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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國一○○年七月二日

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本期主筆:洪明瑞
執行編撰:李惠華
文字記者:許素梅

台灣水資源不足之原因

曾浩雄  技師 

前言

台灣位於亞熱帶多雨地區,全年降雨量相當豐沛,但因分佈不均,又缺乏足夠的蓄水設施,故豐水期的雨量無法做有效的利用,因此,不論是居民或大型工業每年都會因缺水而煩惱。近年來因全球暖化氣候異常,每年到了該下雨的季節,卻偏遲遲不下,此時全國上下不論是政府主管單位或民間工商業都急如熱鍋上螞蟻,日夜期待甘露早日來臨。

通常下了一場大雨,可略為紓緩旱象,但這並不意味著問題已獲得解決。因為台灣本島水源問題是民眾抗拒開源;水公司無力減緩漏水現象。在開源與節流兩頭都均落空之情形下,水源不足等問題已成為久年沈疴,非痛下猛藥無以為治,絕非單靠下一場雨便可立刻解決。

以目前國內的政治氛圍而言,要全國上下齊力推動開源方案絕非易事。除非像民國89年高雄地區發生高屏溪污染案(長興化工公司雇人將其事業廢液倒入旗山溪),造成高雄地區大停水,引發居民激烈反彈,當時的執政黨終於見了棺材才流淚,立即撥出150億元,推動「南化水庫與高屏攔河堰聯通管工程」(南化水庫支援高雄地區之用水),並增建「澄清湖及拷潭給水廠(含翁公園淨水場)之高級淨水處理設備」等措施,2年後才大幅改善該地區水質不佳及水源不足等問題。但該地區終究因缺乏大型的儲水設施,無法就有限的水資源做適度的調配,每到枯水期必然會缺水;豐水期則每遇大雨,高屏溪溪水濁度立刻飆高,取用該溪水的5大給水廠無法加以處理而被迫減量供水,甚至關廠停止出水。此時不僅各地用戶望水興嘆,連各大工廠都需緊急到處購水應急,好不狼狽。

台灣的降雨型態

一般而言,造成降水的原因有:鋒面、氣流(低壓及風速等)、地形及太陽照射地面加熱等四種因素,所引起的空氣上升作用所造成。台灣本島降雨量之來源主要是梅雨及颱風雨。每年56月梅雨期及西南季風期,會給西部地區帶來較多雨量,且常有豪雨發生;東北部則相對比較少。另因台灣有高聳的中央山脈,10月至翌年4月東北季風期,台灣東北部如:基隆、宜蘭及蘇澳等地區,因有鋒面及氣流受地形作用,所以降雨比較多;相反的,在台灣西南部的嘉義、台南、高雄及屏東一帶,係位於東北季風的背風面,一般鋒面會有下沉作用,即使有很強的鋒面通過台灣也不會下好多雨,所以這段時期是西南地區最少雨量的季節1

台灣水資源缺乏之原因

一、人口綢密:台灣全島年平均降雨量達2,510公厘,約為世界平均值(730公厘)3.42倍。以全島面積35,881平方公里計(不含外島澎湖、金門及連江等縣,以下均同),年平均總降雨量高達900.6m3,在世界上係屬多雨國家。但若以台灣本島2011年2底總人口22,959,697人計(人口密度每平方公里約為640人,在世界上是屬於高密度之國家) 2,每人每年可獲得之雨量只有3,922 m3,為世界平均值28,300m313.8%,在世界上係屬水資源貧乏之國家,故依聯合國之統計資料,我國被列為世界上第18位缺水國家。

二、全年降雨量分佈不均:再以全年各月份降雨量之分佈情形而言,全年降雨量之90(810m3),均集中在510月份(豐水期),其中8月份單月之降雨量,更高達全年降雨量之20(18m3);另10%則降在11月至翌年4(枯水期)6個月間之總降雨量只約9m3(平均每月約1.5m3,其中最枯的2月份更低於此值)。由此可知本島豐枯水期降雨量之懸殊至為明顯,加以多年來山林遭濫伐、山坡保育地遭濫墾,致各地水土保持已遭嚴重破壞,而目前各地水利設施又嚴重不足,缺乏水源調蓄之功能,致枯水期可取用之水源極為有限;豐水期天然降雨量雖甚豐沛,卻絕大部分無法滯留在陸地上,此乃台灣缺乏水資源之最主要原因。

