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목차

약어정리 26

Executive Summary 28

제1장 과업개요 31

1.1. 과업추진배경 및 경위 33

1.1.1. 과업추진배경 33

1.1.2. 과업추진경위 33

1.2. 과업목적 및 범위 37

1.2.1. 과업목적 37

1.2.2. 과업범위 37

1.3. 과업수행 39

1.3.1. 과업수행 조직 39

1.3.2. 과업수행 절차 및 방법 39

1.3.3. 주요 보고회 42

1.4. 기대효과 46

제2장 보츠와나 현황 47

2.1. 기본현황 49

2.1.1. 행정현황 50

2.1.2. 사회현황 54

2.1.3. 인문현황 57

2.1.4. 자연현황 62

2.2. 기후 및 기상현황 72

2.2.1. 관측소현황 72

2.2.2. 기온 76

2.2.3. 풍향 및 풍속 80

2.2.4. 상대습도 82

2.2.5. 일조시간 85

2.2.6. 증발 89

2.2.7. 강우 92

2.3. 가뭄 현황 103

2.3.1. 가뭄 발생 현황 103

2.3.2. 가뭄지수 105

2.3.3. 위성영상기반 식생지수(EVI, Enhanced Vegetation Index) 108

2.4. 용수이용 현황 114

2.4.1. 용수 취수, 소비 및 손실 114

2.4.2. 경향분석 119

2.5. 수질현황 126

2.5.1. 수질기준 126

2.5.2. 수질현황 134

2.6. 하수도 현황 139

2.6.1. 하수처리장 현황 139

2.6.2. 하수재이용 현황 및 계획 139

2.7. 수자원 제도 141

2.7.1. 수자원관련 조직구성 141

2.7.2. 주요 정책 및 전략 145

2.7.3. 관련법률 148

2.8. 수자원 관련계획 검토 150

2.8.1. NWMP(1993) 150

2.8.2. NWMPR(2006) 151

2.8.3. IWRM-WE(2013) 152

2.8.4. National Master Plan for WasteWater and Sanitation NMPWWS (2003) 154

제3장 수자원 현황 155

3.1. 개요 157

3.2. 수문관측소 현황 157

3.2.1. 수위.유량 관측소 157

3.2.2. 지하수관측소 159

3.2.3. 문제점 및 개선방안 160

3.3. 지표수 162

3.3.1. 하천 162

3.3.2. 댐 179

3.4. 지하수 185

3.4.1. 개요 185

3.4.2. 지하수 부존 특성 186

3.4.3. 지하수 이용현황 및 계획 204

제4장 물수지 분석 207

4.1. 개요 209

4.2. 용수수요 전망 209

4.2.1. 생활용수 211

4.2.2. 공업 및 상업 용수량 246

4.2.3. 농업용수 248

4.2.4. 용수수요 종합 261

4.3. 용수공급능력 검토 272

4.3.1. 용수공급 현황 272

4.3.2. 댐 용수공급능력 검토 274

4.3.3. 지하수 용수공급능력 검토 285

4.4. 물수지 분석 288

4.4.1. 기본가정 288

4.4.2. 수행절차 288

4.4.3. 용수공급 목표연도 290

4.4.4. 국가전체 물수지 분석 290

4.4.5. NSC 지역 물수지 분석 313

4.5. 신규수자원 확보 방안 322

4.5.1. 대형 물 이송 계획(Water Transfer Scheme) 322

4.5.2. 지속가능한 지하수 개발 323

4.5.3. 하수처리수 재이용 323

4.5.4. 댐의 연계운영을 통한 수자원의 공급량 증대 324

4.5.5. 수요관리 정책의 지속적 추진에 의한 목표절감량 달성 324

4.5.6. 연차별 신규 수자원 개발계획 324

4.6. 용수 부족 해소를 위한 물발자국 (Water Footprint) 도입 326

4.6.1. 물발자국의 배경 326

4.6.2. 물발자국 관련 표준 326

4.6.3. ISO 14046 327

4.6.4. WFN (Water Footprint Network) 가이드라인 328

4.6.5. 보츠와나의 물 발자국 329

제5장 마스터플랜 중점추진전략 331

5.1. 개요 333

5.2. 보츠와나 수자원 여건분석 334

5.2.1. 사회·정책 측면 334

5.2.2. 수문환경 측면 334

5.2.3. 수자원 개발 및 관리 측면 335

5.3. SWOT 분석 336

5.3.1. 분야별 SWOT 분석 336

5.3.2. SWOT 분석을 통한 전략 도출 341

5.4. 마스터플랜 비전 및 목표 설정 343

5.4.1. 비전 343

5.4.2. 목표 344

5.5. 분야별 중점추진전략 345

5.5.1. 물 안보 강화를 위한 수자원개발 346

5.5.2. 물 사용 형평성 보장을 위한 수자원관리 346

5.5.3. 스마트 물관리 기술 도입 351

5.5.4. 물관리 지속성 확보를 위한 조직체계 개선 357

제6장 실행계획 수립 359

6.1. 개요 361

6.2. 수자원 개발계획 361

6.2.1. 대형 물 이송 계획 362

6.2.2. 지하수 개발 367

6.2.3. 하수재이용 374

6.2.4. 빗물 수확 380

6.3. 수자원 관리계획 385

6.3.1. 물 공급 효율화를 위한 댐 군의 연계운영 385

6.3.2. 유수율 제고 399

6.3.3. 체계적인 용수수요 관리 417

6.3.4. 통합유역관리 430

6.3.5. WEF Nexus 실행계획 수립 433

6.4. SWM 구축 계획 437

6.4.1. 스마트 물 관리 플랫폼 구축 437

6.4.2. 물 정보 통합관리시스템 구축 444

6.4.3. 물 관리 의사결정지원 시스템 구축 455

6.4.4. 지역단위 운영관리시스템 461

6.5. 법·제도 개선방안 484

6.5.1. 현행 수자원 관리체계 및 법체제의 문제점 484

6.5.2. 개선방안 485

제7장 투자계획 마련 493

7.1. 대상사업 선정 495

7.2. 사업비 산정 498

7.2.1. 산정방법 498

7.2.2. 개략사업비 산정결과 500

7.3. 사업 우선순위 결정 505

7.3.1. 사업 우선순위 결정기법 505

7.3.2. 사업 우선순위 결정 508

7.4. 투자계획 마련 510

7.4.1. 사업재원 확보방안 510

7.4.2. 사업별 재원 확보계획 517

7.5. 연차별 투자계획 521

제8장 결론 및 제언 523

8.1. 결론 525

8.2. 제언 536

APPENDIX 538

APPENDlX A. 자문의견 539

APPENDlX B. 현지출장 보고서 543

APPENDlX C. 설문조사 결과[원문불량;n.580-581] 580

〈표 1.1-1〉 그 간 논의된 양국의 상호 협력범위 주요내용 34

〈표 1.2-1〉 인셉션 단계에서 보츠와나 정부가 요청한 과업내용 38

〈표 2.1-1〉 보츠와나 행정구역 현황 51

〈표 2.1-2〉 보츠와나 인구현황(1981-2016) 57

〈표 2.1-3〉 보츠와나 인구전망(2018-2026) 58

〈표 2.1-4〉 보츠와나 표고별 면적 및 구성비 63

〈표 2.1-5〉 보츠와나 경사향별 면적 및 구성비 63

〈표 2.1-6〉 보츠와나 토지이용별 면적 및 구성비 64

〈표 2.1-7〉 보츠와나 토양별 면적 및 구성비 65

〈표 2.1-8〉 WRB 토양분류체계와 Soil Taxonomy 토앙분류체계의 호환 65

〈표 2.1-9〉 잠배지 남쪽 칼라하리 하부 지질 요약 67

〈표 2.1-10〉 보츠와나에 있는 암중 및 관련 대수충 특성 요약 71

〈표 2.2-1〉 기상 관측소 분류 72

〈표 2.2-2〉 기상 관측소 현황(DMS) 74

〈표 2.2-3〉 관측소 별 기온 자료 보유 현황 76

〈표 2.2-4〉 월평균 최고 및 최저 기온 77

〈표 2.2-5〉 관측소 별 풍향 분포 현황 80

〈표 2.2-6〉 월평균 풍속 81

〈표 2.2-7〉 관측소 별 상대습도 자료 보유 현황 82

〈표 2.2-8〉 월평균 상대습도 83

〈표 2.2-9〉 관측소 별 일조시간 자료 보유 현황 85

〈표 2.2-10〉 월평균 일조시간 86

〈표 2.2-11〉 Gaborone 관측소 기상자료 90

〈표 2.2-12〉 Gaborone 관측소 월평균 태양방사열 강도 90

〈표 2.2-13〉 Gaborone 관측소 최대 가능 일조시간 90

〈표 2.2-14〉 Gaborone 관측소 중기압 산정 91

〈표 2.2-15〉 Gaborone 관측소 혹체복사(σTα4) 산정(이미지참조) 91

〈표 2.2-16〉 Gaborone 관측소 증발량(Ea) 산정(이미지참조) 91

〈표 2.2-17〉 관측소 이용현황(DMS) 92

〈표 2.2-18〉 강우 관측소 현황 92

〈표 2.2-19〉 관측소별 변동계수(CV) 93

〈표 2.2-20〉 월평균 및 월 최대 강우량 94

〈표 2.2-21〉 강우 분포 인자(Hassan 1988) 99

〈표 2.2-22〉 강우 관측소 현황 99

〈표 2.2-23〉 Francistown 지속기간 별 누적 최대 강우량 100

〈표 2.2-24〉 Francistown 빈도-지속기간별 확률 강우량 100

〈표 2.2-25〉 Gaborone 지속시간 별 누적 최대 강우량 101

〈표 2.2-26〉 Gaborone 빈도-지속기간별 확률 강우량 102

〈표 2.3-1〉 보츠와나 가뭄 발생 현황 103

〈표 2.3-2〉 지역별 가뭄심도 현황 104

〈표 2.3-3〉 SPI 지수별 누적 확률 105

〈표 2.3-4〉 SPI 지수별 분류 106

〈표 2.3-5〉 SPI 분석 결과-Francistown 106

〈표 2.3-6〉 SPI 분석 결과-Gaborone 107

〈표 2.4-1〉 2015~2016년 연간취수량 114

〈표 2.4-2〉 주요도시별(Towns) 용수소비량(1998~2008) 115

〈표 2.4-3〉 주요마을별(Towns) 용수소비량(1998~2008) 116

〈표 2.4-4〉 주요마을별(Villages) NRW 현황(1999~2008) 116

〈표 2.4-5〉 2016년 관리구역(MC)별 NRW 현황 117

〈표 2.4-6〉 물수지 정의 118

〈표 2.4-7〉 WUC 댐의 연간 취수량 119

〈표 2.4-8〉 2009~2011 보츠와나 지하수 가용성 119

〈표 2.4-9〉 주요 마을별(Villages)용수공급 사용량 121

〈표 2.5-1〉 미생물 안정성 결정요인 126

〈표 2.5-2〉 물리적 및 감각적 결정요인 127

〈표 2.5-3〉 화학적 요구사항 : 무기물 거대(Macro) 결정인자 127

〈표 2.5-4〉 화학적 요구사항 : 무기물 미세(Micro) 결정인자 128

