Water scarcity vulnerability assessment in the South Platte River Basin, Colorado, USA

Abstract

Water scarcity is a critical issue affecting river basins worldwide, particularly in regions characterized by high demand and limited water availability. This study presents a vulnerability assessment of water scarcity in the South Platte River Basin using a composite index approach. The methodology is based on the selection, normalization, and weighting of multiple indicators representing environmental, socio-economic, and water use dimensions. A Geographic Information Systems (GIS)-based framework is employed to spatially analyze and integrate these indicators into a composite Water Scarcity Vulnerability Index. The results reveal significant spatial variability in vulnerability across the basin, with certain areas identified as highly vulnerable due to the combined effects of increased water demand and limited resource availability. The use of weighted indicators allows for a more nuanced representation of the relative importance of different contributing factors. This study highlights the value of GIS-based multi-criteria analysis in assessing water scarcity and provides a useful tool for supporting targeted and sustainable water resource management strategies.Η σπανιότητα νερού (water scarcity) αποτελεί ένα κρίσιμο ζήτημα που επηρεάζει τις υδρολογικές λεκάνες παγκοσμίως, ιδιαίτερα σε περιοχές που χαρακτηρίζονται από υψηλή ζήτηση και περιορισμένη διαθεσιμότητα υδατικών πόρων. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει μια αξιολόγηση της τρωτότητας στη σπανιότητα νερού στη λεκάνη απορροής του ποταμού South Platte στο Colorado, αξιοποιώντας μια σύνθετη προσέγγιση διαφορετικών δεικτών. Η μεθοδολογία βασίζεται στην επιλογή και τον υπολογισμό πολλαπλών δεικτών που αποτυπώνουν περιβαλλοντικές, κοινωνικοοικονομικές και παραμέτρους χρήσης νερού. Ένα πλαίσιο ανάλυσης βασισμένο σε Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS) χρησιμοποιείται για τη χωρική επεξεργασία και ενσωμάτωση των δεικτών σε έναν σύνθετο Δείκτη Τρωτότητας στη Σπανιότητα Νερού (water scarcity). Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν σημαντική χωρική μεταβλητότητα στα επίπεδα τρωτότητας εντός της λεκάνης, με ορισμένες περιοχές να εμφανίζουν αυξημένη ευπάθεια λόγω του συνδυασμού υψηλής ζήτησης νερού και περιορισμένης διαθεσιμότητας πόρων. Η χρήση σταθμισμένων δεικτών επιτρέπει μια πιο ολοκληρωμένη αποτύπωση της σχετικής σημασίας των παραγόντων που συμβάλλουν στη σπανιότητα νερού (water scarcity). Η παρούσα μελέτη υπογραμμίζει τη σημασία των πολυκριτηριακών προσεγγίσεων, βασισμένων σε GIS, για την αξιολόγηση της λειψυδρίας και παρέχει ένα χρήσιμο εργαλείο για την υποστήριξη στοχευμένων και βιώσιμων στρατηγικών διαχείρισης υδατικών πόρων.