珀斯是世界上氣候最幹燥的城市之一。
在本指南中，我們整理了一個珀斯的案例研究缺水問題，以及他們采取了哪些措施來解決這些問題。
世界上其他國家和城市正在經曆水資源壓力或水資源短缺相關問題也許能學到一些如何解決這些問題的方法。
總結-珀斯缺水問題及解決方案
可能影響珀斯缺水的因素
這些因素可能包括但不限於:
-部分地區自然雨量偏低
-氣候變化的潛在副作用，如降雨量減少、幹旱可能性增加、年平均氣溫上升以及其他與氣候相關的變化
-蒸發率上升
-現有供水儲水量不足
-流入地表水供應來源(如水壩)的水量減少
-流入地下含水層的多餘水減少，此外含水層補充速率目前尚不清楚
- *此外，城市人口增長在某些情況下可能會導致用水量增加(因為需求增加)。
然而，一些數據表明，盡管珀斯的人口在增長，但近幾十年來，珀斯的人均用水量和總用水量都在下降。
因此，雖然在某些情況下，人口增長可能會導致水資源緊張或稀缺，但這可能不是珀斯特有的相關因素
珀斯的飲用水和非飲用水供應——哪一種稀缺?
一些報告指出珀斯有足夠的飲用水。
但是，珀斯正麵臨著非飲用水供應變得稀缺的問題
珀斯目前的大部分供水來自哪裏?
珀斯現在主要依靠海水淡化(根據一些報道，幾乎一半的水都來自於海水淡化)和地下水，而不是主要依靠他們的水壩(就像他們過去所做的那樣)
珀斯的主要水源和供水解決方案走向未來
珀斯未來的一些主要水源和供水解決方案可能是:
- - - - - -海水淡化
-地下水
-利用地下含水層周圍的天然沙子和土壤進行儲存
地下水注入和補充(處理過的水通過該地區的天然沙子過濾，注入含水層，與地下水混合)
-通過專門的處理和回收設施進行廢水回收和水再利用(珀斯正在投資於is)先進的水循環工廠(廢水處理再利用的地方)
我們將在下麵的指南中討論這些水源和水解決方案的一些潛在好處，以及潛在的缺點和限製。
值得一提的是，特別是對珀斯來說，利用他們的天然沙子和土壤，以及地下水補給，在當地的水平上可能是有意義的，因為其他城市可能不一定有自然環境來利用這些供水解決方案。
廢水循環再造是可持續長期供水策略的一部分
一些水資源專家認為廢水循環再造特別是，這可能是提供可持續供水的最佳長期解決方案，甚至是淡化
其中一些專家指出，一個主要原因可能是水循環利用的巨大潛力，因為我們目前損失、浪費或傾倒進海洋的廢水、雨水和徑流水有多少
長期可持續供水戰略的其他潛在解決方案
可能有助於可持續管理供水的其他潛在解決辦法可能是:
-使供水來源多樣化，減少對單一水源(如大壩)的依賴，減少對依賴降雨和受自然氣候影響的水源的依賴
-提高文化和社會對淡水價值的認識
——飲用再生水的接受度和開放度提高
-策略性水限製(水限製和水政策也有助於減少短期或長期的水需求。)
——水資源政策更加有效
-後院鑽孔
-監測每年人均用水數字
-為企業提供節約用水和提高效率的培訓
-考慮針對企業用水的措施和懲罰措施
——公共供水管道節水及漏水檢測技術
——升級供水管道
-了解與政黨和公共供水有關的利益衝突
——城鄉用水平衡
不同的城市和城鎮最終需要不同的地方解決方案來解決他們的水問題
由於每個城市或城鎮麵臨不同的水問題，並有不同的本地變量，每個城市或城鎮最終將需要自己的本地供水解決方案和策略，這些解決方案和策略是圍繞各自的問題和它們正在處理的變量設計的。
比較珀斯和開普敦的水資源短缺問題-異同
我們在本指南的底部列出了珀斯和開普敦水資源短缺情況的潛在相似點和不同點。
我們也在一起一個關於開普敦過去水資源短缺的單獨案例研究這可能是對珀斯案例研究的補充。
珀斯最稀缺的水是什麼?