〈표 2.5-5〉 화학적 요구사항 : 유기 결정 인자 129

〈표 2.5-6〉 물리적 및 미생물 기준(폐수기준) 130

〈표 2.5-7〉 화학적 수질기준 131

〈표 2.5-8〉 물리적 수질 기준의 허용범위 132

〈표 2.5-9〉 화학적 수질기준의 최대 허용기준 132

〈표 2.5-10〉 유기물 최대 허용기준 132

〈표 2.5-11〉 생물학적 기준 허용범위 133

〈표 2.5-12〉 미생물 허용기준 133

〈표 2.5-13〉 지역별 하수수질자료 138

〈표 2.6-1〉 보츠와나 하수처리장 처리공정 현황 139

〈표 2.6-2〉 Mambo 하수처리장 투자 계획 140

〈표 2.7-1〉 수지원관련 부처 및 기관 141

〈표 2.7-2〉 DWA 주요부서 현황 및 역할 142

〈표 2.7-3〉 WUC 주요부서 현황 및 역할 143

〈표 2.7-4〉 국가공유하천 협의체(RBO) 현황 144

〈표 2.7-5〉 Water Sector Reforms 주요사항 145

〈표 2.7-6〉 National Water Policy 주요사항 146

〈표 2.7-7〉 폐수 및 위생관리 정책 주요사항 148

〈표 2.7-8〉 보츠와나 수자원관련 주요 법률 148

〈표 2.7-9〉 보츠와나 수자원과련 주요 법률의 문제점 149

〈표 2.8-1〉 NWMP(1993)의 주요 계획내용 및 진행현황 150

〈표 2 8-2〉 NWMPR(2006)의 주요 계획내용 및 진행현황 151

〈표 2.8-3〉 IWRM-WE(2013)의 10개 전략 및 주요 액티비티 152

〈표 3.2-1〉 보츠와나 수위판측소 현황 157

〈표 3.3-1〉 보츠와나 수위관측소 선정 164

〈표 3.3-2〉 Limpopo유역 유출분석을 위한 강우관측소 선정 165

〈표 3.3-3〉 Okavango유역 관측자료 현황 166

〈표 3.3-4〉 Okavango유역 연평균유출량 166

〈표 3.3-5〉 Kwando/Lianti/Chobe 유역 관측자료 현황 168

〈표 3.3-6〉 Chobe강 유역 월평균 수위 168

〈표 3.3-7〉 Makgadikgadi 유역 관측자료 현황 169

〈표 3.3-8〉 Makgadikgadi 유역 연평균 유출량 169

〈표 3.3-9〉 Okavango 강 유황분석 결과 170

〈표 3.3-10〉 Limpopo유역 강우관측소 연평균 강우량 171

〈표 3.3-11〉 Limpopo유역 주요하천 티센계수 172

〈표 3.3-12〉 Limpopo유역 주요하천 연평균 강우량 173

〈표 3.3-13〉 Tank모형의 매개변수 175

〈표 3.3-14〉 유출량 비교 176

〈표 3.3-15〉 유역응답 비교 176

〈표 3.3-16〉 Limpopo유역 주요하천 월별유출량 비교 177

〈표 3.3-17〉 Limpopo유역 주요하천 유출률 177

〈표 3.3-18〉 보츠와나 수자원부존량 178

〈표 3.3-19〉 보츠와나 댐 현황 179

〈표 3.3-20〉 보츠와나 주요 댐 제원 180

〈표 3.3-21〉 보츠와나 댐 유입량 산정 결과 183

〈표 3.4-1〉 Sand River 수자원 요약(National Water Master Plan Review) 187

〈표 3.4-2〉 수리지질학적 특성 요약(Toteng/Sehitwa) 190

〈표 3.3-3〉 대수층별 이용가능 수자원량 202

〈표 3.4-4〉 Wellfield 별 지하수 지속 공급가능량 205

〈표 3.3-5〉 지하수 개발시 Wellfield별 지속공급가능량 206

〈표 4.2-1〉 인구추정 결과표 (R2 값 표시, 통계청 추정값 표시) 212

〈표 4.2-2〉 인구추정 212

〈표 4.2-3〉 CSO상의 주요도시 및 지역 현황 214

〈표 4.2-4〉 Management Centre별 인구현황 216

〈표 4.2-5〉 CSO 상의 연차별 인구 증가율 217

〈표 4.2-6〉 CSO 행정구역별 인구추정 결과 218

〈표 4.2-7〉 MC별 인구배분 결과 221

〈표 4.2-8〉 MC별 급수인구 및 급수보급율(2016년) 225

〈표 4.2-9〉 MC별 급수보급 증가율 계획 226

〈표 4.2-10〉 계획 급수인구 산정 227

〈표 4.2-11〉 주요 도시 및 마을의 계획소비량 원단위 228

〈표 4.2-12〉 주요도시별 일인당 용수소비량(1998~2011) 229

〈표 4.2-13〉 한국의 인구 규모별 표준도시 소비량 원단위 230

〈표 4.2-14〉 주요국가(도시) 1일1인당 물 사용량 230

〈표 4.2-15〉 계획소비량 원단위 231

〈표 4.2-16〉 NRW 적용계획 234

〈표 4.2-17〉 급수량 종류별 사용용도 235

〈표 4.2-18〉 급수원단위 236

〈표 4.2-19〉 생활용수량 산정 241

〈표 4.2-20〉 7개 대규모 공업단지 공업용수 사용량 246

〈표 4.2-21〉 광산용수 소비량 247

〈표 4.2-22〉 7개 대규모 공업단지 공업용수 사용량(WUC, 지하수구분) 247

〈표 4.2-23〉 보츠와나 전체 경작면적 현황(1,000ha) 250

〈표 4.2-24〉 보츠와나 전체 작물생산(수확) 면적현황(1,000ha) 251

〈표 4.2-25〉 지역별/연도별 관계면 개발현황 252

〈표 4.2-26〉 수요관리처별 장래(2015~2030년) 관계면적 현황 253

〈표 4.2-27〉 단위용수량에 따른 MOA 관계 농업에 의해 추정된 용수수요량 254

〈표 4.2-28〉 장래 관계용수 수요량 산정 255

〈표 4.2-29〉 가축종별 가축두수 현황 257

〈표 4.2-30〉 가뭄발생조건 따른 가축종별 성장률 변화 258

〈표 4.2-31〉 가축두수 전망 259

〈표 4.2-32〉 축종별 일사용수량 및 연사용수량 259

〈표 4.2-33〉 장례 축산용수 수요량 추정결과 260

〈표 4.2-34〉 생활 용수수요량 261

〈표 4.2-35〉 상·공업 용수수요량 262

〈표 4.2-36〉 농업 용수수요량 262

〈표 4.2-37〉 가축 용수수요랑 263

〈표 4.2-38〉 총 용수수요량 263

〈표 4.2-39〉 총 용수수요량 비교 271

〈표 4.3-1〉 수요관리처별 용수공급원 비율 272

〈표 4.3-2〉 외국의 물 공급 안전도 275

〈표 4.3-3〉 댐 제원 277

〈표 4.3-4〉 댐별 유입량 현황 278

〈표 4.3-5〉 저수지 모의 운영시 초기 수위 279

〈표 4.3-6〉 보츠와나 하천유지유량 연구 결과 281

〈표 4.3-7〉 댐 용수공급능력 평가 기준 282

〈표 4.3-8〉 용수공급능력 평가 결과 283

〈표 4.3-9〉 중·소규모댐의 연간 용수공급능력 285

〈표 4.3-10〉 수요처별 지하수 이용량(2016년) 286

〈표 4.3-11〉 지하수 이용 및 잠재가능량 287

〈표 4.4-1〉 물 이동 고려하지 않을 경우의 용수수급 전망(2015년) 291

〈표 4.4-2〉 물 이동 고려하지 않을 경우의 용수수급 전망(2020년) 291

〈표 4.4-3〉 물 이동 고려하지 않을 경우의 용수수급 전망(2025년) 292

〈표 4.4-4〉 물 이동 고려하지 않을 경우의 용수수급 전망(2030년) 292

〈표 4.4-5〉 물 이동 고려하지 않을 경우의 용수수급 전망(2035년) 293

〈표 4.4-6〉 우선순위 평가지표 301

〈표 4.4-7〉 인구 및 물이용 평가지표 현황 301

〈표 4.4-8〉 토지이용 및 가뭄 평가지표 현황 302

〈표 4.4-9〉 평가지표별 평가결과 및 우선순위 302

〈표 4.4-10〉 물 이동 고려시 용수수급 전망(2015년) 303

〈표 4.4-11〉 물 이동 고려시 용수수급 전망(2020년) 304

〈표 4.4-12〉 물 이동 고려시 용수수급 전망(2025년) 304

〈표 4.4-13〉 물 이동 고려시 용수수급 전망(2030년) 305

〈표 4.4-14〉 물 이동 고려시 용수수급 전망(2035년) 305

〈표 4.4-15〉 MODSIM 모형에서의 용수공급시설의 표현 316

〈표 4.4-16〉 NSC 물공급 시스템의 주요 성분 317

〈표 4.4-17〉 수요처별 적용 용수수요량 320

〈표 4.5-1〉 하수처리수 재이용을 위한 단계적 계획 324

〈표 4.5-2〉 수요관리에 의한 목표 절감량 324

〈표 4.5-3〉 용수수급 계획 325

〈표 4.6-1〉 WFN 가이드라인 물발자국 종류 328

〈표 4.6-2〉 국가 사용 물발자국(The water footprint of national consumption) 329

〈표 4.6-3〉 교역을 통한 물절약(National Water Saving related to trade) 330

〈표 5.1-1〉 과거 수자원계획의 추진경위 333

〈표 5.1-2〉 과거 수자원계획의 기본목표 333

〈표 5.3-1〉 수자원 핵심 분야 SWOT 분석 337

〈표 5.3-2〉 용수수요에 대한 SWOT 분석 338

〈표 5.3-3〉 용수공급에 대한 SWOT 분석 339

〈표 5.3-4〉 수자원 정보관리에 대한 SWOT 분석 340

〈표 5.3-5〉 제도개선에 대한 SWOT 분석 341

〈표 5.3-6〉 SWOT 매트릭스 342

〈표 5.5-1〉 수자원 확보 및 관리를 위한 중점추진전략 345

〈표 5.5-2〉 수자원개발을 위한 세부실행계획 도출 346

〈표 5.5-3〉 기존 댐 최적 연계운영을 위한 세부실행계획 도출 347

〈표 5.5-4〉 상수도 서비스 불균형 해소를 위한 세부실행계획 도출 348

〈표 5.5-5〉 NRW 저감을 위한 세부실행계획 도출 349

〈표 5.5-6〉 용수수요 관리를 위한 세부실행계획 도출 350

〈표 5.5-7〉 유역조사 세부실행계획 도출 350

〈표 5.5-8〉 Nexus 요소기술 및 ICT 기반 연계기술에 대한 세부실행계획 도출 351

〈표 5.5-9〉 스마트 물관리 기술구현을 위한 업무분석 352

〈표 5.5-10〉 스마트 물관리 기술구현을 위한 세부 실행계획 356

〈표 5.5-11〉 보츠와나 수자원 및 시설물 관리 문제점 357

〈표 5.5-12〉 물 관리 지속성 확보를 위한 조직강화 세부 실행계획 도출 357

〈표 6.2-1〉 보츠와나 용수 이송 계획 363

〈표 6.2-2〉 Chobe-Zambezi 용수 이송 계획에 따른 전력수요 평가 결과 366

〈표 6.2-3〉 MAR을 통에 wellfied별 확보가능최대수량(Groundwater Africa, 2012) 371

〈표 6.2-4〉 Lobatse 시설계획 377

〈표 6.2-5〉 Serowe 시설계획 378

〈표 6.2-6〉 빗물수확 프로젝트 추진현황 381

〈표 6.2-7〉 빗물 수확 계획 수립시 검토사항 382

〈표 6.2-8〉 집수면의 종류에 따른 특성 382

