城市需要為“零日” водоснабжения 做好準備

開普敦最近的水危機凸顯了改善城市規劃和管理的必要性

勞倫特·赫雷比克

今年早些時候,不祥的頭條新聞宣稱,南非開普敦正走向“零日”——城市自來水將枯竭的日子,因為其水庫的水位將變得危險地低。由於實行了用水定量配給制以及迎來了一個受歡迎的雨季,這一天——最初預計在四月中旬——已推遲到至少 2019 年(截至本文撰寫之時)。但是,導致這種絕望境地的條件將不可避免地再次發生,並波及全球各地的城市。

隨著氣候變暖,極端乾旱和水源枯竭可能會變得更加普遍。但即使沒有氣候變化帶來的額外影響,正常的降雨量變化也在每年的供水可用性中發揮著巨大作用。這些普通的模式現在產生了非凡的影響,因為城市人口經歷了巨大的增長:到 2050 年,聯合國預計世界三分之二的人口將居住在城市。城市規劃者和工程師需要從過去的降雨量變化中學習,以改進他們的預測,並將未來的需求考慮在內,從而建設更具彈性的基礎設施。

開普敦是如何陷入“零日” водоснабжения 困境的?該市的水源來自西開普省的六個水庫,這些水庫通常在 5 月至 8 月的雨季期間注滿。但自 2015 年以來,該地區一直遭受百年一遇的最嚴重乾旱,這些水庫中的水位急劇下降。更糟糕的是,開普敦的人口大幅增長,增加了用水需求。實際上,該市在透過減少系統中的洩漏(水浪費的主要原因)來保持低需求方面做得相當出色,甚至因其節水政策而獲獎。但是,南非政府遲遲未宣佈受乾旱影響最嚴重地區為國家災難區,為最近的危機鋪平了道路。


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開普敦並非孤例。自 2014 年以來,巴西東南部一直遭受 80 年來最嚴重的水資源短缺,這是降雨量減少、氣候變化、水資源管理不善、森林砍伐和其他因素造成的。印度的許多城市即使有市政供水,每天也只有幾個小時的供水時間,甚至根本沒有。例如,西姆拉市在五月份就用完了飲用水,促使當地人懇求遊客遠離這個受歡迎的喜馬拉雅避暑勝地。印度許多城市的水利基礎設施陳舊且洩漏嚴重,但市政府尚未對其進行維修。然而,市政當局已向農民免費提供電力用於灌溉,耗盡了當地的地下水儲量。

在美國,情況稍好一些,但許多城市中心仍然面臨水資源問題。加利福尼亞州最近多年的乾旱導致該州出現了一些有記錄以來最乾旱的年份。幸運的是,該州約一半的城市用水用於景觀美化,因此它能夠相當容易地削減這方面的用水量。但是,那些將大部分水用於更基本用途(如飲用水)的城市可能沒有那麼容易適應。除了乾旱、氣候變化和人口增長帶來的問題外,一些城市還面臨汙染威脅;例如密歇根州弗林特市發生的危機,是因為該市改變了水源,導致鉛從管道中滲入水中。如果其他城市被迫更換水源,他們可能會面臨類似的困境。

幸運的是,可以採取措施避免城市水危機。總的來說,依賴多種水源的“投資組合方法”可能是最有效的。開普敦已經開始實施許多增加供水的專案,包括開採地下水和建設水迴圈利用廠。許多其他城市將需要維修現有的水利基礎設施,以減少洩漏。

都市領導人應該考慮滿足長期需求,而不僅僅是日常需求。良好的組織和財務責任制同樣至關重要。規劃工作應包括來自社群的多元化利益相關者。一個主要的挑戰是為非正規區域提供服務,這些區域是隨意發展起來的,沒有任何政府的遠見。這些地區通常缺乏基本資源——其中就包括規劃良好的供水系統。

全球社會現在有機會採取行動,防止一系列“零日”危機。如果我們不採取行動,許多城市可能很快就會面臨無水可飲的境地。

大眾科學 Magazine Vol 319 Issue 2本文最初以“為‘零日’ водоснабжения 做好準備”為標題發表於《大眾科學》雜誌 第 319 卷第 2 期(),第 10 頁
doi:10.1038/scientificamerican0818-10
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