供水可分為兩大類:
-飲用水
-以及，非飲用水
在珀斯的情況下，稀缺的是非飲用水，而不是飲用水。
conversation網站指出，“(在珀斯的情況下……)珀斯的飲用水並沒有耗盡，但非飲用水卻耗盡了。”
同樣來自conversation網站:“珀斯的飲用水供應相當安全，但非飲用水的供應需要增加……”
導致珀斯缺水的因素
以下因素可能導致珀斯的缺水問題:
氣候變化——即氣候變幹
澳大利亞作為一個國家已經是世界上除了南極洲以外最幹燥的大陸
但是，根據一些報道，珀斯的氣候(作為澳大利亞的一個州)正變得越來越幹燥。
幹燥的氣候可能意味著降雨量減少，幹旱的可能性增加。
這些事情會影響供水。
年平均氣溫異常增加
溫度能夠影響自然水循環的不同方麵(如蒸發運輸)，並最終影響水的供應。
【西澳西南部近40年氣溫年均異常增加1℃】(conversation.com)
減少雨量/降水水平
不同的數據組顯示了每年和幾十年的減少。
這意味著流入地表水和地下水的水量可能會減少
[按年計算:]
珀斯的年降雨量平均每年減少約3毫米(conversation網站)
[而且，在十年或幾十年的尺度上:]
在過去的幾十年裏，平均降雨量一直在下降(bbc網站)
自20世紀70年代以來，[珀斯的]降雨量下降了近20%。
來自bbc.com:“降雨量減少意味著流入大壩和其他水源的雨水減少……”
減少流入水源的水
流入水源的雨水減少可能是由於總降雨量減少，但也有其他因素，如流入水源的雨水減少，以及蒸散率升高
與過去相比，一些關於流入珀斯水源的水減少了多少的估計顯示出了顯著的減少
與過去相比，現在大約六分之一的水流入大壩。(bbc.com)
自20世紀70年代以來，珀斯大壩的雨水流量下降了80% (theguardian.com)
流入(珀斯)水壩的水量已經從平均每年3000億升下降到250億升。
conversation網站指出了資本流入減少的主要原因:
由於降雨減少和河流流入減少，流入水庫的水量正在減少
蒸發率上升
如上所述，蒸發速率的上升可能是導致流入水源的水量減少的因素之一，因為水在流入水源之前就已經蒸發了。
水在滲入地下蓄水層之前也可能蒸發掉。
(蒸發率上升的)總體影響是土壤和植被通常是幹燥的，這意味著雨水將以蒸發蒸騰的方式流失，而不是流入河流和大壩，或補充地下蓄水層。
以前的淡水供應沒有足夠的能力滿足需求
一個城市需要有足夠的供水能力(以及更新速度)來滿足城市的總消耗(和耗竭率)。
影響城市用水量的因素有很多，人口規模隻是一個例子，不同行業和部門的用水量是另一個例子。
珀斯沒有得到足夠的水供應來源相比，這些來源的需求。
[2013年]珀斯的水壩隻接收了724億升水，遠遠低於珀斯200多萬人口目前所需的3000億升水(theguardian.com)
流入一些蓄水層的多餘水較少，地下水補給率未知
當水通過土壤滲透到地下含水層時，地下含水層通常會重新補給。
然而，以珀斯為例，流入含水層的地下水較少，地下水補充率的減少目前尚不清楚。
據conversation網站報道:
大約70%的當地道路徑流和一半的屋頂徑流已經補充了淺層無約束含水層……
但是，冬季降雨帶來的多餘水分減少了。
與大壩流入不同，……自然地下水回灌率的全麵下降[目前尚不清楚]
*人口增長
這個因素帶有星號，原因如下……
人口的增長會導致用水量的增加，因為越來越多的人對水的需求也越來越大
然而，在珀斯的情況下，盡管人口不斷增長，人均用水量似乎已經下降，他們的總需水量在十多年間下降了。
所以，這不是他們缺水問題的一個因素。