〈표 6.2-9〉 빗물 수확 시설별 고려사항 383

〈표 6.2-10〉 빗물 수확 시설 수질권고기준 384

〈표 6.3-1〉 등가저수지의 수위-저수용량 387

〈표 6.3-2〉 병렬 및 직렬 연결 저수지 시스템 방류 순서 388

〈표 6.3-3〉 분석대상 댐 제원 391

〈표 6.3-4〉 연계운영 평가에 사용된 연간 유입량 자료 391

〈표 6.3-5〉 3개 댐 연계운영 평가 결과 (1925~2016년) 394

〈표 6.3-6〉 2개 댐 연계운영 평가 결과 (1925~2016년) 396

〈표 6.3-7〉 댐 군의 연계운영모형 수립을 위한 액티비티 398

〈표 6.3-8〉 최적 연계운영 모형 개발에 필요한 기자재 현황 399

〈표 6.3-9〉 물수지 정의 399

〈표 6.3-10〉 일괄추진방식 401

〈표 6.3-11〉 단계별추진방식 401

〈표 6.3-12〉 2016년 가보로네 현황 410

〈표 6.3-13〉 MC별 NRW 현황 및 계획 413

〈표 6.3-14〉 Lobatse MC NRW 저감 계획 414

〈표 6.3-15〉 Molepolole MC NRW 저감 계획 415

〈표 6.3-16〉 계획의 주요구성 417

〈표 6.3-17〉 물 수요관리(DM, demand management)의 종류 419

〈표 6.3-18〉 수단별 주요내용 및 자료목록 423

〈표 6.3-19〉 공급단계 절약 목표량 산정 주요내용 424

〈표 6.3-20〉 재이용단계 절약 목표량 산정 주요내용 424

〈표 6.3-21〉 물 낭비요인 조사항목 및 주요내용 425

〈표 6.3-22〉 물 사용량 실태 조사 개요 및 주요내용 426

〈표 6.3-23〉 절수기기 효과 429

〈표 6.3-24〉 국제하천-유역기구 430

〈표 6.3-25〉 통합유역관리를 위한 중점추진전략 431

〈표 6.3-26〉 보츠와나 WEF Nexus 도입을 위한 현황분석 결과 435

〈표 6.3-27〉 보츠와나 WEF Nexus 실행 계획 436

〈표 6.3-28〉 Nexus 요소기술 및 ICT 기반 연계기술에 대한 실행계획 도출 436

〈표 6.4-1〉 물관리정보 운영체계 표준화 대상 441

〈표 6.4-2〉 수문정보 취득 및 관리시스템의 대상 업무 446

〈표 6.4-3〉 하천 및 시설물 정보관리시스템 대상 업무 449

〈표 6.4-4〉 수리권 정보화를 위한 구성요소 451

〈표 6.4-5〉 정보화시스템 추진과제 462

〈표 6.4-6〉 단계별 추진전략 463

〈표 6.4-7〉 습식 수도미터와 건식 수도미터의 비교 466

〈표 6.4-8〉 소형 수도미터의 측정형식 비교 467

〈표 6.4-9〉 수도검침방법 비교 469

〈표 6.4-10〉 유무선 통신망의 비교 470

〈표 6.4-11〉 통신방식별 비교 471

〈표 6.4-12〉 주파수 비교 472

〈표 6.4-13〉 자산관리체계 주요기능 477

〈표 6.4-14〉 한국 Smart Water Grid 연구단 연구방향 481

〈표 6.4-15〉 시스템의 주요문제점 및 대책 483

〈표 6.5-1〉 수자원법의 개선 485

〈표 6.5-2〉 상하수도법의 개선 486

〈표 6.5-3〉 한국의 상하수도 관련법령 개선과정 487

〈표 6.5-4〉 1종 시설물 및 2종 시설물의 범위 487

〈표 7.1-1〉 수자원 개발 및 관리 방안 495

〈표 7.1-2〉 투자계획 대상사업 주요내용(수자원 개발측면) 496

〈표 7.1-3〉 투자계획 대상사업 주요내용(수자원 관리측면) 497

〈표 7.2-1〉 사업비 산출방법 비교 498

〈표 7.2-2〉 사업비 산정 결과 500

〈표 7.2-3〉 사업비 총괄 500

〈표 7.2-4〉 Chobe-Zambezi Water Transfer Scheme 사업비 산정 내역 501

〈표 7.2-5〉 지하수 개발 사업비 산정 내역 501

〈표 7.2-6〉 하수재이용 사업비 산정 내역 502

〈표 7.2-7〉 유수율제고 사업비 산정 내역 503

〈표 7.2-8〉 SWM 사업비 산정 내역 504

〈표 7.3-1〉 사업의 경제적 효과 506

〈표 7.3-2〉 평가기준과 쌍비교 행렬 507

〈표 7.3-3〉 평가기준과 절대적 평가수준 507

〈표 7.3-4〉 평가기준간 가중치 508

〈표 7.3-5〉 사업 우선순위 결정 509

〈표 7.4-1〉 MDB 투자방식에 따른 사업구분 511

〈표 7.4-2〉 EDCF 지원대상 국가 512

〈표 7.4-3〉 EDCF 표준지원조건 512

〈표 7.4-4〉 세계은행(WB) ODA 차관의 주요내용 514

〈표 7.4-5〉 지속가능개발 목표 515

〈표 7.4-6〉 우선투자 사업 517

〈표 7.5-1〉 연차별 투자계획 521

〈표 8.1-1〉 물 부족 해소를 위한 중점추진전략 527

〈표 8.1-2〉 Letsibogo댐, Dikgatlhong 댐 연계운영 평가 결과 (1925~2016년) 530

〈표 8.1-3〉 절수기기 효과 532

〈표 8.1-4〉 유역조사 533

〈표 8.1-5〉 보츠와나 WEF Nexus 추진 방향 534

〈표 8.1-6〉 Nexus 요소기술 및 ICT 기반 연계기술에 대한 실행계획 도출 534

〈그림 1.1-1〉 보츠와나 정부 공식 사업요청서 35

〈그림 1.1-2〉 공식 사업시행 문서 36

〈그림 1.2-1〉 과업위치도 38

〈그림 1.3-1〉 과업수행 조직 39

〈그림 1.3-2〉 과업수행 절차 41

〈그림 1.3-3〉 주요 보고회 44

〈그림 1.4-1〉 기대효과 46

〈그림 2.1-1〉 보츠와나의 위치 50

〈그림 2.1-2〉 보츠와나 행정구역 현황 52

〈그림 2.1-3〉 보츠와나 행정조직 53

〈그림 2.1-4〉 도시 인구수 및 인구비율 추이(1970~2016) 58

〈그림 2.1-5〉 보츠와나 종교현황 59

〈그림 2.1-6〉 보츠와나 언어현황 60

〈그림 2.1-7〉 보츠와나 통신사별 커버리지 정보 62

〈그림 2.1-8〉 보츠와나 지형적 특성 64

〈그림 2.1-9〉 보츠와나 토지이용도 및 토양도 66

〈그림 2.1-10〉 주요 구조특징(대륙지각, 습곡과 변동대) 68

〈그림 2.1-11〉 지질 / 수문지질학적 암종분류 69

〈그림 2.1-12〉 주요 구조 특징 및 분지 70

〈그림 2.2-1〉 기상 관측소 위치도(DMS) 73

〈그림 2.2-2〉 월평균 최고 및 최저 기온-Francistown Airport 79

〈그림 2.2-3〉 월평균 최고 및 최저 기온-Gaborone Met 79

〈그림 2.2-4〉 월평균 상대습도-Francistown Airport 84

〈그림 2.2-5〉 월평균 상대습도-Gaborone Met 84

〈그림 2.2-6〉 월평균 일조시간-Francistown Airport 88

〈그림 2.2-7〉 월평균 일조시간-Gaborone Met 88

〈그림 2.2-8〉 관측소 별 변동계수 현황 93

〈그림 2.2-9〉 연강우량 현황 및 경향성 95

〈그림 2.2-10〉 Gaborone 관측소 연평균 강우량의 편차현황 95

〈그림 2.2-11〉 연평균 강우량도 비교 96

〈그림 2.2-12〉 IDF곡선-Francistown 101

〈그림 2.2-13〉 IDF곡선-Gaborone 102

〈그림 2.3-1〉 보츠와나 가뭄심도 104

〈그림 2.3-2〉 SPI 분석 결과-Francistown 107

〈그림 2.3-3〉 SPI 분석 결과-Gaborone 107

〈그림 2.3-4〉 빛의 파장에 따른 지표 반사도 변화 108

〈그림 2.3-5〉 EVI와 NDVI 비교 109

〈그림 2.3-6〉 2016년 보츠와나의 위성영상 EVI 분석 결과 110

〈그림 2.3-7〉 2013~2017년 보츠와나의 EVI 위성영상 분석 결과 111

〈그림 2.3-8〉 월별 보츠와나의 EVI 위성영상 분석 결과 113

〈그림 2.5-1〉 댐 수질자료 134

〈그림 2.5-2〉 MC별 정수수질기준 만족 비율 135

〈그림 2.5-3〉 주요 도시별 정수수질기준 만족 비율 135

〈그림 2.5-4〉 Ramotswa Borehole 수질자료 136

〈그림 2.7-1〉 수자원관련 주요조직도 141

〈그림 2.7-2〉 DWA 조직도 142

〈그림 2.7-3〉 WUC 조직도 143

〈그림 3.2-4〉 보츠와나 수문관측소 현황 158

〈그림 3.3-1〉 보츠와나 주요하천 유역현황 163

〈그림 3.3-2〉 보츠와나 수문관측소 선정 164

〈그림 3.3-3〉 Limpopo 유역 강우관측소(Synoptic) 165

〈그림 3 3-4〉 Okavango 유역의 유출특성 166

〈그림 3.3-5〉 Okavango 유역의 주요하천 연도별 유출량 167

〈그림 3.3-6〉 Chobe강의 유출특성 168

〈그림 3.3-7〉 Nata강 유출특성 169

〈그림 3.3-8〉 Okavango 강 유황곡선 170

〈그림 3.3-9〉 Limpopo 유역 티센망도 172

〈그림 3.3-10〉 Limpopo유역 주요하천 월평균 강우량 173

〈그림 3.3-11〉 SWAT 입력자료 174

〈그림 3.3-12〉 TANK 모형 175

〈그림 3.3-13〉 유출모형 관측지 비교 176

〈그림 3.3-14〉 Limpopo유역 주요하천 월별 유출량 177

〈그림 3.3-15〉 Limpopo유역 수자원부존량 산정결과 178

〈그림 3.3-16〉 보츠와나의 댐 수자원 현황 179

〈그림 3.3-17〉 보츠와나의 주요 댐(Major Dam) 현황 181

〈그림 3.3-18〉 댐/저수지 유입량 산정 개념도 182

〈그림 3.3-19〉 보츠와나의 주요 댐 저수율(연평균유입량/저수용량) 183

〈그림 3.3-20〉 보츠와나의 주요 댐 유입량 주세분석 184

〈그림 3.4-1〉 보츠와나 내 지하수 시설현황 및 관정 밀도도 186

〈그림 3.4-2〉 보츠와나 Sand River 현황 188

〈그림 3.4-3〉 주요 Wellfield 위치도 204

〈그림 4.2-1〉 용수수요량 산정 절차도 210

〈그림 4.2-2〉 인구추정 그래프 211

〈그림 4.2-3〉 Census and Management Centre area 215

〈그림 4.2-4〉 주요도시 및 마을별 상수도 보급율 224

〈그림 4.2-5〉 MC별 광산용수 취수 및 소비량(2014/2015MCM) 246

〈그림 4.2-6〉 보츠와나 경작가능 토지분포 현황 249

〈그림 4.2-7〉 경작형태별 농경지 이용변화 252

〈그림 4.2-8〉 관련계획별 관개용수 수요량 산정 256

〈그림 4.2-9〉 수요기준 MC별 용수수요량(2016년) 264

〈그림 4.2-10〉 수요기준 MC별 용수수요량(2020년) 265

〈그림 4.2-11〉 수요기준 MC별 용수수요량(2025년) 266

