多雨之島陷缺水危機!
水庫如何保住
「台灣最後一滴淚」


2020年台灣梅雨季短且無颱風登陸,導致豐水期降雨量極少,面臨56年來最嚴峻乾旱,各地水庫水情也拉起警報!不過台灣四面環海,平均降雨量是全球的2.5倍,為何常面臨缺水危機?水庫出現什麼問題,導致蓄水不易?當水庫沒水,積極清淤為何無法改善?一場乾旱降臨台灣,許多考驗正要開始,《聯合新聞網》帶您深入探究。

水情拉警報!
最缺水的冬天來了

台灣56年來首次無颱風登陸,降雨量驟減導致各地水庫水情不佳。圖/聯合報系資料照
台灣56年來首次無颱風登陸,降雨量驟減導致各地水庫水情不佳。圖/聯合報系資料照

雨水不來,各大水庫水量拉警報!2020年水情創下三個「第一次」。第一次在夏季豐水期進行人工增雨、第一次在10月就召開旱災應變會議、第一次在10月就將水情燈號轉為黃燈,可見台灣將迎來史上最缺水的冬天。想了解水庫為何缺水,要先知道什麼原因導致台灣水荒。

地勢山高水急 豐枯變化劇烈

台灣平均降雨量高達2500公釐,卻因為地勢高聳、河川坡陡流急,約有70%的雨水都流入大海,早被聯合國列為世界排名第18位缺水國家。在降雨方面,根據歷年豐枯年降雨量數據顯示,雖然每年雨量互有增減,但豐水年(藍線)與枯水年(橘線)的雨量多寡差距越來越大(下圖一),也代表每年總雨量不是太多,就是太少。

水利署指出,過去豐枯水年從19年、18年一循環,逐漸變成8年、7年一循環,且枯水年次數有增加趨勢。氣象局長鄭明典補充,降雨越來越不均勻,旱季時間越拉越長,導致「雨季來得晚也結束得早」,另外,當降雨天數變少,總雨量不變時,代表下雨強度會加大,「要不沒雨,要不就下很大,對水庫來說是很大的挑戰」。

圖一為台灣豐枯年雨量紀錄。圖/水利署
圖一為台灣豐枯年雨量紀錄。圖/水利署

梅雨季短+沒颱風 水庫沒喝飽

除了每年總雨量變化,台灣一年也分為5至10月的豐水期和11月至4月的枯水期,而豐水期以梅雨、颱風為主要降雨來源。不過2020年,沒有一個颱風登陸台灣,本站專題「為何颱風一遇台灣就轉彎」曾釋疑,因為2020年副熱帶高壓異常強烈,不僅讓梅雨季提前結束,還使得7月沒有颱風生成,雖然8月以後颱風生成數量大爆發,卻沒有一個侵襲台灣,也創下56年來首次無颱入境的紀錄。

國家災害防救科技中心表示,倘若豐水期注入水庫的雨量不如預期,到了枯水期,水庫就會見底,此時適逢水稻第一期作的最大用水量時期,降雨不足加上用水需求量增,就容易發生乾旱。

台灣明明雨量足夠
為什麼留不住水?

除了氣候因素,台灣水資源還有3個問題待改善。圖/報系資料照
除了氣候因素,台灣水資源還有3個問題待改善。圖/報系資料照

「台灣人沒資格談缺水」,面對2020年乾旱危機,台大土木系教授、內政部前部長李鴻源表示,用新加坡或年降雨下不到200毫米的以色列為標準,台灣的水其實非常多,水資源匱乏都是因為缺乏管理,李鴻源也指出台灣長期以來有3個問題導致水資源浪費。

問題1:水庫淤積嚴重

根據水利署統計,全台水庫已經積淤三分之一,以致台灣一年缺26噸的水,而李鴻源預估2030年水庫會積淤一半,屆時一年將缺40億噸水;就算政府使盡吃奶力量也「治標不治本」,以石門水庫為例,一年可以清掉60萬噸,但一個颱風就帶來200噸淤泥。