用水限製和其他用水政策變化傳統上可能會影響人均用水總量。
在分析用水量與人口增長趨勢時，區分長期的用水量趨勢和每年的趨勢也很重要。
從2004年到2014年，珀斯的人口增長了超過三分之一(bbc.com)
從theguardian.com:
“盡管人口不斷增長，但珀斯(2013年)的用水量與2003年相比下降了8%，過去10年(珀斯)的人均年用水量從19.1萬升下降到13.1萬升。
珀斯的消費量可以與聖地亞哥的消費量相比較，聖地亞哥的人均消費量估計為每年24.9萬升
根據不同的在線數據，聖地亞哥的人口為141萬，而珀斯的人口為198.5萬。
珀斯的用水量可能和聖地亞哥差不多，但人口要多得多。
珀斯目前的大部分供水來自哪裏?
珀斯的大部分供水來自哪裏?
主要是海水淡化(據一些報道約50%)，其次是地下水。
據conversation網站報道:“珀斯現在主要依靠地下水和海水淡化，而不是大壩。”
截至2018年，海水淡化提供了珀斯近一半的水需求，而另一半來自地下水(abc.net.au)
澳大利亞其他城市的供水來源
conversation網站上有一個有用的資源，上麵按水源顯示了澳大利亞主要城市的供水情況
珀斯的主要水源是淡化水和地下水，地表水和循環水排在第三和第四位。
另一個城市阿德萊德通過從另一個州的水源調水(也稱為跨界調水)獲得額外的供水。
因此，我們可以看到，澳大利亞不同的州從不同的來源獲得水供應。
珀斯如何解決水資源短缺問題
珀斯主要通過減少對大壩的依賴來解決水資源短缺問題，並向其他水源和水解決方案多樣化。
作為整體水資源戰略的一部分，他們增加了以下主要的水解決方案:
- - - - - -海水淡化
-專門的水循環和廢水處理
-處理廢水，通過當地的沙子過濾，注入地下水含水層，與地下水混合，並補充含水層
-利用當地土壤和沙子儲存過量徑流的水
-加上其他供水方案
據conversation網站報道:
盡管[地下水和海水淡化]都比大壩用水貴得多，但海水淡化和地下水補給看起來將確保珀斯的飲用水供應，因為海水幾乎是無限的，廢水的可用性隨著城市的增長而增加……
[一些關於珀斯水資源戰略的評論員指出，水循環可能比海水淡化更好:]
珀斯大學的教授們認為，從長遠來看，處理和回收廢水是比海水淡化廠更好的方法。
海水淡化
豐富的海水使海水淡化成為一個有吸引力的供水選擇
不過，海水淡化的成本與大壩水相比可能是未來的一個挑戰
大型海水淡化廠使用來自印度洋的海水經珀斯可以從這[兩個]海水淡化廠得到一半的飲用水(bbc.com)
這些工廠使用反滲透海水淡化技術，提供了近一半的城市供水。
截至2018年，這些工廠已經能夠提供1萬億升水(abc.net.au)
水循環及廢水處理
大量的廢水目前是廢物或傾倒進海洋的潛力使水回收和廢水處理成為一個有吸引力的供水選擇
根據一些“水專家”的說法，珀斯可能尤其如此。
水循環工廠可能也有不錯的生產能力。
從abc.net.au:
[珀斯有大量廢水直接排入海洋]
(珀斯應該把廢水送去補給或處理，為公共開放空間生產優質水，甚至是飲用水
這項技術可以處理任何水——廢水、雨水，任何種類的水都可以處理到完美
來自conversation網站:“每年大約有1400億升經過處理的廢水排入珀斯-皮爾地區的海洋……”
來自《衛報》網站:“在需要的時候，一個先進的水循環工廠每年可以生產280億升水……”
地下水含水層的補給
珀斯當地的黃沙可能適合幫助過濾處理過的廢水(甚至有助於改善水的質量)。
通過這種過濾和注入的方法，人為地補充地下水含水層，也可能有助於加快含水層的整體補充速度，而自然補充的速度可能非常緩慢