〈그림 4.2-12〉 수요기준 MC별 용수수요량(2030년)(ZIADP 미고려시) 267

〈그림 4.2-13〉 수요기준 MC별 용수수요량(2030년)(ZIADP 고려시) 268

〈그림 4.2-14〉 수요기준 MC별 용수수요량(2035년)(ZIADP 미고려시) 269

〈그림 4.2-15〉 수요기준 MC별 용수수요량(2035년)(ZIADP 고려시) 270

〈그림 4.2-16〉 총 용수수요량 비교 271

〈그림 4.3-1〉 수요관리처별 용수공급량 273

〈그림 4.3-2〉 연간 증발량(Gaborone 댐, Bokka 댐) 278

〈그림 4.3-3〉 연간 증발량(Letsibogo 댐 Dikgatlhong 댐 Shashe댐) 279

〈그림 4.3-4〉 Gaborone 댐 내용적 곡선(H-A-V Curve) 280

〈그림 4.3-5〉 Letsibogo 댐 내용적 곡선(H-A-V Curve) 280

〈그림 4.3-6〉 Dikgatlhong 댐 내용적 곡선(H-A-V Curve) 280

〈그림 4.3-7〉 Ntimbale 댐의 하천유지유량 연구결과 281

〈그림 4.3-8〉 Gaborone댐 용수공급능력평가 283

〈그림 4.3-9〉 Shashe댐 용수공급능력평가 283

〈그림 4.3-10〉 Bokka댐 용수공급능력평가 284

〈그림 4.3-11〉 Letsibogo댐 용수공급능력평가 284

〈그림 4.3-12〉 Dikgatlhong댐 용수공급능력평가 284

〈그림 4.3-13〉 Lotsane댐 용수공급능력평가 285

〈그림 4.3-14〉 수요처별 지하수 이용량(2016년) 286

〈그림 4.4-1〉 물 이동 고려하지 않은 수요기준 MC별 물 과부족량(2015년) 294

〈그림 4.4-2〉 물 이동 고려하지 않은 수요기준 MC별 물 과부족량(2020년) 295

〈그림 4.4-3〉 물 이동 고려하지 않은 수요기준 MC별 물 과부족량(2025년) 296

〈그림 4.4-4〉 물 이동 고려하지 않은 수요기준 MC별 물 과부족량(2030년)(ZIADP 미고려시) 297

〈그림 4.4-5〉 물 이동 고려하지 않은 수요기준 MC별 물 과부족량(2030년)(ZIADP 고려시) 298

〈그림 4.4-6〉 물 이동 고려하지 않은 수요기준 MC별 물 과부족량(2035년)(ZIADP 미고려시) 299

〈그림 4.4-7〉 물 이동 고려하지 않은 수요기준 MC별 물 과부족량(2035년)(ZIADP 고려시) 300

〈그림 4.4-8〉 평가결과 Rose Diagram 302

〈그림 4.4-9〉 MC별 상대적 중요도 302

〈그림 4.4-10〉 국가전체 물수지 분석 결과 303

〈그림 4.4-11〉 수요기준 MC별 물 과부족량(2015년) 306

〈그림 4.4-12〉 수요기준 MC별 물 과부족량(2020년) 307

〈그림 4.4-13〉 수요기준 MC별 물 과부족량(2025년) 308

〈그림 4.4-14〉 수요기준 MC별 물 과부족량(2030년)(ZIADP 미고려시) 309

〈그림 4.4-15〉 수요기준 MC별 물 과부족량(2030년)(ZIADP 고려시) 310

〈그림 4.4-16〉 수요기준 MC별 물 과부족량(2035년)(ZIADP 미고려시) 311

〈그림 4.4-17〉 수요기준 MC별 물 과부족량(2035년)(ZIADP 고려시) 312

〈그림 4.4-18〉 NSC 지역 위치도 314

〈그림 4.4-19〉 MODSIM 모형 기본구조 315

〈그림 4.4-20〉 물수지 계산 과정 315

〈그림 4.4-21〉 NSC 용수공급계통도 318

〈그림 4.4-22〉 MODSIM 네트워크 모형 구성도 319

〈그림 4.4-23〉 시나리오 1 분석결과 321

〈그림 4.4-24〉 시나리오 2 분석결과 321

〈그림 4.5-1〉 연차별 수자원 개발 계획 325

〈그림 4.6-1〉 세계 물발자국 관련 표준 327

〈그림 4.6-2〉 물발자국 평가단계(ISO 14046) 328

〈그림 5.4-1〉 수자원 마스터플랜 비전 및 목표 344

〈그림 5.5-1〉 SWM 추진전략 354

〈그림 6.2-1〉 위치도 363

〈그림 6.2-2〉 Chobe-Zambezi Water Transfer Scheme 365

〈그림 6.2-3〉 주입정호를 이용한 직접 인공함양 모식도 371

〈그림 6.2-4〉 Khurutshe지역, Masama/Makhujwane Wellfields 지질도(Geo World, 2009) 372

〈그림 6.2-5〉 Makhujwane와 Masama Wellfields의 S-N 수리지질단면 (A-A )(Geo World) 373

〈그림 6.2-6〉 재이용처리시설 공정계획도 375

〈그림 6.2-7〉 재이용처리수 공급계획도 375

〈그림 6.2-8〉 Lobatse 하수처리시설 신설계획 378

〈그림 6.2-9〉 Serowe 하수처리시설 신설계획 379

〈그림 6.2-10〉 Marobela brigade 빗물 수확 프로젝트 380

〈그림 6.3-1〉 등가저수지의 시스템 구성 387

〈그림 6.3-2〉 병렬 및 직렬연결 저수지시스템 388

〈그림 6.3-3〉 Gaborone 댐 연계운영평가 결과 394

〈그림 6.3-4〉 Letsibogo 댐 연계운영평가 결과 394

〈그림 6.3-5〉 Dikgatlhong 댐 연계운영평가 결과 395

〈그림 6.3-6〉 댐 연계운영에 따른 용수부족량 평가결과 395

〈그림 6.3-7〉 Letsibogo 댐 연계운영평가 결과 396

〈그림 6.3-8〉 Dikagalhong 댐 연계운영평가 결과 396

〈그림 6.3-9〉 댐 연계운영에 따른 용수부족량 평가결과 397

〈그림 6.3-10〉 DMA 구축계획 수립절차 406

〈그림 6.3-11〉 가보로네 용수공급 시스템 411

〈그림 6.3-12〉 Reservoir Supply Zone 411

〈그림 6.3-13〉 Existing Leakage Management Zones 412

〈그림 6.3-14〉 Lobatse MC 주요도시 414

〈그림 6.3-15〉 Molepolole MC 주요도시 415

〈그림 6.3-16〉 물수요관리 작성 흐름도 420

〈그림 6.3-17〉 장래 물 공급 계획 목표량 산정 흐름도 421

〈그림 6.3-18〉 물 절약 우선지역 지정 흐름도 422

〈그림 6.4-1〉 플랫폼 기반 S/W 예시도 438

〈그림 6.4-2〉 SWM 계층구조 및 계층구조별 실행계획 442

〈그림 6.4-3〉 기술적 측면의 SWM 플랫폼 443

〈그림 6.4-4〉 기술적 측면의 BTWMS 플랫폼 444

〈그림 6.4-5〉 BWIMS 구성도 445

〈그림 6.4-6〉 수문정보 취득 및 관리시스템 모형 446

〈그림 6.4-7〉 TM자료처리 HIPO차트 447

〈그림 6.4-8〉 수문자료 품질관리 HIPO차트 448

〈그림 6.4-9〉 하천정보관리시스템 모형도 450

〈그림 6.4-10〉 하천유수사용실적관리시스템 구성도 454

〈그림 6.4-11〉 하천유수사용허가관리시스템 구성도 454

〈그림 6.4-12〉 물 정보 통합관리시스템의 통합 데이터 모형 455

〈그림 6.4-13〉 유출모형 및 저수지 최적운영 모형과의 연계 모식도 457

〈그림 6.4-14〉 가뭄정보관리시스템 구성도 457

〈그림 6.4-15〉 하천관리유량을 이용한 공급안정성 평가기법 459

〈그림 6.4-16〉 생산관리시스템 개념도 464

〈그림 6.4-17〉 공급관리시스템 개념도 464

〈그림 6.4-18〉 NRW 관리시스템 개념도 465

〈그림 6.4-19〉 검침단말기 암호화모듈 설치에 의한 전체 암호화 구성 473

〈그림 6.4-20〉 수집기에 암호화모듈 설치에 의한 상위구간 암호화 구성 473

〈그림 6.4-21〉 DMA에 따른 통신망 계획 474

〈그림 6.4-22〉 단계별 검침시스템 계획 475

〈그림 6.4-23〉 시설물 유지보수 전산관리 시스템 전체 구성 476

〈그림 6.4-24〉 국가상수도 정보시스템 구성 478

〈그림 6.5-1〉 지하수법 기본 체계 및 주요 내용 491

〈그림 7.4-1〉 EDCF 지원 절차 513

〈그림 7.4-2〉 투자구조 모식도 520

〈그림 8.1-1〉 연차별 수자원 개발 계획 526

〈그림 8.1-2〉 Letsibogo 댐 연계운영평가 결과 531

〈그림 8.1-3〉 Dikagalhong 댐 연계운영평가 결과 531

〈그림 8.1-4〉 댐 연계운영에 따른 용수부족량 평가결과 531

Title Page

Table of Acronyms and Abbreviations

Contents

Executive Summary 600

CHAPTER1. PROJECT OVERV|EW 602

1.1. Introduction 604

1.1.1. Background 604

1.1.2. Bilateral cooperation history 604

1.2. Project Objective and Scope 608

1.2.1. Objective 608

1.2.2. Project Scope 608

1.3. Approach and Methodology 610

1.3.1. Project Organisation 610

1.3.2. Approach and Methodology 611

1.3.3. Workshop and Reporting Sessions 613

1.4. Expected Benefits 616

CHAPTER2. COUNTRY OVERVIEW 618

2.1. Genera| 620

2.1.1. Administrative division 622

2.1.2. Social Status 625

2.1.3. Demography 628

2.1.4. Geography 633

2.2. Climate and Weather 642

2.2.1. Obsevatory Stations 642

2.2.2. Temperature 646

2.2.3. Wind direction and Speed 650

2.2.4. Relative humidity 652

2.2.5. Sunshine Hour 655

2.2.6. Evaporation 659

2.2.7. Rainfall 662

2.3. Drought in Botswana 673

2.3.1. Current Status of Drought 673

2.3.2. Precipitation Index(SPl) 675

2.3.3. EVI, Enhanced Vegetatlon Index 678

2.4. Current Status of Water Use 684

2.4.1. Water Abstraction & Consumption, Water losses 684

2.4.2. Trend Analysis 688

