2009年11月6日

地下寶礦 限量供應—地下水與地層下陷

作者/李振誥(任教成功大學資源工程系)、陳忠偉(任職成功大學資源工程系)

超抽地下水往往造成地層下陷、海水入侵與土壤鹽化等災害,唯有考量整體水文體系,訂定適當的管理模式,才能永續經營地下水資源。

蓄存於地下土壤孔隙和岩石裂縫的水,統稱為地下水(ground water)。台灣地下水分布目前劃分為10個區域,分別為台北盆地、桃園中壢台地、新竹苗栗地區、台中地區、濁水溪沖積扇、嘉南平原、屏東平原、蘭陽平原、花蓮台東縱谷與澎湖地區等。圖一A中顯示,地下水補注條件較差的地區為桃園中壢台地、新竹苗栗地區、嘉南平原與澎湖地區,圖一B中顯示,地下水超限開發地區為濁水溪沖積扇、嘉南平原、屏東平原與澎湖地區。

有關台灣地下水補注量之估計,北部為每年25.17億噸,中部為44.10億噸,南部為20.01億噸,東部為75.21億噸,四個區域總合約為每年164.49億噸。山區蘊含部分占72%,在其他的地形區則僅占不到三成的蘊含量。雖然地下水補注量有如此數量,但受到民眾自主意識及環境生態保護意識的高漲、水資源開發成本的日益增加、適合開發的天然資源越來越少等因素影響,以致新水資源開發案的推動日益困難。

台灣地層下陷現況分析

地層下陷的主因是由於超抽地下水,使原本充滿水溶液的未固結地層孔隙,因地下水流失太快,補注不及而喪失了支撐物,引起地層的壓實作用。過去30年來,台灣部分地區地下水超抽,地下水資源過度使用,沿海區域之地下水位下降多達10~20公尺,已導致嚴重地層下陷與海水入侵等現象。但並非所有地下水開發行為都會造成地層下陷,若謹慎評估區域地下水安全出水量,不要超限利用,地下水仍可以適當開發。

有鑑於此,掌握地層下陷情況需由監控地下水位著手,因此經濟部水利署提出長期「台灣地區地下水觀測網整體計畫」與「地層下陷執行方案」,建立台灣地區地下水監測系統,進行地下水水文及水文地質相關調查研究,釐清各地下水區的地質及水文系統,規畫有關地層下陷的防治對策、工作項目與目標,訂定地下水資源利用與保育原則,進行地下水管理工作。此外,經濟部水利署與俄羅斯國家科學研究院水問題研究所,合作進行「台灣地區地下水文圖」圖幅繪製研究工作,目前已完成地下水資源特徵參數圖,將可作為地下水資源利用與開發量的參考依據。

由於政府近年來積極推動上述防治工作,沿海地區的地層下陷已有減緩趨勢,但部分地區地下水位仍在持續下降中,尤其是山麓區地下水位的降低,警示地下水環境的惡化,有往山區蔓延的趨勢。圖三表示台灣地區地層下陷的分布情形, 2008年持續下陷總面積約820.47平方公里,地層下陷較嚴重地區發生在彰化縣及雲林縣,年地層下陷速率約6.4~7.1公分。雲林縣目前下陷中心約在土庫鄉與元長鄉,下陷中心已由沿海向內陸移動,令人憂心。

濱海地區過度使用地下水,將導致海水入侵與土壤鹽化,影響淺層與深層的地下水含水層。屏東沿海由於地下水超抽,海水入侵相當嚴重,屏東平原深層含水層的海水已向內陸深入9公里,平均每年向內陸入侵約300~500公尺,影響面積達115平方公里之廣。【更詳細的內容,請參閱第479期科學月刊】

回本期目錄

沒有留言: