《Environmental Development》:A framework for targeting water security interventions in cities
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本研究以尼泊尔 Pokhara 市为例,构建五维度、十二指标、三十七变量的城市水安全评估框架,发现其水安全指数从2015年3.38提升至2023年3.56,但仍需加强水资源管理、卫生实践及治理体系,并提出分阶段干预框架。
Kishor Kumar Shrestha | Vishnu Prasad Pandey
尼泊尔特里布万大学工程学院Pulchowk校区土木工程系
摘要
人口增长、建成区面积的扩大以及气候变化正在影响城市的水资源安全。然而,对于许多发展中国家的城市而言,对其水资源安全的理解仍然有限。本文对尼泊尔Pokhara市的水资源安全状况进行了分析,并提出了一种适用于不同水资源安全阶段城市的通用应对框架。该评估框架包含五个组成部分、十二个指标和三十七个变量。数据来源包括一手和二手资料。2023年的水资源安全指数为3.56,相较于2015年的3.38有所提升,但仍存在需要加强的领域。除了提高供水覆盖率和卫生设施外,水量、水质和灾害准备等方面的问题依然存在。此外,良好的治理机制、数据/信息系统、基于研究的干预措施以及社区支持是促进城市水资源安全的关键因素。本研究不仅利用本地定制的参数和指标权重制定了特定城市的水资源安全评估标准,还开发了一种适用于不同水资源安全阶段城市的干预措施框架。
引言
在全球水资源短缺的背景下,水资源安全已成为首要议题,这体现在三分之二的人口无法获得安全用水(MacAlister等人,2023年;联合国教科文组织,2023年)。水资源管理及相关问题对各国社会构成威胁,尤其是在发展中国家(Mishra等人,2021年),随着城市/大城市的逐步扩张(Chapagain等人,2022年;He等人,2021年)。虽然获取水资源本身是一个巨大挑战,但“水资源安全”这一概念的出现旨在解决治理、环境和灾害等方面的问题(Babel等人,2020年)。然而,对于水资源安全的定义仍存在不同观点,特别是对于那些难以为居民提供充足用水的城市而言。Xia等人(2021年)认为,水资源安全主要涉及用水的量和质量。Aboelnga等人(2019年)在定义水资源安全时还考虑了可获取性和负担能力、生计、福祉、生态系统和灾害风险。联合国水机制(UNU-INWEH,2013年)采用的较为普遍的定义是:“一个社区在和平与政治稳定的环境下,保护可持续获取足够数量和合格质量的水资源以维持生计、人类福祉和社会经济发展,防范水污染和水相关灾害,并保护生态系统的能力。”定期监测水资源安全也是一个挑战。
已经有多种方法用于评估从社区到城市、流域乃至国家层面的水资源安全(见SM-2)。这些方法通常基于指标框架,其中组成部分和指标的选择主要取决于研究区域面临的具体问题。例如,Gain等人(2016年)从水资源可用性/可获取性、安全性和管理角度分析了全球水资源安全,并强调了制定有效监测指南和增强储水能力的必要性。Mukherjee等人(2022年)在印度加尔各答的研究中考虑了水资源可用性、水质和水相关风险,指出了过度抽取地下水的潜在危害及政策修订的必要性。Chang和Zhu(2020年)分析了社会经济和环境可持续性、供水和卫生设施、地表水质量以及废水管理对城市水资源安全的影响。Chapagain等人(2022年)则重点关注了亚洲五个城市的水资源可用性、水质、可靠性、生产力、灾害减缓、灾害准备和公众支持等因素。Aboelnga等人(2020年)在约旦Madaba市的研究中还考虑了水量、水质、灾害和生产力。Shrestha等人(2018年)和WaterAid(2012年)的社区层面水资源安全评估强调了水资源可用性、可获取性和适应性。Babel等人(2020年)提出的城市特定水资源安全评估框架有效地涵盖了这些维度。
