就是一個例子，它麵臨著與開普敦類似的挑戰，但通過多樣化和有效的水資源管理戰略，成功避免了水資源短缺。他們現在主要依靠海水淡化和地下水，而不是他們的大壩
開普敦水危機/缺水是什麼?
城市供水的短缺主要來自6個主要的大壩(盡管也有一些其他的小水壩)，最顯著的是開普敦市(和西開普地區)。
供水水平下降了多少，下降到什麼程度?
根據幾份報告:
供水水平(即為該市提供大部分水的6個主要大壩的水庫水平)從約70%下降到總供水量的15 - 30%，在短缺的最低時期
水資源短缺是什麼時候發生的?
據維基百科(wikipedia.org)稱，危機的高峰大約在2017年年中至2018年年中，不過值得注意的是，自2015年以來，大壩水位一直在緩慢下降。
什麼是“零日”，開普敦避免了它嗎?
零日將是水危機的轉折點，為城市供水的主要大壩的水位/水容量將下降約13.5%或更低
在這一點上，7級水限製(城市供水將主要切換)將被實施。
然而，開普敦在危機期間躲過了“零日”
盡管有幾份報告指出，開普敦確實達到了大壩容量的15%到30%，也達到了6B級限製，所以，他們可能已經接近“零日”了。
開普敦真的沒水了嗎?
不，他們沒有，因為他們從來沒有達到“零日”(許多人認為這是一個城市“耗盡水”的時刻)
是什麼導致了水資源短缺?
主要原因
西開普敦地區的供水係統嚴重依賴於大壩的降雨。紮，即使是現在，開普敦大約98%的水來自大壩，2%來自地下水)
據報道，嚴重的幹旱(導致一段時間內缺少降雨)是造成短缺的主要原因
一份報告指出，這次幹旱大約是300年一遇的罕見事件
一些報告指出，這次幹旱的發生與氣候和天氣模式的變化有關
其他原因
短缺的其他一些原因可能是:
-未能充分規劃和采取措施應對幹旱的可能性
當地政府和負責供水管理的部門可能對此負有責任
計劃失敗的一個原因是，這場幹旱是如此的“非正常事件”，當它發生時，無法合理地預測到它會發生
-未能實現水資源多樣化
這座城市的供水依賴於大壩和大壩的降雨，沒有其他主要的水源
由更多水源組成的更加多樣化的水資源戰略可能會有所幫助
-人口增長
人口增長會導致對水的需求增加，或更大的水消耗
根據幾份報告，開普敦的人口在20年內顯著增長，這增加了對水的需求
-人均供水量低於世界其他城市
這是一個城市的可用水供應量與人口數量的比率(即人口規模)
據conversation網站報道:
開普敦水壩的人均水容量/供應量很小
布裏斯班的220萬居民有2220.15萬毫升的存儲容量[和…]當存儲滿時，相當於每個居民超過100萬升。
相比之下，開普敦的400萬居民的全部存儲容量為90萬毫升，即每個居民22.5萬升
-決策者的其他潛在問題
一些報告指出，供水戰略決策者之間可能存在以下問題:不同政黨之間的分歧、扣留資金、債務增加、腐敗和其他問題
-其他現有的用水問題
例如“……糟糕的水資源管理和大壩和其他收集點的基礎設施問題”(climate.mit.edu)
-入侵的水饑渴植物物種
這些植物生長在該地區，據報道在大壩周圍
他們缺水，一些報告指出，這導致了3%到7%的供水量下降(據估計)。
水資源短缺的影響是什麼?
