Windhoek ist die Hauptstadt und größte Stadt der Republik Namibia. Sie liegt in Zentralnamibia im Khomas-Hochland auf einer Höhe von rund 1.700 Metern über dem Meeresspiegel und damit fast genau in der geografischen Mitte des Landes. Die Einwohnerzahl Windhoeks betrug 2011 325.858 und wächst aufgrund des Zuzugs aus ganz Namibia kontinuierlich um 3,1 % pro Jahr.
Die ursprüngliche Stadt wurde an der Stelle permanenter Quellen gegründet, die den einheimischen Hirtengemeinschaften bekannt waren, und wurde 1890 vom kaiserlichen Deutschland zur Hauptstadt des damals kolonisierten Gebiets ernannt. Heute ist Windhoek das soziale, wirtschaftliche, politische und kulturelle Zentrum des Landes.
Die Zentralregion Namibias ist durch geringe durchschnittliche Niederschläge von 250 bis 400 mm/Jahr, eine hohe potenzielle Verdunstung von bis zu 3000 mm/Jahr und keine natürlichen, ganzjährigen Oberflächengewässer gekennzeichnet. So wurde der zunehmende Wassermangel für die wachsende Stadt bereits in der Mitte des letzten Jahrhunderts zum Problem. Bei langanhaltenden Dürreperioden stand die Stadt mehrfach vor einem völligen Zusammenbruch der Wasserversorgung.
Die extrem rauen Umweltbedingungen und die Nichtverfügbarkeit nachhaltiger, konventioneller ober- oder unterirdischer Quellen zwangen die Stadtväter bereits in den frühen 1960er Jahren, einige eher ungewöhnliche Versorgungsmethoden in Betracht zu ziehen. Seit 1970 bis heute stammt der größte Teil der Wasserversorgung (ca. 70 %) aus dem Sartorius-van-Bach-Damm, der das Wasser des intermittierenden Flusses Swakop staut. Diese Quelle wird durch den Swakopport-Damm weiter unten im Swakop-Fluss und den Omatako-Damm ergänzt, der wiederum durch Grundwasser aus dem Tsumeb-Karstbecken weiter nördlich gespeist wird. Da Oberflächenwasser in trockenen und halbtrockenen Regionen wie Namibia einem hohen Verdunstungspotenzial ausgesetzt ist, ist es bestenfalls unzuverlässig und in Zeiten der Dürre sehr anfällig für Ausfälle. Als eine der alternativen Ressourcen wurde die direkte Rückgewinnung von Abwasser bereits 1968 eingeführt, was die Windhoeker Goreangab-Rückgewinnungsanlage zur ersten ihrer Art weltweit machte. Mit der neuen Anlage, die 2002 in Betrieb genommen wurde, macht die direkte Rückgewinnung von Trinkwasser heute 25 % der Trinkwasserversorgung der Hauptstadt aus. Derzeit werden Anstrengungen unternommen, um eine zweite Rückgewinnungsanlage zu errichten, mit der die derzeitige Kapazität verdoppelt werden soll. Grundwasser war bis in die 1950er Jahre die Hauptversorgungsquelle der Stadt. Allerdings ist die jährliche Grundwasserneubildung des Windhoek Grundwasserleiters mit durchschnittlich 1,5 bis 2 Millionen m³ recht gering, so dass aus dem Grundwasser nur 4–5 % des Bedarfs der Stadt nachhaltig gedeckt werden können. Auf der anderen Seite ist wird das nutzbare Speichervolumen auf bis zu 100 Millionen m³ geschätzt. Daher entstand die Idee, die Grundwasserleiter als “Wasserbank” zu nutzen, und ein Programm zur kontrollierten Grundwasseranreicherung aufzusetzen. Da die jährlichen Niederschläge sowohl über die Jahreszeiten als auch über die verschiedenen Jahre hinweg stark schwanken, gehen große Mengen an Süßwasser durch Oberflächenabfluss oder Verdunstung verloren. Die Speicherung von überschüssigem Wasser in Zeiten hoher Niederschläge im Untergrund, wo die Verluste minimal sind, wird die Widerstandsfähigkeit der Stadt gegen Dürreperioden enorm verbessern. In Dürrejahren, zum Beispiel 2016, erwies sich der Windhoek-Aquifer als Rettungsanker, der fast 2/3 der Trinkwasserversorgung lieferte und die Stadt vor einem drohenden Versorgungszusammenbruch bewahrte. Angesichts der zunehmenden Verschärfung von Klimaextremen gilt künstliche Grundwasseranreicherung hier als eine der besten Optionen zur Anpassung an die prognostizierten Auswirkungen des Klimawandels.