2009年11月6日

貯蓄防洪 兩全其美—水庫與水資源

作者/虞國興(任職淡江大學水資源管理與政策研究中心)

水資源利用必須要滿足民生、農業、工業等各標的用水需求,而水庫在水資源利用上,扮演舉足輕重的角色。

台灣每年的梅雨與颱風季,為寶島帶來豐沛的雨量,水源雖看似不虞匱乏,然而,台灣實名列全球第18位缺水國家。近年來,社會與經濟快速發展,用水需求急速增加,水資源供需不足日益嚴重。世界衛生組織(WHO)早在1997 年就曾指出:水資源的危機已嚴重到「即將動搖建立人類社會的資源根基」;紐約智庫「亞細亞會社」(Asia Society)2009 年也警告:當氣候變遷、人口增長等影響,逐步威脅到大多數基本天然資源,亞洲將面臨因爭奪水資源而爆發更多的衝突。

水資源的稀有性

台灣平均年雨量是世界平均值的2.5倍,但實際上每人每年分配到的雨水量,僅達世界平均值的五分之一。水資源利用結構方面,每年將近898億噸的降雨量中,約有534億噸直接流入大海;另約有196億噸蒸發損失;地下水入滲量46億噸;一年可用水量僅178億噸,包括農業、生活、工業用水,其中近四分之一之可用水量,約43億噸,乃仰賴水庫蓄水調節方得以善用(圖一)。早期台灣水資源利用以灌溉用水為主,占總用水量80%以上,但隨著社經發展,各用水標的之比例有所調整,不過仍然以農業用水為最大宗。

台灣降雨在空間與時間分布極為不均,平均每年約有七成的降雨都集中於5~10月,颱風和豪雨帶來豐沛雨量,宣洩不及便可能釀成水災,即所謂汛期或豐水期;接下來的11月至次年4月的雨量,僅占總量的三成,為枯水期。就空間上的分布而言,北部地區豐水期降雨約占全年62%、南部地區約82%。雨量越集中於豐水期,則枯水期越容易面臨缺水問題。此外,由於地形、風向等因素,山區與平地降雨量差異懸殊,山區最高降雨可超過8000毫米,平地卻不及1200毫米。

另外,台灣受山高坡陡影響,蓄水設施容量受限,使抗旱與防洪能力不足。以台灣最大的水庫——曾文水庫為例,其蓄水容量約7億噸,不及世界最大的水庫——埃及阿斯旺水庫的兩百分之一;而德基水庫壩高與長江三峽大壩、美國加州夏斯塔(Shasta)壩雖相近,但蓄水容量卻分別只有後兩者的0.6%及4.0%。雖然在1996年以前,台灣地區水庫數目及有效容量逐年成長,但主要水庫如石門、曾文等,不僅供應民生與工業之用,尚須提供大量灌溉用水,對於需要穩定水源的民生與工業用水而言,庫容並不充裕,加上環保意識提高,近年幾乎很少新建蓄水設施。欠缺蓄水設施調蓄,抗旱能力也就明顯不足。相對的,颱風期間帶來之豐沛雨量,也須仰賴水庫攔阻,以免造成洪災。若水庫容量不足,將無法發揮防洪效益,降低洪水對下游之衝擊。

地形與地質方面,台灣地處歐亞板塊與菲律賓海板塊間,地震頻繁,加上台灣地質多屬砂岩、頁岩及泥岩等,質地脆弱,水庫壩址難尋,具備良好地質條件之壩址多已被利用。頻繁地震導致地層破碎、斷層地質鬆脆,加上河川坡陡流急,一旦豐水期降下豐沛雨量,便容易造成上游河道嚴重淤積,與大量土砂流入水庫等問題。【更詳細的內容,請參閱第479期科學月刊】

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