問題2:管線漏水率高

台灣許多自然水管線老舊,有些農業灌溉渠道甚至從清朝、日據時代就沿用下來,導致水嚴重流失。近年台水公司雖然積極抓漏,漏水率逐步下降,但與日本東京都高標3%相比,還是有些差距。

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問題3:水費很便宜

新北市副市長、經濟部前水利署長陳伸賢曾指出「台灣一度水只要10多元,一度水是1000公升,相當於1666罐瓶裝水,但只賣10元」。根據2017年調查顯示,台灣水費是全球倒數第三,水費負擔率與他國相比,更是倒數第二名。不過調漲水價是敏感議題,歷屆政府向來不願碰觸,但不調水價,開源節流一樣推不動。

我們如何改善?

圖/經濟日報提供
圖/經濟日報提供

限水日子好苦!
台灣史上水荒回顧

2002年~2020年台灣歷史乾旱事件
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台灣發生缺水窘境不是頭一回!據過去資料顯示,國內從2002年至2020年就發生8起乾旱災害,且經常發生在春季,一次持續4至5個月之久,但2002年至2004年期間的乾旱更嚴重,連續3年都平均將近7個月有缺水情形發生。

圖輯回顧那些年的限水時刻

2002年2月石門水庫開始乾涸,後池已經龜裂,民眾下庫玩耍。圖/報系資料照
2003年初台灣陷水荒,台北自來水事業處人員到西門鬧區宣導節約用水。圖/報系資料照
2003年3月石門水庫缺水嚴重,大壩溢洪道閘門及浮筒露出水面。圖/報系資料照
2003年北部雖然響起缺水警訊,但高雄農民已展開春耕工作。圖/報系資料照
2003年下半年基隆久旱不雨,有業者購置三噸的水塔預備。圖/報系資料照
2004年初枯旱中,石門水庫下雨了,但雨滴不大。 圖/報系資料照
2004年缺水嚴重,民眾自行前往自來水淨水廠,接黃濁的水回家用。圖/報系資料照
2004年下半年,居民聽到消防車廣播,10分鐘內就有百人排隊取水。圖/報系資料照
2004年乾旱依舊,鯉魚潭水庫破例放流貯水以支應農耕。圖/報系資料照
2004年缺水危機解除,新北市中和盛大舉辦「潑水節」活動。圖/報系資料照
2005年民眾拿出各種容器盛水,連礦泉水瓶都拿出來貯水備用。圖/報系資料照
2005年時任總統陳水扁(左)與行政院長謝長廷(右)到水庫視察缺水災情,兩人表情嚴肅。圖/報系資料照

乾旱下台灣曾付出什麼代價

2020年政府如何抗旱?

乾著急!
水庫還剩下多少水

圖為全台水庫分布圖。圖/水利署
圖為全台水庫分布圖。圖/水利署

根據台灣水庫即時水情資訊顯示,截至11月9日下午1點48分,在全台21個主要水庫中,有8個水庫有效蓄水量在5成以下,包括石門水庫、永和山水庫、明德水庫、霧社水庫、鯉魚潭水庫、德基水庫、白河水庫和曾文水庫,其中白河水庫蓄水狀況是全台水庫最低。

水庫蓄水量創同期新低 2021年必缺水?