缺水的一些影響可能是:
顯著減少居民、企業和農業部門的用水量
當時實行了嚴格的用水限製，限製了開普敦每個人的用水
居民們不得不大幅減少日常用水量
該地區的農業和企業還必須減少日常和整體用水量
-一係列的社會和經濟影響
水資源短缺還有一係列其他經濟和社會影響
據報道，農業和旅遊業等行業在經濟上受到了影響(至少在農業方麵，生產和商業活動用水減少)。
在社會方麵，可能對低收入和弱勢群體產生了影響，也對公共衛生、內亂、不道德的水銷售行為、職業健康和安全、兒童保育以及火災風險產生了影響。
一般來說,水對社會的重要性有很多原因,最大的用水戶是農業、工業和市政部門受到影響的，還有那些從這些部門消費商品和服務的人(或依賴這些部門的人)
Wikipedia.org和insurancejournal.com在報告中列出了更多的潛在影響
是什麼終結了水資源短缺?
2018年9月左右，大壩水位達到總容量的70%左右，而2017年年中至2018年年中約為15%至30%
這基本上結束了水資源短缺
大壩水位達到70%的主要原因是:
-用水限製
據wikipedia.org報道:“(開普敦)實施了重大的用水限製措施，以遏製用水量，並在2018年3月成功地將其每日用水量減少了一半以上，至每天約5億升(1.3億美製加侖)。”
這些用水限製在2018年9月左右開始放鬆
根據waterstories.co.za的說法:“在6B級每人每天50升的限製下，用水量大幅減少，並采取了各種其他措施，將總用水量保持在每天500毫升左右。”
-提高水費
特別是那些用水最多，或用水超過規定限度的人
- 2018年6月左右開始強降雨
2018年下半年，隨著降雨增加，大壩水位上升，開普敦減少了用水限製
* 2020年也有降雨，這非官方地結束了幹旱，並使大壩水位達到95%左右。
在水資源短缺期間或之後實施或探索的短期和長期解決方案清單
短期解決方案
-用水限製
水限製包括禁止在室外和非必要的用水，鼓勵使用灰水衝廁所，並旨在限製人均用水總量
-提高水費
-擬定多階段應急預案
有一個多階段的緊急供水計劃來保護剩下的供水(不斷增加限製，直到關閉供水，並在城市周圍建立取水點，以控製供水總量)
-從附近地區購買供水
包括從其他地區的其他水庫購買額外的供水。
另一個用水協會最終同意將他們大壩的部分供水免費轉移到開普敦供水係統
-臨時海水淡化廠
然而，climate.mit.edu網站的一份報告指出，開普敦“……將其14億蘭特(8600萬美元)幹旱相關預算的大部分用於建設三個緊急脫鹽廠，以提供關鍵的供水”。
然而，各種報告表明，這些工廠最終被廢棄了
-統籌共用水資源
-將瓶裝水帶到城市
-居民必須尋找各種方法來獲取水源
包括但不限於:
排隊領取配給水
從山澗和天然泉水中取水
居民在家中為私人供水而鑽私人井
一些居民(有經濟能力的人)安裝了私人雨水收集係統和私人使用的收集罐，以及灰水係統
一些居民回收洗漱用水，用於廁所和花園
長期解決方案
-永久減少每日用水量
根據climate.mit.edu的數據:“……城市的平均每日用水量在7億到8億升之間，大約是2014年的一半。”
-新的基建發展
Waterstories.co.za指出(轉述)即將到來的大型基礎設施發展可能涉及將多餘的水轉移到其中一個大型水壩中儲存，這將增加供水和供水能力。然而，這取決於雨水
——水資源多樣化
waterstories.co.za有一張圖表，顯示開普敦目前96%的供水依賴地表水，4%的供水依賴地下水