2.5. Status of Water Quality 695

2.5.1. Standard of Water Quality 695

2.5.2. Water Quality 703

2.6. Sewerage 709

2.6.1. Status of wastewater facilities 709

2.6.2. Wastewater Reuse and plan 709

2.7. Water resources policy 711

2.7.1. Structure of water resources related organizations 711

2.7.2. Key Policies and Strategies 715

2.7.3. Water Act 719

2.8. Review of Related Plan 720

2.8.1. NWMP(1993) 720

2.8.2. NWMPR(2006) 721

2.8.3. lWRM-WE(2013) 722

2.8.4. National Master Plan for Wastewater and Sanitation NMPWWS(2003) 725

CHAPTER3. STATUS OF WATER RESOURCES 726

3.1. Overview 728

3.2. Status of Hydrological Observatory Stations 728

3.2.1. Water Level and Flow Gauging Stations 728

3.2.2. Groundwater Gauging Stations 730

3.2.3. Issues and Measures for Improvement 731

3.3. Surface Water 732

3.3.1. River 732

3.3.2. Dam 750

3.4. Ground Water 756

3.4.1. Summary 756

3.4.2. Groundwater Availability 757

3.4.3. Groundwater Use and Plan 774

CHAPTER4. WATER BALANCE ANALYSlS 778

4.1. Introduction 780

4.2. Water Demand Forecast 780

4.2.1. Domestic Water 782

4.2.2. Industrial and Commercial Water 817

4.2.3. Agricutural Water 819

4.2.4. Water demand 832

4.3. Review of Water Supply Capacity 843

4.3.1. Water Supply Status 843

4.3.2. Review of Dam Water Supply Capacity 845

4.3.3. Groundwater Supply Capacity Review 857

4.4. Water Balance Analysis 858

4.4.1. Assumption 859

4.4.2. Procedure 859

4.4.3. Target Year of Water Supply 860

4.4.4. Nationwide Water Balance Analysis 861

4.4.5. Water Balance Analysis in NSC Area 883

4.5. Measures to Secure New Water Resources 892

4.5.1. Water Transfer Scheme 892

4.5.2. Sustainable Groundwater Development 892

4.5.3. Wastewater reuse 893

4.5.4. Increase the Supply of Water Resources Through Dam Links 894

4.5.5. Achieving Target Savings through Sustainable Promotion of Demand Management Policy 894

4.5.6. New Water Resources Development Plan by Year 894

4.6. Introduction of Water Footprint for Water Shortage Relief 895

4.6.1. Background of Water Footprint 895

4.6.2. Standard of Water Footprint 896

4.6.3. ISO 14046 896

4.6.4. WFN (Water Footprint Network) Guideline 897

4.6.5. Water Footprint in Botswana 898

CHAPTER5. KEY PROMOTIONAL STRATEGY OF THE MASTER PLAN 900

5.1. Overview 902

5.2. Botswana Water Resources Analysis 903

5.2.1. Social and Policy Aspects 903

5.2.2. Hydrological Aspect 903

5.2.3. Water Resources Development and Management 904

5.3. SWOT Analysis 905

5.3.1. SWOT Analysis by Sector 905

5.3.2. Strategy through SWOT Analysis 910

5.4. Setting up Visions and Goals for the Master Plan 912

5.4.1. Vision 912

5.4.2. Goals 913

5.5. Key Promotional Strategies by Sector 914

5.5.1. Water Resources Development For Water Security Enhancement 915

5.5.2. Water Resource Management to Ensure Water use Equity 915

5.5.3. Smart Water Management based on ICT to Improve the Efficiency of Water Resource Management 920

5.5.4. Improvement of Water Organization to Secure Sustainable Water Management 925

CHAPTER6. WATER MASTER PLAN 926

6.1. Overview 928

6.2. Water Resource Development Plan 928

6.2.1. Large-scale Water Transfer Scheme 929

6.2.2. Development of Groundwater 934

6.2.3. Reuse of Treated Wastewater 940

6.2.4. Storm Water Harvesting 946

6.3. Water Resource Management 952

6.3.1. Designing Coordinated Operation Model of the Dam Group for Water Simpply Efficiency 952

6.3.2. NRW(Non Revenue Water) Reduction 965

6.3.3. Sysmatic Water Demand Management 983

6.3.4. Integrated River Basic Management 996

6.3.5. WEF Nexus Implementation Plan 999

6.4. SWM Technology 1004

6.4.1. Smart water Management platform 1004

6.4.2. Botswana Water Information Management System(BWIMS) 1011

6.4.3. Integrated Operation Management System 1022

6.4.4. Regional Operation Management System 1028

6.5. Measures of Improving Laws and Regulations 1056

6.5.1. Issues in Water Management System and Legal System 1056

6.5.2. Measures for Improvement 1058

CHAPTER7. INVESTMENT PLAN 1066

7.1. Selection of Target Project 1068

7.2. Project Cost Estimation 1071

7.2.1. Estimate Method 1071

7.2.2. Project cost estimate result 1073

7.3. Project Prioritisation 1078

7.3.1. Project Prioritization Techniques 1078

7.3.2. Project Prioritisation 1081

7.4. Investment Planning 1083

7.4.1. Financial Resources 1083

7.4.2. Plans to Secure Financial Resoures for Each Project 1090

7.5. Annual Investment Plans 1094

CHAPTER8. CONCLUSION AND SUGGESTIONS 1096

8.1. Conclusion 1098

8.2. Suggestions 1109

Table 1.1-1. The main summary of bilateral cooperation scope discussed 605

Table 1.2-1. Work Scope Of Tasks Discussed in The Inception Phase 609

Table 2.1-1. Botswana's administrative devision 622

Table 2.1-2. Population of Botswana (1981-2016) 628

Table 2.1-3. Botswana Population Projection (2018-2026) 629

Table 2.1-4. Elevation Area and Ratio of Botswana 633

Table 2.1-5. Scope area and ratio 633

Table 2.1-6. Area and ratio by Land Use 634

Table 2.1-7. Area and Ratio of Soil 635

Table 2.1-8. Compatibility of WRB soil classification system and soil taxonomy soil classification system 635

Table 2.1-9. Simplified solid Geology beneath Kalahari South of the Zambezi 637

Table 2.1-10. Summary of Rock Types and Associated Aquifer Properties ln Botswana 641