臉書粉專「天氣即時預報」表示,從2003年至2020年、每年9月16日的防汛重點水庫蓄水量來看,2020年水庫存量創下17年來同期最低,甚至比過去17年少了30%。「天氣即時預報」指出9月份的曾文、石門與翡翠3大水庫,蓄水量皆不及5成,在沒有颱風侵襲的前提下,只能靠微弱的秋季鋒面、午後雷陣雨補水,顯得杯水車薪。

「天氣即時預報」預言,若再沒有充沛的雨水,2021年上半年必定缺水,甚至可能重演2004的乾旱慘況。對此,水利署副署長王藝峰認為情況沒那麼嚴重,「有相當多水庫處於滿庫的狀態」,仍會持續關注水庫的進水量。

明德水庫缺水嚴重,上游庫底已經乾涸,長出大片草原。圖/報系資料照
明德水庫缺水嚴重,上游庫底已經乾涸,長出大片草原。圖/報系資料照

等不到雨水 工業、民生要做最壞打算

2020年10月份時,全台規模最大的曾文水庫蓄水率一度跌破3成,台南市長黃偉哲坦言,若到11月沒有任何雨水進帳,12月有可能會實施減壓供水,2021年一期稻作恐怕會休耕,工業、民生部分必須勒緊褲帶。

水利署南水局則表示,11月已進入枯水期,各地川流水都將逐漸降低。氣候異常,枯旱將持續多久無法預測,但將會做「最壞的打算、最好的準備」。

曾文水庫蓄水續往下跌。圖/報系資料照
曾文水庫蓄水續往下跌。圖/報系資料照

蓄水量吃緊!
國內水庫出了什麼問題

水庫面臨缺水荒,僧人在涼亭停駐,只能望潭興嘆。圖/報系資料照
水庫面臨缺水荒,僧人在涼亭停駐,只能望潭興嘆。圖/報系資料照

在台灣降雨日趨減少、用水量卻激增的時代,水庫作為主要供水來源,其品質與安全維護,引起民眾關心,究竟台灣水庫出了什麼問題?

水質優養化嚴重

首先是水庫優養情形嚴重,由於台灣山高水急,加上集水區的人為汙水(如家庭用水、工廠廢水)漸多,造成大量營養鹽往下游運送,水庫長期以來「吸收過多營養」,加速藻類、浮游生物繁殖,造成水質惡化。

為因應水庫水質被汙染,政府訂定「水庫品質」指標,據國家永續發展委員會發表的「2018永續發展指標系統評量結果報告」說明,所謂「水庫品質」定義為,以20座主要水庫的卡爾森優養化指數(CTSI)(為一座水庫水質的優養程度)和水庫有效容量加權計算的水庫優養化指標。

從歷年數據得知,2010年後水庫品質指標有上升,水質轉好,但後來呈現微幅變動,每年有增有減,顯示水庫水質仍有改善空間。

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水庫有效水資源減少

此外,許多專家表示,泥沙淤積是讓水庫「折壽」的元凶,當水庫泥沙越積越多,實際能使用的水資源也越來越少。永續會報告指出,有效水資源定義為「水庫總有效容量」除以「水庫數量」,代表台灣平均一座水庫的有效蓄水量。從永續會數據可得知,除了2009至2010年以及2016年至2018年期間,水庫蓄水量有增加外,其他時間都是逐年下降。

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主要水庫平均淤砂量36%

台灣共興建95座水庫蓄水,大部分水庫皆出現淤積的狀況,立法院預算中心發現國內13座重要民生水庫,平均淤積率高達36.28%,對此水利署坦言「水庫集水區來砂量仍大於清淤量,致整體淤積率仍有增加」,2019年底全國水庫淤積率約29.54%,確實比2018年底的29.44%增加0.1%,但相對前一年度(2017年底至2018年底)淤積增加率的0.56%,還是有微量下降。

根據水利署過去資料顯示,全台主要淤積水庫前三名是霧社水庫、白河水庫及石岡壩水庫,在攔河堰的部分,則是集集攔河堰的積砂率最多。

4大淤積水庫壽命倒數

以上列出的淤積水庫中,有4座被認為活不過100年,其中霧社水庫預估28.6年後會被淤砂填滿,而規模最大、供應南台灣用水的曾文水庫在89.9年後恐怕成為「土庫」,南化水庫最多能撐38.7年,烏山頭水庫的使用年限僅剩95年,全台水庫的壽命倒數中。