然後，水可以提取用於特定用途，如灌溉，但也可以用於飲用水。
這對珀斯來說已經是一個長達十年的試驗，一些報告表明，珀斯未來將提供更大比例的水。
這一過程不僅可以改善水質，補充含水層，還可能對環境有利。
除了過濾和注入的水，水也可以從道路徑流和屋頂徑流自然流入含水層。
而且，可能還有額外的水可以重新定向到這些天然沙子中，這些水目前沒有被過濾或注入其中。
有多少水進入了沙子和地下水
據conversation網站報道:
大約70%的當地道路徑流和一半的屋頂徑流已經補充到淺無約束含水層(在珀斯)，因為這是在沙質土壤地區處理過量水的最便宜的方法。
[但]處理過的廢水[也]被添加到這些含水層中，在那裏它與地下水混合，隨後被提取用於供水
[還有]……70億升[處理過的廢水]被滲透到沙子中，作為一種處理手段，因為沒有海洋排放的選擇。
天然砂注滲技術的潛在效益
從theconversation.com:
調查表明，通過黃沙滲透到珀斯西部的石灰岩含水層後，[通常排入海洋的]處理過的廢水的質量可以大大改善。
最近對土地處理場的調查表明，它們可以有效地保護濕地免受幹燥隨著珀斯變得越來越熱，越來越幹燥，人們需要綠色空間來提供急需的冷卻……還要保護……樹木
同樣來自conversation網站:
除了降低排放成本，這種做法(使用當地天然沙子和含水層來儲存道路和道路的多餘徑流)有助於確保鑽孔在夏季不會幹涸。
用注入水處理非飲用水
在含水層中停留幾周後，[這些水]既適合公共灌溉，也適合私人灌溉(conversation網站)
將注入水用於飲用水
經處理的廢水……注入地下供應係統，也被重新用作飲用水。
未來地下水補給能提供百分之多少的供水
來自《衛報》網站:“到2060年，地下水補給可以滿足珀斯20%的飲用水需求。”
額外的水可能被重新引導到含水層
[據conversation網站報道，珀斯可能會將其他水源重新引導到他們目前沒有利用的現有蓄水層中:]
珀斯也有大型的主要排水渠，旨在降低沼澤地區的地下水水平，防止洪水泛濫。
其中一些水可以被重新引導到有合適地點的含水層[幫助補充地下水含水層]。
利用當地的沙子儲存多餘的水
珀斯當地的沙子可能適合儲存來自不同來源的多餘徑流，否則可能會被浪費或丟失
從theconversation.com:
珀斯的水文條件意味著他們可以利用當地的天然沙子和含水層來儲存道路和屋頂的多餘徑流。
其他一般供水和水戰略解決方案
供水來源多樣化
依靠2、3個或更多的水源可以使一個城市的供水不那麼容易受到一點故障的影響。
如果一個供水係統正在減少或麵臨風險，還有其他選擇。
以珀斯為例，他們正在從大壩供水轉向多樣化。
如果新的水源不依賴於自然降雨或不受氣候影響(海水淡化和水循環利用不受氣候影響)，也會有所幫助。
從理論上講，這意味著珀斯可能會更好地免受自然水循環變化和氣候變化的影響。
水的意識和文化/社會觀點
公民開始意識到水是一種稀缺而寶貴的資源，不能浪費。
這意味著從理論上講，如果文化和社會規範不重視水，他們浪費水的可能性就會更小。
接受飲用再生水
市民必須對飲用再生水持開放態度
如果公民將水視為一種寶貴的資源，這可能會更容易做到。
水的限製
適用於家庭(特別是花園、草坪和灑水裝置)，並按人均計算。
但是，對(不同部門)用水大戶的限製也是可以考慮的。
後院的孔
珀斯的一些市民有後院鑽孔機，超過四分之一的人用它們來澆灌花園。
這些鑽孔提供了公共供水之外的另一種水源。
減少對降雨的依賴
珀斯多元化到其他水源，如海水淡化，並找到了利用水循環、儲水和地下水補給的方法。