鉴于人类与水资源的互动日益增多,水质下降,水量减少以及许多城市水相关生态系统的压力增加(Mishra等人,2021年;Shamsudduha等人,2025年),评估水资源安全并明确各因素对水资源不安全的影响至关重要,这有助于让更广泛的利益相关者认识到水资源安全不仅仅是简单的供水问题。分析水资源安全现状并确定潜在策略对于提升城市水资源安全及改善社会经济效益具有重要意义(Greve等人,2018年;Srisuwan,2024年)。河流流量的空间和时间变化以及无计划的取水对水质、水量和水体状况有重要影响,从而影响水资源安全。气候变化及其极端事件(Devkota等人,2017年)和土地利用/覆盖变化(Lamichhane & Shakya,2019年)对水资源安全有潜在影响,这为评估水资源安全问题提供了依据(Hoekstra等人,2018年)。
尽管现有文献涵盖了不同尺度的水资源安全评估,但如何将这些评估结果用于制定干预措施仍缺乏系统性的说明。尽管城市水资源安全问题日益严重,但针对不同水资源安全阶段城市的特定评估仍有限,且缺乏通用的应对框架。此类框架需要整合各组成部分之间的相互作用(Yuan等人,2025年),以及因果关系-缓解链的多个方面(Cheng等人,2025年;Li等人,2024年;Yang等人,2025年)。
以尼泊尔Pokhara市为例,该市在基础设施发展(包括水资源管理和相关灾害管理)方面存在诸多限制(Prasad & Adhikari,2019年),本文旨在:i) 描述当前的城市水资源安全状况;ii) 为不同水资源安全阶段的城市制定应对框架。由于水资源安全实际上涵盖多个方面(如水质、水源保护、用水效率、灾害抵御能力及治理等,全球水资源伙伴关系组织,2014年),本文应用了一个包含五个组成部分、十二个指标和三十七个变量的水资源安全评估框架来评估尼泊尔Pokhara市的水资源安全。除了利用本地定制的参数和指标权重制定特定城市的水资源安全评估标准外,本研究还开发了一种适用于不同规模城市的干预措施框架。
研究区域
Pokhara是尼泊尔最大的都市区(图1),也是一个著名的旅游目的地(PMC,2023年)。根据中央统计局的数据(2021a),人口为518,452人,但非正式估计约为120万人(PMC,2021a)。2021年的人口密度为886人/平方公里,分布不均,46%的居民居住在城市面积的6%区域内(PMC,2021a)。多年来,该市不断扩张,1990年至2020年间建成区面积增加了50%(见SM-3)。
水资源安全状况与趋势
研究期间,Pokhara市的水资源安全状况有所改善。根据WSI(Water Security Index)评估,水资源安全从2015年的“良好(WSI = 3.38)”提升至2023年的“非常好(WSI = 3.56)”(图3)。随着城郊地区的加入,WSI略有下降(从2015年的3.38降至2019年的3.36)。这种细微的差异可能仅具有数值意义,而非实际影响。
结论
水资源安全是尼泊尔城市居民面临的重要问题,主要受城市化过程中的水资源管理失衡及相关因素(包括气候变化)的影响。本文分析了尼泊尔Pokhara市的水资源安全状况,讨论了气候变化的影响,并提出了水资源安全的改进路径。研究结果表明,Pokhara市的水资源安全状况属于“非常好”级别。
作者贡献声明
Kishor Kumar Shrestha:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、软件使用、方法论设计、数据收集、概念构思。
Vishnu Prasad Pandey:撰写 – 审稿与编辑、可视化、验证、项目监督、资源协调、项目管理、方法论设计、资金获取、概念构思
未引用的参考文献
Aboelnga等人,2020年;Baral,2023年;El-zahab和Zayed,2019年;Ong等人,2023年;PMC,2021b年。
作者声明
所有作者均已审阅并批准了提交的最终稿件。本文为作者原创作品,未在其他地方发表。
声明
本文撰写过程中未使用任何生成式AI或AI辅助技术。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢Pokhara市的所有利益相关者提供数据和信息支持;同时感谢尼泊尔大学拨款委员会通过博士奖学金和研究资助(奖项编号:PHD-79/80-Engg-01),以及Kathmandu Valley Water Supply Management Board通过Vishnu Prasad Pandey教授领导的项目“通过合作研究和能力建设提升Kathmandu的水资源安全(CaREWaS)”提供的资金支持。