圖/報系資料照
圖/報系資料照

清淤趕不上淤積
如何幫水庫延長壽命

▲影片為石門水庫洩洪排砂狀況

台灣因為地形陡峻,水資源不易保存,曾經廣建水庫。但隨著國人對生態保育的議題日益重視,新建水庫可能性極低,因此必須延長一些舊水庫的壽命,以達成永續經營的目的。

水庫安全評估要定期

監造水庫的中興工程顧問公司在「科學發展」月刊表示,「因應水庫本身的老化與所處環境的變化,必須定期進行水庫安全評估」。

中興工程指出水庫管理單位應每3至6個月就要檢查水庫,因為這期間可能遇到地震、暴雨或遇到排洪量過大的情況,可能影響水庫安全。另外,水庫安全評估每5年就要做一次,若遇到重大災害須隨時辦理,例如當時台灣面臨921大地震,台電公司就針對日月潭、德基等水庫辦理安全評估。

控制淤砂防範於未然

另外,影響水庫壽命取決於上游集水區的淤積,根據水利署擬定的「水庫清淤方法分析規範 」指出,控制淤砂入庫大致有5種方式。

(1)修建攔洪壩、排洪渠
(2)興建坡面穩定與安全排水設施
(3)保護邊坡、植生崩塌裸露地
(4)減緩河床坡降
(5)妥善處理棄土

清淤必執行且要因地制宜

中興工程表示,國內水庫的庫容原本有28.5億噸,現今僅剩20.1億噸,因此清淤工作勢不可擋,至於如何清理淤砂,應該遵循4個階段。

水庫蓄清排渾是關鍵

評估過許多排砂方法後,中興工程認為水力排砂的效果最佳,然而水力排砂僅適用於颱風、洪災期間,如果可以利用豪雨時的水庫排洪機會,並挑選適合的時機點,將高濃度的泥砂一起排出,就能達成水庫「蓄清排渾」的目標。中興工程也強調,因為每個水庫所在的地理位置和天然條件不同,因此採取的排砂方式也不同,但「努力讓水庫延長壽命是共同的目標」。

▲想了解以上的水力排砂用語嗎?請點這裡繼續閱讀

近5年水庫清淤量比一比

水利署統計,從2015年至2019年,全台36座水庫共清淤4,125.40萬立方公尺,其中以2019年清理的979.76萬立方公尺最多,2018年的972.78萬立方公尺則是次多;在全台個別水庫方面,以集集攔河堰的總清淤量最多,曾文水庫則排第二。

2015年~2019年水庫清淤總量
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清淤有3大困難待解決

但台師大環教所教授汪靜明表示「清淤只是防止惡化,不可解決問題」,台灣的水庫年齡儼然已經步入中老年期,有三分之二的水庫使用超過30年,未來淤積情況只會越來越嚴重,當水庫年紀越大,越容易累積淤砂。水利退休人員張炎銘也指出,水庫清淤看似簡單,事實上有難以克服的三大困難。

除了清淤水庫 如何增加水資源?

汙水回收再利用

李鴻源表示表示,汙水處理廠處理完就把水丟掉,一天排285萬噸的水,相當於一千萬人一天用水量,政府應在全台以BOT或PPP(公私合作)模式興建60座汙水回收廠,將浪費的水資源回收,解決用水不足問題,也可建立節水產業。

創造新的水資源

除了一般傳統用水如地下水、水庫水、川流水和人工湖可以利用外,我國水資源需要更好的配置,綜合水利署資料顯示,新興水資源有海水淡化、雨水貯留等,還有近年來討論度超高的「河川伏流水」,無論是開發成本、災害時的備援,都是值得探討的課題。隨著我國乾旱災害越來越頻繁,不能只仰賴一場大雨或者水庫就緩解危機,對於乾旱,台灣需要有更好的解方。

專題製作/聯合新聞網編輯李詩敏
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