2011年7月8日

永續水資源利用

作者/駱尚廉(台灣大學環境工程學研究所特聘教授)

艾莉颱風穿過菲律賓呂宋島後,朝往東北偏移,暴風圈邊緣僅擦過蘭嶼和綠島,雖然颱風警報解除,山坡地土石流之慮不必擔心了,但全台面臨七年來最旱的一年,抗旱大作戰從行政院經濟部拉高到總統府的國安層級,馬總統親自召開因應會議。

不同縣市開始「黃色警戒」第一階段限水,在夜間減壓供水;或「橙色警戒」第二階段限水,停止供應噴水池、沖洗街道、大樓等非急需的用水,游泳池、洗車、三溫暖等減供20%,工業用戶減供5%;若旱象一直無法舒緩,全台六月底可能進入「紅色警戒」第三階段限水,民生用水將採分區供應方式。

許多人指稱,台灣年平均降雨量達2500毫米,年總降雨量近900億公噸,但每年所需用水量僅180億公噸,水資源應該相當豐沛,缺水是水資源使用效率不高的原因。這種說法,顯然對水資源的定義有所誤解。
降雨總量並不能視為水資源總量,特別是台灣山高坡陡、河川短促及降雨過於集中於颱風暴雨期的特殊不利因素,每當颱風暴雨達500~1000 毫米降雨量以上時,搶救淹水洪患唯恐不及,根本不能將之視為水資源而予以留滯。加上台灣土地面積有限,人口密度高,即使將所有降雨量除以總人口數,所得到的每人每年的平均降水量,仍僅為全世界平均值的五分之一,根本屬於水資源較匱乏的地區。

興建水庫或蓄水埤塘雖然是增加可調節水資源量的方法之一,但完全仰賴水庫蓄水以度過每年的枯水季節,仍有相當大的乾旱風險,只要有連續數月不下雨,或預期的暴雨沒有來,水庫馬上就有見底的可能。加上水庫用地取得越來越困難,蓄水成本大幅上升,而可以興建水庫的地點也愈來愈少,水庫每年卻淤積一部份,因此,近年來台灣地區靠水庫調節供水的量,已變成負成長,將草地或荒地改為蓄水埤塘則可彌補此負值。

尋求其他水源調節、提倡節約用水、汙水再利用及海水淡化等,均是永續水資源必須重視與規劃檢討的。配合綠建築與生態城鄉設計,可以增加雨水入滲量,地下水資源若能運用管理得當,每年會有40~50 億公噸的水資源,超過目前水庫之總調節水量。可惜台灣昔日對此大量的水資源既未投資經營,也任由各行各業亂抽用,目前雲嘉地區的地層下陷也威脅到高速鐵路的行駛安全,而西南沿海地下水的超抽也造成海水入侵問題,若進入「紅色警戒」的限水第三期,臨海的工業區改抽地下水供應,將會發現水質鹽化不適用的問題,造成工廠停爐減產的鉅額損失。

臨海地區,海水與地下淡水會因壓力平衡而形成一交界曲面,鹽水的位置在海平面以下,約為淡水高出海平面距離的40 倍。但若大幅度超抽地下水,淡水部分壓力下降,海水就以鹽水錐體形式上升,上升的幅度也以40倍速度迅速上揚,甚至地下水就會局部或全面鹽化了。【更詳細的內容,請參閱第499期科學月刊】

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