三、天然地勢不佳:台灣本島河川大都源自3千公尺高之中央山脈,因流經數十公里就到達平地,可謂地勢陡峭,水流湍急流短,大部分河水每當雨後不久,便都迅即流入大海,對水資源之利用極為不利,殊屬可惜。

四、水源遭受污染:近數十年來本島在缺乏下水道系統之情形下,各地民眾之生活廢水,或工廠廢液等都排入河川或湖泊中,致使地面水等水源普遍遭受污染。而農業用後之回歸水,所含之大量肥料與農藥,則造成靜態水系之優氧化,甚至更形成毒性之後遺症,成為水質惡化之殺手。而民眾與工業界之固體性廢棄物所滲出之液體,其所波及者不僅是地面水,連地下水內之氨氮值亦普遍偏高,甚至有重金屬等毒物之呈現,其危害水資源之程度可謂至深且巨。台灣的水污染負荷有11.8%來自生活污水;54.5%來自工業廢水,24.7%來自畜牧、垃圾與工業廢污大多採露天傾棄方式,全島4百座掩埋場中大多皆瀕河而設。全台灣的下水道舖設率只有4%,而目前工廠達9萬多家,再加上數以千計的地下工廠,這些都是構成嚴重水污染的主因,亟待政府設法改善,以確保水資源之清淨3

五、水土保持不良:本島目前對水資源之量與質為害最深者,莫過於昧著良心或無知者,到處濫伐濫墾,嚴重破壞水土保持之行為(每年遇有颱風,便引發之山崩水淹即為明證)。因此政府應嚴格取締濫伐濫墾及污染水源之不良行為,並大力整治河川,加強山林及山坡地保育工作,避免土石流流入水庫。

已開發水源量之現況

台灣本島每年平均總降雨量約為900m3,其中之25 % 會因蒸發而消失;5 % 滲入地下(45m3成為地下水);其餘之70 % 成為逕流量(630m3 ),而逕流量中之80 % 又均流入大海,只有25 % (即總降雨量之14 %)留在陸地上,該水量加上上述5 % 滲入地面下之地下水,總計約為總降雨量之19 % (168m3)可資利用;而目前台灣本島全年平均總用水量約為208m3。由此可知目前之使用量,已超出開發量40m3,這些水量乃靠超抽地下水補挹之,這也是造成各地地層下陷之主因。

水資源充沛之益處

興建大型水庫具有解決缺水、缺電及糧食(包括農作物及養殖漁產)之不足,且可防止洪水氾濫的功效。近來常被提及中國大陸四川省之所以物產豐隆,主要是早在2千年前由李冰父子興建都江堰,使流入該省4大河川之溪水能永續利用。另外美國加州南部原為一片沙漠地帶,早年自1千多公里外之科羅拉多河越域引水供應各種用水後,乃成為世界上相當富庶地區之一,世界其他各國也均有相當多成功之實例。就以本島早年興建之烏山頭、石門、曾文、德基等水庫,以及19876月才完成之翡翠與最近10年來陸續完工的永和山、鯉魚潭、南化及牡丹等水庫為例,其對當地生活品質及其農、工商業所產生之正面之影響,均有目共睹。古今中外,舉凡水利設施發達之國家,無不農、工、商業發達、物產豐富、人民生活富庶。