這些方法減少了對降雨的依賴，以補充地下水和大壩等地表水資源。
監測人均用水量
這可能是水被有效利用的一個指標。
了解人均飲用水和非飲用水的用水量可以幫助城市更有效地跟蹤其水資源管理。
節水培訓、計劃及潛力處罰
為企業提供水管理培訓和數據收集工具。
水資源保護/管理的認證計劃，以及罰款可能會有所幫助。
據報道，自水務公司2007年啟動(類似項目)以來，共有330家企業節約的水足以填滿2萬個奧運會標準遊泳池
節水技術
據《衛報》網站報道:
一些機構利用聲學監聽設備來定位管道泄漏，幫助減少了10%的用水量，還有一些機構通過減少水龍頭流量和安裝雙衝水馬桶等措施，將用水量減少了25%。
珀斯最大的主題公園冒險世界(Adventure World)通過實時監控來檢測水位和壓力。如果檢測到泄漏，可以快速部署維護來解決問題。在過去的兩年裏，通過這種方式節約了大約3000萬升水。主題公園還安裝了兩個新的過濾器，每個10萬澳元(4.67萬英鎊)，在旺季每天可以節約3萬升水(需要5年才能收回成本)。
強調企業社會責任的重要性
幫助企業和機構節約用水或有效利用水資源。
其他節水措施
-利用排水渠和溝渠將徑流引至貯水區
-節約用水，特別是在夏天，這可能是一個更大的問題
-對洗車、花園用水、灑水裝置的用水限製
-申請用戶繳付水費
-計量地下水用戶，如農民和企業，並監測非生產性用水
-需要解決的一個問題是水資源短缺，而水資源安全往往等於選舉安全。
這裏有利益衝突。
因此，我們需要從供水中消除政治利益衝突……對某些供水職位和組織來說，獨立和保證使用權是做到這一點的方法
盡管城市可能會長期解決一些缺水問題，但城鎮和農村地區也需要州和國家政府的充分支持。
因此，針對這些地區的供水解決方案很重要——我們不能忽視一個州或省內的重要城鎮和農業或農村地區
珀斯供水解決方案和策略的潛在挑戰、缺點和限製
本指南中列出的珀斯的一些解決方案和水策略可能存在挑戰、缺點和限製。
其中一些可能包括:
海水淡化廠
我們在本指南中概述了海水淡化廠的潛在優點和缺點，但總結一下重要的缺點可能是:
-建造和運營成本很高
建造成本可能是數百萬，有時甚至數十億
而且，運營成本和電力成本也很昂貴
-與其他水源相比，水對消費者來說可能是昂貴的
從theconversation.com:
自2005-06年(截至2015年)以來，珀斯家庭的平均水費增加了兩倍，盡管人均用水量在過去十年中大幅下降。
這也增加了生活成本
-可能是能源密集型的
-可間接排放空氣汙染和溫室氣體
當煤炭和化石燃料被用作能源時，情況尤其如此
西澳大利亞州的人均碳排放量現在是澳大利亞最高的，也是發達國家中最高的[海水淡化廠隻會增加這個](conversation. .com)
-負責廢物“鹽水”，這是一種濃縮的鹽水副產品
珀斯海水淡化廠的海洋環境對淨化過程中產生的高鹽排放非常敏感(conversation.com)
水循環及廢水處理
地下水回灌與砂中蓄水
-依賴於當地的沙子和條件，可能在世界上的一些地區無法獲得
並不是每個城市或城鎮都有當地的水文和地質條件，允許他們使用這些水的解決方案
後院的水井
-在地下水源上鑽孔可能會耗盡他們從中抽取的含水層
有後院鑽孔的市民可能會破壞通過地下水和含水層提供給公眾的水
比較珀斯和開普敦缺水問題-異同
珀斯和開普敦在水資源短缺問題上有一些相似之處，但也有一些不同。
一些報告還表明，這些國家的決策者和水管理當局也以不同的方式處理這些問題。
這些城市在水問題上的一些相似點和不同點可能是:
