Die Stad Kaapstad Metropolitaanse Munisipaliteit het dalk 'n goeie reënvalseisoen beleef, maar dit beteken nie die stad se waterprobleme is iets van die verlede nie.

“'n Kombinasie van bewaringsbestuur, reënwateropvangs, gebruik van gryswater en die herwinning van behandelde afvalwater van gesentraliseerde en gedesentraliseerde fasiliteite sal help om die kwessie van waterskaarste op die lange duur aan te spreek," sê drr Wyhan Jooste en Amoré van Zyl wat onderskeidelik aan die departement Bedryfsingenieurswese by die Universiteit Stellenbosch en die Suid-Afrikaanse Lugmag verbonde is. Hulle het 'n model ontwerp wat insig bied en help om die moontlike langtermyn-uitwerkings van waterbehoud en herwinning binne die Stad Kaapstad se stedelike waterstelsel te verstaan ten einde waterskaarste te verlig. Die bevindinge van hul studie het onlangs in Development Southern Africa verskyn.

Die navorsers sê jaarlikse grondwaterontginning word deur ontginningskapasiteit beperk, terwyl die perk wat op die gebruik van grondwater geplaas word, daarop gemik is om die oorontginning van natuurlike waterbronne te voorkom.

“Tans word slegs 5–10% van die afvalwater (rioolwater) wat deur die Stad se waternetwerkstelsel ontvang word, behandel en hergebruik vir daaglikse verbruik."

Model

Die navorsers sê hulle het 'n stelseldinamikamodel ontwikkel om ingryping en beleidsbesluite oor die lang termyn te evalueer ter ondersteuning van die herwinning en terughouding van afvalwaterstrome binne die Stad se waterstelsel, eerder as om hierdie strome te laat wegloop of dit onder te benut. Hulle voeg by dat die modellering uiteindelik ten doel het om insig te bied in die herwinning en terughouding van waterstrome onder wisselvallige klimaats- en reënvaltoestande ten einde waterstres in die Stad op 'n volhoubare manier te verlig.

“Ons modelleringresultate bied bewyse dat beleidsingrypings vir die behoud en herwinning van water binne die stedelike waterstelsel die potensiaal het om oor die volgende 20 jaar tot die verligting van waterstres by te dra. Die uitslae toon ook dat waterskaarste in die Stad unieke en innoverende oplossings vereis ten einde ekonomiese, maatskaplike en omgewingsvolhoubaarheid en groei te verseker.

“Die herwinning van water van gesentraliseerde en gedesentraliseerde rioolwaterbehandelingsaanlegte, opgevangde reënwater en stormwater en gryswater is alles aanvaarbare alternatiewe tot ingeperkte oppervlak- en grondwaterbronne.   

“Hoewel verskeie van hierdie waterstrome op 'n klein skaal privaat herwin word, laat ons model die ondersoek van die uitwerkings wat met groter, beleidsgedrewe veranderinge aan die stedelike herwinningstelsel toe. Niedrinkbare water kan uit waterafvalstrome, onbehandelde reënwater, grondwater- en oppervlakwaterbronne verkry word en kan vir die spoel van toilette, buitenshuise skoonmaak en besproeiing gebruik word.

Scenario's

Die navorsers het ook vyf scenario's ontwikkel en vergelyk om moontlike beleidsingrypings te simuleer. Die scenario's toets die uitwerking van die aanvulling van die munisipale watervoorraad met alternatiewe teruggehoue en herwinde waterbronne oor die simulasietydperk 2001 tot 2040.

Die sake-soos-gewoonlik-scenario inkorporeer bestaande waterbestuur- en bewaringsinisiatiewe, insluitende beplande uitbreidingsprojekte wat daarop gemik is om die tekort in watervoorsiening aan te spreek. Hierdie projekte sluit toenemende aksies om die watervoorraad met 350 miljoen liters per dag oor die volgende 25 jaar te verhoog. Die tweede scenario evalueer die inwerkingstelling van intervensies om reënwater op te vang; en die derde ondersoek die uitwerking van die gebruik van gryswater ter aanvulling van die totale watervoorraad vir beide huishoudelike en nywerheidsverbruik. Die vierde scenario ondersoek die gebruik van afloopwater van drinkbare gehalte wat behandel is om die munisipale watervoorraad aan te vul, terwyl dit die uitwerking van gedesentraliseerde afvalwaterbehandelingsaanlegte op watervoorraadstres evalueer. In die vyfde scenario word die uitwerking van die benutting van al die intervensies van die ander scenario's gelyktydig gesimuleer.

Die navorsers sê die vyfde scenario is die enigste een wat 'n waterstres onder 1 vir die duur van die simulasietydperk tot gevolg gehad, wat beteken dat die totale munisipale watertoevoerkapasiteit meer as die vraag van huishoudelike en nywerheidsverbruikers is. 

“Deur beskikbare data van 2017 te gebruik, dui die uitslae van die simulasie daarop dat 'n moontlike besparing van 57,3 miljoen kubieke meter water, of 57 300 miljoen liter water, behaal kon word in 2017 deur 'n kombinasie van volgehoue waterbesparingsmaatreëls, beplande vermeerdering van die watervoorraad en die omvattende implementering van geïnstalleerde stelsels vir die opvang van reënwater, hergebruik van gryswater en gedesentraliseerde hergebruik van afvalwater in beide die huishoudelike en nywerheidsektore."

“Daar is egter aansienlike koste verbonde aan hierdie stelsels en daarom dien die ontwikkelde model as ondersteuning vir besluitneming deur beleidsmakers om die voordele en kostes uit te balanseer," voeg hulle by.

Die navorsers sê resultate beklemtoon ook die voortdurende styging in watervoorraadstres weens voorspelde bevolkings- en ekonomiese groei in die stad. Hoewel watervoorraadstres deur die toepassing van bewaringsmaatreëls soos waterbeperkings bestuur kan word, kan dit 'n negatiewe uitwerking hê op ander sosio-ekonomiese gebiede.

“Dit is duidelik uit die navorsing dat innoverende oplossings nodig is vir die toekomstige beskikbaarheid van water om aan die toenemende vraag te voldoen. Die inwerkingstelling van waterbehoud- en herwinningsinisiatiewe kan egter 'n belangrike rol in die verligting van watervoorraadstres in die toekoms speel en regverdig verdere oorweging en navorsing."

• Bron: Amoré van Zyl & Johannes Lodewyk Jooste (2020): Retaining and recycling water to address water scarcity in the City of Cape Town, Development Southern Africa. DOI: 10.1080/0376835X.2020.1801387

Foto: Die Theewaterskloofdam naby Villiersdorp. Krediet: Wikimedia Commons

SLEGS VIR MEDIANAVRAE

Dr Wyhan Jooste

Departement Bedryfsingenieurswese

Fakulteit Ingenieurswese

Universiteit Stellenbosch

E-pos: wyhan@sun.ac.za

​UITGEREIK DEUR

Martin Viljoen

Bestuurder: Media

Korporatiewe Kommunikasie en Bemarking

Universiteit Stellenbosch

E-pos: viljoenm@sun.ac.za