Table 2.2-1. Classification of stations 642

Table 2.2-2. Weather Observatory station(DMS) 644

Table 2.2-3. Temperature data by station 646

Table 2.2-4. Average monthly maximum and minimum temperature 647

Table 2.2-5. The distribution of wind direction by station 650

Table 2.2-6. Average monthly wind speed 651

Table 2.2-7. Relative humidity data by station 652

Table 2.2-8. The monthly average relative humidity 653

Table 2.2-9. Availablity of Sunshine Date by station 655

Table 2.2-10. Average Monthly Sunshine Hour 656

Table 2.2-11. Gaborone observatory station weather data 660

Table 2.2-12 Gaborone monthly average solar radiation intensity 660

Table 2.2-13. Gaborone the maximum possible sunshine hour 660

Table 2.2-14. Gaborone gauging station vapour pressure calculation 661

Table 2.2-15. Gaborone Observatory gauging station blackbody radiation(oTa4) estimate(이미지참조) 661

Table 2.2-16. Gaborone gauging station evaporation(Ea) estimate(이미지참조) 661

Table 2.2-17. Station Use(DMS) 662

Table 2.2-18. Rainfall Station 662

Table 2.2-19. Coefficient of Variation by Station 663

Table 2.2-20. Annual Rainfall And Its Trend 664

Table 2.2-21. Botswana rainfall distribution factor (Hassan 1988) 669

Table 2.2-22. Rainfall gauging station status 669

Table 2.2-23. Francistown, Cumulative maximum rainfall by duratlon 670

Table 2.2-24. Frequency - Probability rainfall by duration 670

Table 2.2-25. Gaborone, cumulative maximum rainfall by duration 671

Table 2.2-26. Gaborone - Probability rainfall by Duration 672

Table 2.3-1. Droughts in Botswana 673

Table 2.3-2. Drought severity by Region 675

Table 2.3-3. Cumulative probability by SPl index 676

Table 2.3-4. Classification by SPI index 676

Table 2.3-5. SPl Analysis-Francistown 677

Table 2.3-6. SPI Analsys-Gaborone 677

Table 2.4-1. Water abstraction 684

Table 2.4-2. Water Consumption per capita in Towns (㎥/d) (1998 - 2008) 685

Table 2.4-3. Water Consumption per capita in Major village (㎥/d) (1998 - 2008) 685

Table 2.4-4. NRW by Major Villages Village NRW (1999~2008) 686

Table 2.4-5. NRW by MC in 2016 687

Table 2.4-6. Water balance definitions 688

Table 2.4-7. Annual water abstraction from dams 688

Table 2.4-8. Groundwater availabililty in Botswana 2009~2011 689

Table 2.4-9. Change of Water Supply and Use in major Villages 690

Table 2.5-1. Microbiological safety determinants' requirements 695

Table 2.5-2. Physical and organoleptic determinants' requirements 696

Table 2.5-3. Chemical requirements: inorganic macro - determinants 696

Table 2.5-4. Chemical requirements: inorganic micro - determinants 697

Table 2.5-5. Chemical requirements: organic determinants 698

Table 2.5-6. Physical and Micro-biological Requirements 699

Table 2.5-7. Chemical requirements - Macro-determinants 700

Table 2.5-8. Acceptable limits for physical determinants 701

Table 2.5-9. Maximum acceptable limits for chemical determinants 701

Table 2.5-10. Maximum acceptable limits for organic determinants 702

Table 2.5-11. Acceptable limitss for biological determinants 702

Table 2.5-12. Acceptable limits for microbiological determinants 702

Table 2.5-13. Acceptable limits for microbiological determinamts 708

Table 2.6-1. WWTW Operation in Botswana. 709

Table 2.6-2. Mambo WWTP Investment plan 710

Table 2.7-1. Water Resources Departments and Institution 712

Table 2.7-2. DWA departments and role 712

Table 2.7-3. WUC major departments and their role 713

Table 2.7-4. River-Based Organisation(ROBs) Status 714

Table 2.7-5. Water Sector Reforms Key Summery 715

Table 2.7-6. National Water Policy Key Contents 716

Table 2.7-7. Wastewater and Sanitation Management Policy Key Contents 718

Table 2.7-8. Botswana Water Act 719

Table 2.7-9. Problems with water related Act 720

Table 2.8-1. NWMP(1993) plan and progress 721

Table 2.8-2. NWMPR(2006) key contents and progress 722

Table 2.8-3. 10 strategies and key activities IWRM-WE(2013) 723

Table 3.2-1. Water level and flow gauging station in Botswana 728

Table 3.2-2. Status of installation of Data-loggers per Wellfield 730

Table 3.3-1. Selected Hydrometric Stations 734

Table 3.3-2. The selected Limpopo river basin rainfall stations 736

Table 3.3-3. Gauged data in the Okavango Riverr Basin 737

Table 3.3-4. Average annual runoffs in the Okavango river basin 737

Table 3.3-5. The current status of monitoring data in the kwando/Linyanti/Chobe river basin 739

Table 3.3-6. The average annual runoffs of the Chobe river basin 739

Table 3.3-7. The current status of monitoring data in the Makgadikgadi river basin 740

Table 3.3-8. The average annual runoffs of the Makgadikgadi river basin 740

Table 3.3-9. The flow duration analysis of the Okavango river 741

Table 3.3-10. The average annual rainfall in the Limpopo river basin 742

Table 3.3-11. Thiessen coefficients of the main rivers in Limpopo basin 743

Table 3.3-12. The average annual areal rainfall of major rivers in the Limpopo basin 744

Table 3.3-13. Tank model parameters 746

Table 3.3-14. Runoff comparison 747

Table 3.3-15. Catchment response comparision 747

Table 3 3-16. Monthly runoff in the 6 major rivers of the Limpopo basin 748

Table 3.3-17. Runoff rate in the 6 major rivers of the Limpopo basin 748

Table 3.3-18. Water resources availability in Botswana 749

Table 3.3-19. Dams in Botswana 750

Table 3.3-20. The specifications for major dams in Botswana 751

Table 3.3-21. Inflow estimation to dams in Botswana 754

Table 3.4-1. Summary of Known Sand River Resources (National Water Master Plan Review) 758

Table 3.4-2. Summary of Hydrogeological Properties at Toteng/Sehitwa 761

Table 3.4-3. Total Resource for each Aquifer Block 772

Table 3.4-4. Summary of Groundwater Resource Availability and Yields for Botswana 775

Table 3.4-5. Sustainable groundwater supply volume by wellfield development 776

Table 4.2-1. Population Projection Results (R2 value, projection from the Statistics) 783

Table 4.2-2. Population projection estimate results (R2 value, projection from the Statistics) 783

Table 4.2-3. Major Cities and Districts (CSO) 785

Table 4.2-4. Population by Mamagement centre 787

Table 4.2-5. Annual population growth projection, CSO 788

Table 4.2-6. Population distribution by administrative districts 789

Table 4.2-7. Population Distribution by MC 792

Table 4.2-8. Water supply population and rate by MC (2016) 796

Table 4.2-9. Plan to increase water supply rate by MC 797

Table 4.2-10. Water supply population forecast 798

Table 4.2-11. Planned water consumption unit in villages and major cities 799

Table 4.2-12. Water consumption per capita in towns (1998~2011) 800

Table 4.2-13. Standard urban consumption unit by population size 801

Table 4.2-14. Major countries' (cities) daily water consumption per capita 801

Table 4.2-15. Planned basic water consumption unit 802

Table 4.2-16. NRW Reduction Plan 805

Table 4.2-17. Usage by type of water supply 806

Table 4.2-18. Basic consumption unit 807

Table 4.2-19. Domestic water supply calculation 812

Table 4.2-20. Industrial water use in 7 large industrial park 817

Table 4.2-21. Mining Water Consumption 818

Table 4.2-22. Industrial water use in 6 large industrial parks (categorised as WUC/Groundwater) 818

Table 4.2-23. Total cultivated area in Botswana 821

Table 4.2-24. Total area used for crop production(harvesting) in Botswana 822

Table 4.2-25. Status of annual irrigation area development by region 823

Table 4.2-26. Irrigation area forecast of 16 demand management centres (2015 ~ 2035) 824

Table 4.2-27. Water demand estimated by MOA irrigation agriculture according to unit water volume 825

Table 4.2-28. Calculation of future irrigation water demand 826

Table 4.2-29. The number of livestock by livestock species(1,000) 828

Table 4.2-30. Change of Growth rate(%) per livestock species by drought conditions 829

Table 4.2-31. Forecast on number of livestock (1,000) 830

Table 4.2-32. The number of daily use and annual water use per livestock species (Basic unit) 830

Table 4.2-33. Estimated demand for livestock water in the future 831

Table 4.2-34. Domestic water demand 832

Table 4.2-35. Commercial and industrial water demand 833

Table 4.2-36. Agricultural water demand 833

Table 4.2-37. Livestock water demand 834

Table 4.2-38. Total Water Demand 834

Table 4.2-39. Total Water Demand Comparison 842

Table 4.3-1. Proportion of water supply source by demand management 843

Table 4.3-2. International water supply reliability 846

Table 4.3-3. Dam parameter 848

Table 4.3-4. Inflow per dam 849

Table 4.3-5. Initial water level condition per dam 850

Table 4.3-6. Botswana's EFR research result 852

Table 4.3-7. Criteria for Dam's water supply capacity assessment 853

Table 4.3-8. Result of the water supply capacity assessment 854

Table 4.3-9. Small and mid-sized dam water supply capacity 856

Table 4.3-10. Groundwater use by source of demand (2016) 857

Table 4.3-11. Groundwater use and potential availability 858

Table 4.4-1. Water supply and demand forecasts without water transfer (2015) 861

Table 4.4-2. Water supply and demand forecasts without water transfer (2020) 862

Table 4.4-3. Water supply and demand forecasts without water transfer (2025) 862

Table 4.4-4. Water supply and demand forecasts without water transfer (2030) 863

Table 4.4-5. Water supply and demand forecasts without water transfer (2035) 863

Table 4.4-6. Priority evaluation index 871

Table 4.4-7. Population and water use assessing indicator 871

Table 4.4 8. Land use and drought assessment indicator Status 872

Table 4.4-9. Evaluation results and the order of priority 872

Table 4.4-10. Water supply forecasts with water transfer reflected (2015) 873

Table 4.4-11. Water supply forecasts with water transfer reflected (2020) 874

Table 4.4-12. Water supply forecasts with water transfer reflected (2025) 874

Table 4.4-13. Water supply forecasts with water transfer reflected (2030) 875

Table 4.4-14. Water supply forecasts with water transfer reflected (2035) 875

Table 4.4-15. Expression of water supply facility in the simulation model 886

Table 4.4-16. Major components of NSC water supply system 887

Table 4.4-17. Applied water demand per location of demand 890

Table 4.5-1. step-by-step waste water reuse plan 893

Table 4.5-2. Target savings due by demand management 894

Table 4.5-3. Water supply plan 894

Table 4.6-1. WFN Guidelines Type of Water Footprints 897

Table 4.6-2. The water footprint of national consumption 898

Table 4.6-3. National Water Saving related to trade 899

Table 5.1-1. Overview of the National Water Master Plan 902

Table 5.1-2. Goal of the first and second National Water Master Plan 902

Table 5.3-1. SWOT analysis of key areas of water resources 906

Table 5.3-2. SWOT analysis of key areas of waterr demand 907

Table 5.3-3. SWOT analysis of key areas of water supply 908

Table 5.3-4. SWOT analysis of key areas of water information management 909

Table 5.3-5. SWOT analysis of key areas of water institution and regulation 910

Table 5.3-6. Comprehensive SWOT matrix 911

Table 5.5-1. Key promotional strategies for securing and managing water resources 914