到2040年，我們的目標可能是75%的地表水、11%的海水淡化、7%的地下水和7%的重複利用
-新的水資源戰略計劃
缺水事件結束後，開普敦提出了一項改進的水資源戰略，目標是實施某些解決方案
海水淡化可能是開普敦未來嚐試的一個主要選擇
climate.mit。edu指出:
在與研究人員和科學家協商後，[開普敦]在2020年概述了一項新的水資源戰略……
它包括多樣化的水源，包括來自水井和鑽孔的地下水、回收的雨水、處理過的廢水和家庭用水，這些水可以重複用於園藝和其他不需要足夠清潔的飲用水的應用。
此外，政府還計劃進行更多的海水淡化、控製用水、減少泄漏和基礎設施投資
據conversation網站報道，開普敦計劃嚐試增加海水淡化等方法來增加他們的水容量:
開普敦正在建造一些小的海水淡化廠。
-其他長期解決方案和計劃
waterstories.co.za很好地總結了開普敦正在研究的其他解決方案和計劃
實施解決水資源短缺方案時遇到的挑戰
開普敦遇到了一係列的問題和挑戰，有些問題今天仍然麵臨
海水淡化有成本方麵的問題，比如物流方麵的問題
各種擬議的水源，如海水淡化和廢水回收，都存在水質問題
waterstories.co.za指出(轉述)2018年，開普敦市提出了多樣化供水的願景，但已經出現了各種複雜情況(他們在報告中概述了這些問題)。
作為挑戰的一個小總結(轉述):
-用於海水淡化的海水含有化學物質(持久性化學汙染物)，由於水質問題，2018年建造的三個應急工廠沒有一個仍在運行
-將被處理和再利用的廢水含有化學物質(持久性化學汙染物)
-鑽探地下水含水層對生物多樣性和生態的全麵影響可能尚不清楚
-上述方案的預計費用可能會很高
在缺水之前(2015年之前)采取了哪些供水管理措施?
Wikipedia.org列出了2015年之前實施的一些水戰略解決方案
其中一些解決方案包括但不限於對超過用水限製的人征收關稅，在一些地方設置公共水龍頭和廁所，對農場的灌溉進行計量和監測，在一些地方使用共享灌溉分配計劃，開始建造更多的大壩，增加大壩容量，更好地管理用水需求，減少開普敦地區的漏水，以及引入更有效的供水設備的章程
在wikipedia.org資源中閱讀更多關於這些解決方案的信息
開普敦未來會再次缺水嗎?是什麼原因導致的?
可能導致未來缺水的一般因素
一些一般因素可能包括:
-用水需求隨著人口增長而增加
-沒有遵守人均可持續用水限製
供水能力不會增加(增加人均用水限製)
-供水來源沒有多樣化(不僅僅是大壩，而是更多的來源)
-幹旱等自然事件再次發生，或降雨不足或沒有降雨來補充大壩和其他蓄水地點
氣候變化對未來幹旱可能性的潛在影響
一些報告表明，氣候變化和進一步變暖可能意味著西開普地區發生幹旱的可能性大約增加了兩倍，而進一步變暖可能會增加這種可能性
不過，在目前階段，這可能隻是一個假設。
值得注意的是，這隻是針對西開普地區，世界其他地區可能有不同的因素在起作用。
科學家們假設全球變暖已經使在西開普省進行為期三年的演習的風險增加了兩倍。
如果地球溫度進一步升高，從比工業化前的水平高1度上升到比工業化前的水平高2度，將使幹旱的可能性再次增加三倍(在原來增加三倍的基礎上)(conversation網站)
[一些]科學家認為，由於氣候變化，開普敦在未來100年將麵臨更持久的幹旱(climate.mit.edu)
其他城市可以從開普敦的缺水中學到什麼?