興建水庫之益處

其實興建水庫對環境之衝擊並非各地皆然,縱使有些負面之影響,主辦單位亦會先辦理環境評估並設法避免遭受衝擊,或設法改善使其弊害減輕至最低程度。何況世上絕無十全十美

之事,在本島天然欠佳之環境下,要獲得充裕

之水資源,最佳之途徑還是興建大型蓄水設施。

民國60年至76年間,台北市之人口數與工商發達程度與目前之榮景仍相差甚巨,但當時就已經常發生嚴重缺水現象,甚至曾發生連續3天無水可用之窘境,因此,政府乃有興建翡翠水庫之議。但當時有位萬年國會的胡立委秋源,卻以「共匪投一顆原子彈炸燬水壩,台北市在幾小時內便立即成為水鄉澤國」為由,極力反對。還自印傳單親至台大土木系鼓吹學生出來反對,但沒人理他。等該水庫完工出水後,台北縣市居民便一掃過去忍受無水過日的陰霾,從此不再擔心遭受缺水之苦,對台北市今日之發展為世界大都市,功不可沒!現在回顧水庫興建前後之情景,更可體會出興建與否之利弊。

20年來由於本島工商業蓬勃發達,人口急速增加,自來水事業亦日益健全,致使全島自來水需求量,由民國63年元月(台水公司成立時)之每日89m3,增至目前之831m3,而政府(水利署)興建之水利設施及自來水公司自行開發之小型水源(取用伏流水或抽取地下水),其總水量尚不敷目前之需求,尤其是每年夏天雨季,只要梅雨延遲來臨,連雨季裡都會陷入缺水之窘境。尤其是迄今仍缺乏大型蓄水設施之高雄市(含原有之高雄縣高屏溪以東之各縣市),雖然有高屏溪流經其境,但近20多年來,其民生用水仍經常處於缺水之狀態,迄今每年枯水期每天都必須賴南化水庫支援20m3的水量,補充其供水量之不足。可見水庫蓄水功能對供應大都市民生之用水之重要性!目前台灣本島建有一百多座水庫,其總有效蓄水容量達21.9m3,藉由其調蓄功能,年供水量可達47.9m3約為本島農、工業及民生用水之23%4,對水資源之利用貢獻相當大。

開發新水資源必遭反對

供應全島各地民生用水之台水公司,一直殷

切盼望水資源開發單位(水利署),儘早興建大型蓄水設施,以紓解其供需失衡之困境。但近年來本島各地民眾,認為興建水庫,將影響其本身土地利用等權益;加上各種環保團體(養鳥協會、溼地聯盟、綠色聯盟等),恐因興建水庫將影響河川流域生態、縮小河川流水寬度、海岸國土流失、動植物失去生存空間及魚類無法返回原生地產卵等負面影響,一直持反對立場,因此,在目前環保意識高漲之情況下,要推動水庫興建計畫已非易事。例如台水公司早在民國60年代,即期待政府儘早興達美濃水庫,以充分供應民國90年以後,高雄及台南地區之需水量,而經濟部水資會經多年之努力,亦已於791017日,將完成該水庫工程計畫報告,報經行政院經建會核定後,預定自81年度開工興建。當時作者曾應水利署之邀同赴美濃,準備就美濃水庫對高雄地區供水之必要性提出說明,但剛到場就遭一民婦對著胸膛丟擲雞蛋,日齁水利署曾多次與地方溝通,但始終無法達成共識,最後只好放棄該興建計畫。事後面水利署曾研提其替代方案(即荖濃溪越域引水至曾文水庫計畫,原則上將荖濃溪夏天6個月內,原均流入高屏溪後,直奔大海之10億多立方公尺逕流量,引用其中之1.3億立方公尺,越域到台南縣的現有曾文水庫,藉其未滿庫之空庫容量加以調蓄利用,使台南及高雄每日共可獲60m3之水源量)。但當時環保團體,卻誤以為該計畫係專為供應計畫中之濱南工業區未來之用水而辦理,而堅決反對。水利署深知其重要性乃不辭辛勞繼續推動,不幸前(99)88日南部發生大暴雨,造成高雄縣小林村慘遭淹沒,居民怪罪其走山是因該屬在該山底下開鑿輸水隧道所引起,故聚眾抗爭導致使該輸水隧道被迫停工,實在可惜!

參考文獻

1.年雨量,財團法人氣象應用推廣基金會,取自www.metapp.org.tw

2.台灣人口,維基百科全書,取自zh.wikipedia.org/wiki

3.水資源問題,取自myblog.yahoo.com

4.台灣水庫,維基百科全書,取自myblog.yahoo.com

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