Table 5.5-2. Detailed paln for water resources development 915

Table 5.5-3. Detailed execution plan for optimal joint operation of existing dam 916

Table 5.5-4. Detailed execution plan for eliminating water service imbalance 917

Table 5.5-5. Detailed plan for NRW reduction 918

Table 5.5-6. Detailed plan for water demand management 919

Table 5.5-7. Detailed implementation planning for watershed survey 919

Table 5.5-8. Detailed execution plan for Nexus element technology and ICT-based linking technology 920

Table 5.5-9. Work analysis to implement smart water management technology 921

Table 5.5-10. Tasks for Implementing Smart Water Management Technology 924

Table 5.5-11. Issues of Botswana's Water Resources and Facilities Management 925

Table 5.5-12. Detailed action plan to enhance water resources organization to ensure sustanability of water management 925

Table 6.2-1. Water Transfer Scheme 930

Table 6.2-2. Estimated Electrical Demands 933

Table 6.2-3. Maximum wellfield yields with MAR according to (Groundwater Africa, 2012) 937

Table 6.2-4. Lobatse facility construction plan 943

Table 6.2-5. Serowe facility construction plan 944

Table 6.2-6. Rainwater & Storm water harvesting project in Botswana 947

Table 6.2-7. Review List for Planning Storm water harvesting 948

Table 6.2-8. Characteristics per type of collecting area 948

Table 6.2-9. Considerations per Stormwater harvesting facility 949

Table 6.2-10. Recommneded Water Quality Standeard of Harvested Stormwater 950

Table 6.3-1. Water level - Storage Volume of Equivalent Reservoir 953

Table 6.3-2. Sequence of discharge in the reservoir system with parallel and serial link 955

Table 6.3-3. Dam specification subject to analysis 957

Table 6.3-4. Annual inflow date used in evaluating coordinated dam operation 958

Table 6.3-5. Result of coordinated dam operation assessment 960

Table 6.3-6. Result of coordinated Dam Operation Assessment (1925~2016) 962

Table 6.3-7. Activities for water supply operation efficiency 964

Table 6.3-8. Status of equipment Required for developing an optimal coordinated operation model 964

Table 6.3-9. Water balance definitions 965

Table 6.3-10. DBO approach to project implementation 966

Table 6.3-11. DBB(Step-by-step implementation) approach to project implementation 967

Table 6.3-12. Status of NRW m Gaborone, 2016 976

Table 6.3-13. NRW Status and Plan by MC 979

Table 6.3-14. Lobatse MC NRW Reduction Project 980

Table 6.3-15. Molepolole MC NRW Reduction Project 981

Table 6.3-16. Main components of water demand management plan 983

Table 6.3-17. Types of (DM, demand management) 985

Table 6.3-18. The list of means and data material 989

Table 6.3-19. Estimation of the saving target at the supply stage 990

Table 6.3-20. Estimation of water saving target at reuse phase 990

Table 6.3-21. Items and contents in the survey for wasting water factors 991

Table 6.3-22. Overview and key contents of survey on water use 992

Table 6.3-23. Effect of water saving equipment 995

Table 6.3-24. International River-Basin Organisations 996

Table 6.3-25. Key strategies for intergrated watershed management 997

Table 6.3-26. Analysis of the status of Botswana for the introductlon of WEF Nexus 1001

Table 6.3-27. Actlon plan for WEF Nexus 1002

Table 6.3-28. Drawing action plans for Nexus element technology and lCT-based link technology 1002

Table 6.4-1. Water management information Operating system standardization target information 1008

Table 6.4-2. Work scope of Hydrological Information Management System 1013

Table 6.4-3. River Information Management System scope of work 1016

Table 6.4-4. Components to informatize water rights 1018

Table 6.4-5. Information system oriented projects 1029

Table 6.4-6. Step by step implementation strategy 1030

Table 6.4-7. K-water Water NET features and functions 1032

Table 6.4-8. Comparison of wet and dry water meters 1038

Table 6.4-9. Comparison of measurement type of small water meter 1039

Table 6.4-10. Comparison of water meter reading method 1041

Table 6.4-11. Comparison of wired and wireless communication network 1042

Table 6.4-12. Comparison of communication method 1043

Table 6.4-13. Comparison of Radio Frequency 1045

Table 6.4-14. Main features of asset management system 1049

Table 6.4-15. Research aims of Korea Smart Water Grid Research Team 1053

Table 6.4-16. Major problems of the system and measures 1055

Table 6.5-1. Improving water Act 1058

Table 6.5-2. Improving laws in the tap water supply and wastewater sector 1059

Table 6.5-3. lmprovement process of water and wastewater related laws in Korea 1060

Table 6.5-4. Range of Class 1 facilities and Class 2 facilities 1060

Table 7.1-1. Water resource development and management plan 1068

Table 7.1-2. Main contents of investment plan (from the aspect of water resources development) 1069

Table 7.1-3. Main contents of investment plan (aspect of water resources management) 1070

Table 7.2-1. Comparison of calculation Technique of project cost 1071

Table 7.2-2. Result of project cost estimate 1073

Table 7.2-3. Total project estimate 1073

Table 7.2-4. Water Transfer project cost estimate 1074

Table 7.2-5. Groundwater project cost estimate 1074

Table 7.2-6. Wastewater reuse project cost estimate 1075

Table 7.2-7. NRW reductlon and control project cost estimate 1076

Table 7.2-8. SWM project cost estimate 1077

Table 7.3-1. Economic impact of the project 1079

Table 7.3-2. Pair-comparison matrix between evaluation criteria 1080

Table 7.3-3. Level of absolute evaluation between evaluation criteria 1080

Table 7.3-4. Weight between evaluation criteria 1081

Table 7.3-5. Prioritization of projects 1082

Table 7.4-1. Project classification according to MDB investment method 1084

Table 7.4-2. Countries eligible for EDCF 1085

Table 7.4-3. EDCF standard funding condition 1085

Table 7.4-4. World Bank(WB) ODA loan main summary 1087

Table 7.4-5. Development Goals for Sustainability 1088

Table 7.4-6. Priority of project investment 1090

Table 7.5-1. Annual Investment Plans 1094

Table 8.1-1. Key strategies for eliminating water shortage 1100

Table 8.1-2. Result of conjunctive operation evaluation 1103

Table 8.1-3. Effect of water saving equipment 1105

Table 8.1-4. River basin research 1106

Table 8.1-5. Botswana WEF Nexus implementatlon direction 1107

Table 8.1-6. Drawing action plans for Nexus element technology and lCT-based link technology 1107

Figure 1.1-1. Official request letter from the Botswana government 606

Figure 1.1-2. Official Porject Implementation Documents 607

Figure 1.2-1. Botswana and Pilot area location map 609

Figure 1.3-1. Project orgonization 610

Figure 1.3-2. Project lmplementation Porcess 612

Figure 1.3-3. Major Workshops(continued) 615

Figure 1.4-1. Expected Benefits 616

Figure 2.1-1. Location of Botswana 621

Figure 2.1-2. Administrative division 623

Figure 2.1-3. Administrative structure 624

Figure 2.1-4. City Population and Proportion (1970~2016) 629

Figure 2.1-5. Religions in Botswana 630

Figure 2.1-6. Language of Botswana 631

Figure 2.1-7. Telcommunication' Coverage in Botswana 632

Figure 2.1-8. Topographical Characteristics of Botswana 634

Figure 2.1-9. Botswana land use ond soil map 636

Figure 2.1-10. Major Structural Features(Cartons, Fold and Mobile Belts) 638

Figure 2.1-11. Solid Geoloy / Hydrogeology Blocks 639

Figure 2.1-12. Major Structural Feature and Basin 640

Figure 2.2-1. Weather Station Location Districts(DMS) 643

Figure 2.2-2. Average monthly maximum and minimum temperature-Frnacistown Airport 649

Figure 2.2-3. Average monthly maximum and minimum temperature-Gaborone Met 649

Figure 2.2-4. The monthly average relative humidity-Francistown Airport 654

Figure 2.2-5. The monthly average relative himidity-Gaborone Met 654

Figure 2.2-6. Average Monthly Sunshine Hour-Francistowna Airport 658

Figure 2.2-7. Average Monthly Sunshine Hour-Gaborone Met 658

Figure 2.2-8. Coefficient of Variation by Station 663

Figure 2.2-9. Annual Rainfall and Its Trend 665

Figure 2.2-10. Variation of average annual rainfall at Francistown station 665

Figure 2.2-11. Mean annual rainfall map 666

Figure 2.2-12. lDF Curve Francistown 671

Figure 2.2-13. lDF Curve -Gaborone 672

Figure 2.3-1. Botswana Drought Severity 674

Figure 2.3-2. SPl Analysis-Francistown 677

Figure 2.3-3. SPl Analysis-Gaborone 677

Figure 2.3-4. Change of surface reflectance affected wavelength of light 678

Figure 2.3-5. Comparison between EVI and NDVl 679

Figure 2.3-6. EVl analysis results of satelite images of Botswana in 2016 680

Figure 2.3-7. EVl satelite image analysis results from 2013 to 2017 in Botswana 681

Figure 2.3-8. Monthly results of EVI satellite image analysis of Botswana(continued) 683

Figure 2.5-1. Dam wate quality 703

Figure 2.5-2. Compliance ratio of water quality standards by MC 705

Figure 2.5-3. Compliance ratio of water quality standards by major cities 705

Figure 2.5-4. Ramotswa Borehole water quality 706

Figure 2.7-1. Major Structure related to water resources 711

Figure 2.7-2. DWA Structure 713

Figure 2.7-3. WUC Structure 714

Figure 3.2-1. Hydrometric stations in Botswana 729

Figure 3.3-1. Botswana Main River Basins 733

Figure 3.3-2. Selected Hydrometric Stations in Botswana 735

Figure 3.3-3. Rainfall Stations(Synoptic) in the Limpopo River Basin 736

Figure 3.3-4. Average annual runoffs of main rivers in the Okavango river basin 737