其他城市可以從開普敦的水危機中學到的一些教訓可能包括:
-考慮他們對一個水源的依賴程度
以開普敦為例，它主要依賴於他們的水壩
在這種情況下，多樣化使用其他水源可能會有所幫助
-考慮到它們對降雨的依賴程度，以及它們的供水受到氣候和自然事件的影響程度
開普敦的大壩依賴於降雨來補充，幹旱等自然事件嚴重影響了大壩的供水水平
與上述觀點相關，多樣化使用其他不依賴降雨或不受氣候或自然事件影響的水源可能會有所幫助
海水淡化可能是一個不那麼依賴或受影響的水源的例子
水回收利用可能是另一個
-考慮現在和將來的水供應和水需求
供水包括有足夠的水量來滿足現在和將來對水的需求(取水率和消耗率)
增加水容量可能會有所幫助，但增加更多的水源也可能有助於增加供應
此外，預測未來人口增長和水需求增長可能有助於未來的水供應與需求比率規劃
-為自然事件製定應急計劃
在未來發生幹旱或其他可能影響供水的類似事件時，製定一個應急計劃來幫助管理它
例如，明確確定備用供水和清水應急計劃
另外，限製用水可能是另一個原因
-建立跟蹤城市水管理戰略進展的係統，並讓決策者和政府負責
在公共網站上提供水位跟蹤(用於水量和補充率)和水質跟蹤等工具，可能有助於使決策者和政府更負責任
-了解某一特定城市可持續的每日或每年人均用水量限額
而且，確保這一責任在居民、企業和農民(特別是灌溉)之間平等或相對地分擔，如果還沒有這樣做的話
這也被稱為水分配的平等——每個人都能得到足夠的水供應嗎?還是說，隻有大企業和富人才這樣做?每個人都需要對他們使用的水負責。循序漸進的用水收費製度或類似的計劃可能會有所幫助。考慮水使用的生命周期，以確定最重要的水分配應該首先指向哪裏。
可持續的人均限額取決於單個城市或城鎮的需求與供應比，以及它們增加供應的能力。
然而，世界衛生組織可能建議每人每天的最低水攝入量為50升[為了可持續消費]
-考慮其他可持續的水資源管理解決方案
潛在的解決方案可能涉及用水效率、對用水最多的用戶或用水過度的用戶征收水費和稅、修複漏水等
保護各種水源的法規可能是另一個解決方案
-考慮如何管理該地區的缺水植物
比如移除/剔除它們
-考慮氣候變化可能如何影響自然水循環和未來幹旱等自然事件的發生
氣候變化可能會影響降雨和天氣模式，幹旱顯然也會影響
將氣候變化視為一個問題可能有助於間接解決未來可能出現的水風險和水安全問題
-考慮供水的實驗性想法
包括遮陽球，雲播，從空中收集水，從南極洲拖冰山
節水農業，更有效地利用灌溉用水和使用新的農業技術，如夜間灌溉、覆蓋和在樹根係統周圍集中水也有幫助
-其他可能的解決方案
waterstories.co.za有一份很好的報告，概述了開普敦水資源狀況的所有關鍵因素、問題和潛在解決方案
世界各地其他水資源緊張和缺水城市
閱讀更多目前其他水資源緊張和缺水的城市(和國家)，以及本指南中對未來的預測
來源
1.https://en.wikipedia.org/wiki/Cape_Town_water_crisis#Response_to_the_Water_Crisis
2.https://theculturetrip.com/africa/south-africa/articles/what-cape-town-has-taught-the-world-about-water-conservation/
3.https://www.theguardian.com/world/2018/may/04/back-from-the-brink-how-cape-town-cracked-its-water-crisis
4.https://qz.com/africa/1525526/cape-towns-day-zero-water-shortage-fear-spreads-in-south-africa/
5.https://news.nationalgeographic.com/2018/02/cape-town-running-out-of-water-drought-taps-shutoff-other-cities/
6.https://www.news24.com/SouthAfrica/News/city-of-cape-town-calls-for-relaxing-of-water-restrictions-as-dam-levels-rise-20180827
7.https://www.insurancejournal.com/news/international/2018/08/28/499303.htm
8.https://www.bbc.com/news/world-42982959
9.https://theconversation.com/global-warming-has-already-raised-the-risk-of-more-severe-droughts-in-cape-town-107625
10.https://climate.mit.edu/posts/day-zero-still-looms-over-cape-town
11.https://waterstories.co.za/cape-town-water-sources/