相似之處
珀斯作為一個城市麵臨著一些與開普敦(最近經曆了水資源短缺)相同的挑戰。這些常見的挑戰包括:
-這兩個國家最近都經曆了人口增長，預測未來人口也會增長
-相似的氣候條件，例如幹燥的氣候
-氣候變化可能帶來的副作用
-雨量減少
-容易幹旱
-河流流量和流入水壩的水流減少
-都依賴於他們的大壩
-還有其他挑戰
從abc.net.au:
(珀斯麵臨的)氣候條件與開普敦非常相似
珀斯和開普敦一樣，曾經幾乎完全依賴水壩
在過去的幾年到幾十年裏，珀斯和開普敦的人口都有了顯著的增長，預計還會有更多的人口增長。
差異
-然而，與珀斯不同，開普敦在一定程度上依賴於他們的水壩來提供公共供水
- - - - - -珀斯從海水淡化和地下水中獲取越來越多的水(使供水多樣化)。開普敦沒有。據報道，為了增加人均水容量，開普敦正在考慮建造幾個小規模的海水淡化廠
珀斯可以做出長期決策來應對氣候變化，而開普敦則不行
-開普敦曾有一段時間采取了低得多的每日限水措施來解決水資源短缺問題，而珀斯的限水措施總是高得多
珀斯的人口規模大約是開普敦的一半
從abc.net.au:
(珀斯)有能力做出應對氣候變化的長期決定，(而開普敦沒有)
(在開普敦缺水期間，有)嚴格的用水限製，每人每天用水50升——珀斯居民平均每天使用335升
從theconversation.com:
珀斯的人口隻有開普敦的一半。
珀斯已經逐步從海水淡化和地下水開采中獲得越來越多的供應，而開普敦還沒有這樣做。
開普敦的潛在想法
在未來尋求多樣化的供水來源(可能是海水淡化和水循環)，減少對依賴自然降雨和受自然氣候影響的水資源的依賴，並增加人均水資源容量，這些都可能是開普敦考慮作為供水戰略一部分的好解決方案。
雖然開普敦在上一次引人注目的水危機之前並沒有認真投資海水淡化，一些報告指出，他們現在正試圖建立一些小的海水淡化廠，以增加他們的人均供水能力
其他水資源緊張和缺水城市
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來源
1.https://www.bbc.com/news/world-asia-27225396
2.https://theconversation.com/drought-proofing-perth-the-long-view-of-western-australian-water-36349
3.https://www.abc.net.au/news/2018-06-21/how-perth-dodged-its-own-water-crisis-like-day-zero-in-cape-town/9891472
4.https://www.theguardian.com/sustainable-business/2015/oct/06/perth-western-australia-drought-climate-change-water
5.https://theconversation.com/cape-town-is-almost-out-of-water-could-australian-cities-suffer-the-same-fate-90933
6.https://theconversation.com/is-perth-really-running-out-of-water-well-yes-and-no-90857
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