Figure 3.3-5. Annual runoffs in major rivers in the Okavango river basin 738

Figure 3.3-6. Characteristics of runoffs in the Chobe river 739

Figure 3.3-7. Characteristics of runoffs in the Nata river 740

Figure 3.3-8. Flow duration curve of the Okavango river 741

Figure 3.3-9. Thiessen Network in the Limpopo Basin 743

Figure 3.3-10. Mean Monthly Rainfall of Major River in Limpopo Basin 744

Figure 3.3-11. SWAT input data 745

Figure 3.3-12. Tank Model 746

Figure 3.3-13. Comparison of runoff simulation and gauged runoff 747

Figure 3.3-14. The Monthly runoff in the 6 major rivers of the Limpopo basin 748

Figure 3.3-15. Water resources availability in the Limpopo Basin 749

Figure 3.3-16. Current status of water resources of dams in Botswana 750

Figure 3.3-17. Major Dams in Botswana 752

Figure 3.3-18. Schematic Representation of Dam Water Balance 753

Figure 3.3-19. The reservoir capacity to major dams in Botswana 754

Figure 3.3-20. Inflow to major dams in Botswana 755

Figure 3.4-1. Abstraction boreholes density in BOTSWANA 757

Figure 3.4-2. Sand rivers in Botswana 759

Figure 3.4-3. Major groundwater resource areas 774

Figure 4.2-1. Water demand estimate procedur map 781

Figure 4.2-2. Population Projection Graph 782

Figure 4.2-3. Census and Managenent Centre Area 786

Figure 4.2-4. Access rate to piped water in cities and towns 795

Figure 4.2-5. Water abstraction and consumption by the mining sector by MC(2014/2015MCM) 817

Figure 4.2-6. Distribution of arable land in Botswana 820

Figure 4.2-7. Changes in agricultural land use by cultivation type 823

Figure 4.2-8. Estimated demand for irrigation water per master plan 827

Figure 4.2-9. Water Demand Volume by Management Centre(2015) 835

Figure 4.2-10. Water Demand Volume by Management Centre(2020) 836

Figure 4.2-11. Water Demand Volume by Management Centre(2025) 837

Figure 4.2-12. Water Demand Volume by Management Centre(2030) (ZIADP not reflected) 838

Figure 4.2-13. Water Demand Volume by Management Centre(2030) (ZIADP reflected) 839

Figure 4.2-14. Water Demand Volume by Management Centre(2035) (ZIADP not reflected) 840

Figure 4.2-15. Water Demand Volume by Management Centre(2035) (ZIADP reflected) 841

Figure 4.2-16. Total Water Demand Comparison 842

FIgure 4.3-1. Water Consumption by Demand Management Centre 844

Figure 4.3-2. Annual net loss due to evaporation for the Gaborone and Bokka Dams 850

Figure 4.3-3. Annual net loss due to evaporation for the Letsibogo, Dikgatlhong and Shashe Dams 850

Figure 4.3-4. Gaborone Dam internal volume curve(H-A-V Curve) 851

Figure 4.3-5. Letsibogo Dam internal volume curve(H-A-V Curve) 851

Figure 4.3-6. Dikgatlhong Dam internal volume curve(H-A-V Curve) 852

Figure 4.3-7.Environmental Flow Release of Ntimebale Dam 853

Figure 4.3-8. Gaborone Dam water supply capacity assessment 854

Figure 4.3-9. Shashe Dam water supply capacity assessment 855

Figure 4.3-10. Bokka Dam water supply capacity assessment 855

Figure 4.3-11. Letsibogo Dam water supply capacity assessment 855

Figure 4.3-12. Dikgatlhong Dam water supply capacity assessment 856

Figure 4.3-13. Lotsane Dam water supply capacity assessment 856

Figure 4.3-14. Groundwater use by source of demand(2016) 857

Figure 4.4-1. Water excess or deficit by demand MC without reflection of water transfer(2015) 864

Figure 4.4-2. Water excess or deficit by demand MC without reflection of water transfer(2020) 865

Figure 4.4-3. Water excess or deficit by demand MC without reflection of water transfer(2025) 866

Figure 4.4-4. Water excess or deficit by demand MC without reflection of water transfer(ZIADP not reflected)(2030) 867

Figure 4.4-5. Water excess or deficit by demand MC without reflection of water transfer(ZIADP reflected)(2030) 868

Figure 4.4-6. Water excess or deficit by demand MC without consideration of water transfer(ZIADP not reflected)(2035) 869

Figure 4.4-7. Water excess or deficit by demand MC without consideration of water transfer(ZIADP reflected)(2035) 870

Figure 4.4-8. Assessment result Rose Diagram 872

Figure 4.4-9. Relative importance by MC 872

Figure 4.4-10. Nationwide water balance analysis 873

Figure 4.4-11. Water excess or deficit by demand MC (2015) 876

Figure 4.4-12. Water excess or deficit by demand MC (2020) 877

Figure 4.4-13. Water excess or deficit by demand MC (2025) 878

Figure 4.4-14. Water excess or deficit by demand MC (ZIADP not relected)(2030) 879

Figure 4.4-15. Water excess or deficit by demand MC (ZIADP relected)(2030) 880

Figure 4.4-16. Water excess or deficit by demand MC (ZIADP not relected)(2035) 881

Figure 4.4-17. Water excess or deficit by demand MC (ZIADP relected)(2035) 882

Figure 4.4-18. NSC location map 884

Figure 4.4-19. MODSIM Model basic structure 885

Figure 4.4-20. Water balance calculation process 885

Figure 4.4-21. NSC water supply system 888

Figure 4.4-22. MODSlM network model diagram 889

Figure 4.4-23. Scenario 1 Analysis result 891

Figure 4.4-24. Scenario 2 Analysis result 891

Figure 4.5-1. New Water Resources Development Plan by Year 895

Figure 4.6-1. Water Footprint Standards around the world 896

Figure 4.6-2. Water foot print assessement process(ISO 14046) 897

Figure 5.4-1. Vision and Goal of Water Resources Management 913

Figure 5.5-1. Smart Water Management Strategy 922

Figure 6.2-1. Location map 930

Figure 6.2-2. Chobe Zambezi Water Transfer Scheme 1 932

Figure 6.2-3. Direct artificial recharge pattern using injection syringe 937

Figure 6.2-4. Khurutshe area, Masama/Makhujwane Wellfields geological map(Geo World,2009) 938

Figure 6.2-5. S-N hydrogeological cross-section(A-A') of the Makhujwane and Masama Wellfields(Geo World) 939

Figure 6.2-6. Process flow diagram of wastewater reclamation plant 941

Figure 6.2-7. Supply plan for reclaimed water 941

Figure 6.2-8. Plan for Lobatse New wastewater treatment plant 944

Figure 6.2-9. Plan for Serowe New wastewater treatment plant 945

Figure 6.2-10. Marobela brigade stormwater harvesting project 946

Figure 6.3-1. System composition of equivalent reservoir 954

Figure 6.3-2. Reservoir system with parallel and serial link 954

Figure 6.3-3. Result of coordinated dam operation assessment of the Gaborone dam 960

Figure 6.3-4. Result of coordinated dam operation assessment of the Letsibogo dam 960

Figure 6.3-5. Result of coordinated dam operation assessment of the Dikagalhong dam 961

Figure 6.3-6. Comparison of water shortage 961

Figure 6.3-7. Letsibogo dam operation evaluation result 962

Figure 6.3-8. Dikagalhong dam operation evaluation result 962

Figure 6.3-9. Water shortage evaluation result of coordinated 963

Figure 6.3-10. DMA building planning process 972

Figure 6.3-11. water supply system in Gaborone 977

Figure 6.3-12. Reservoir Supply Zone 977

Figure 6.3-13. Exisiting Leakage Management Zones 978

Figure 6.3-14. Major cities in the Lobatse MC 980

Figure 6.3-15. Major cities in the Lobatse MC Molepolole MC 981

Figure 6.3-16. Flowchart of preparing Water Demand Management Planning 986

Figure 6.3-17. Flowchart of estimating Target supply volume of future water supply plan 987

Figure 6.3-18. Flowchart of determining area need water saving prior to other areas 988

Figure 6.4-1. Platform-based S/W example 1005

Figure 6.4-2. SWM Hierarchy and action plan per stage 1009

Figure 6.4-3. Technical SWM Platform 1010

Figure 6.4-4. Technical aspects of the BTWMS platform 1011

Figure 6.4-5. The water comprehensive information system composite map 1012

Figure 6.4-6. Hydrological Information Management System Model 1013

Figure 6.4-7. TM date processing HIPO chart 1014

Figure 6.4-8. Hydrological data quality control HIPO chart 1015

Figure 6.4-9. Stream information management system model diagram 1017

Figure 6.4-10. Stream water use performance management system mode 1020

Figure 6.4-11. River water use permit management system configuration 1021

Figure 6.4-12. Intergrated date model of water information intergrated management system 1021

Figure 6.4-13. Model of the links between the runoff model and the optimal operation model of reservoir 1023

Figure 6.4-14. Process diagram of drought information management system 1024

Figure 6.4-15. Evaluation method of supply stability using river management flow 1026

Figure 6.4-16. Production management system concept diagram 1031

Figure 6.4-17. Supply Management System Conceptual Diagram 1031

Figure 6 4-18. K-water pipe network management Water-NET model 1032

Figure 6.4-19. Dr-Pipe and Net Operation 1033

Figure 6.4-20. Supply management system concept design 1034

Figure 6.4-21. New zealand Derceto erAquadapt qumodel 1036

Figure 6.4-22. New zealand Operation Panel of Derceto erAquadapt q 1037

Figure 6.4-23. Total encryption by installing encryption module in meter reading devices 1046

Figure 6.4-24. Upper part encryption by installing encryption module in collector 1046

Figure 6.4-25. Network planning base on DMA 1047

Figure 6.4-26. Step-by-step meter reading system planning 1048

Figure 6.4-27. Maintenance computerized management system total composition 1049

Figure 6.4-28. National waterworks information system configuration 1050

Figure 6.5-1. Basic system and main contents of groundwater law 1064

Figure 7.4-1. EDCF Loan procedure 1086

Figure 7.4-2. Investment structure (suggestion) 1093

Figure 8.1-1. Annual water resource development plan 1099

Figure 8.1-2. Result of conjunctive dam operation assessment of the Letsibogo dam 1103

Figure 8.1-3. Result of conjunctive dam operation assessment of Dikgalhong dam 1104

Figure 8.1-4. Result of water shortage assessment according to conjunctive dam operation 1104