雨不來乾著急，水庫希望被水扁！　用水如何開源節流

翡翠水庫（@今周刊）

臺灣近四年缺水非常嚴重，2020 年時梅雨季短且全年無颱風登陸，導致原本應該大量降雨的豐水期雨量極少、2021 年中部經歷史上最長的限水危機，多數水庫蓄水率跌破 10 %、2022 年夏季整體降雨量低於過歷史平均、2023 年第一季中南部年初有幾波鋒面帶來降雨，但這波雨量大多集中在在北部，對於已經乾渴的南部水庫也只能望梅興嘆。截至 4 月底，臺南曾文水庫蓄水剩 6.5 %、嘉義蘭潭水庫剩 23 %、臺南南化水庫剩 23 %、嘉義仁義潭水庫剩 21 % 、臺南白河水庫剩 17 %、高雄阿公店水庫剩 15 %，今年旱情越來越嚴重。

臺灣年均降雨量約 2,500 公釐，是世界平均值的 2.6 倍，根據 2014 年聯合國世界農糧組織（FAO）公布 180 個國家降雨量排名，臺灣排名第 13 名，屬於豐沛降雨量的國家，不過因為臺灣地勢高聳河川湍急短小，不容易留住雨水，加上人口稠密，每人每年可分配的降雨量僅有世界平均的 1/5 ，被聯合國列為國際排名第 18 名缺水危機的國家，對臺灣來說可是先天不良後天失調。然而臺灣土地資源有限，不能一昧的蓋水庫，因此必須在有限的資源裡面運用與調配。

4 月 30日臺灣水庫水情

目前臺灣對於水資源的運用，除了用水大戶需要將一滴水重複使用外，尚有幾個面向需要著手。首先是管線漏水率高，臺灣自來水漏水率約為 15 %，相比日本的 3 % 高出了 5 倍；第二，水費過於便宜，臺灣水費是全球第三便宜，導致許多用水過於浪費，不管哪個政府執政，都是不敢挑戰的課題；第三，水庫淤泥淤積問題，臺灣水庫目前已經淤積 1/3 ，以石門水庫為例，一年可以清掉 60 萬噸淤泥，但一個颱風就帶來 200 噸淤泥，成為歷任政府頭痛的問題。

本集節目我們針對臺灣水資源的開源與節流分別選定一個標的進行討論。

▌開源：臺灣隱形水庫－伏流水

臺灣用水主要可分成三種來源：第一、天上的雨水；第二、地下的地下水；第三、海水淡化。海水淡化需要消耗大量的能源進行轉換，對於需要依賴國外進口能源的我們，海水淡化以目前的選項來說稱不上是首選，但可以在技術與成本的精進下，在未來成為優質選擇。而地下水的部分，對於缺水的中南部來說，早期養殖業與農業為了生存，已經超抽地下水，2004 年還一度傳出可能威脅到高鐵（事後證實高鐵在興建時早已考量在建築上已經有相關設計），地下水除非緊急狀況，否則平常不應列入常態性用水。

因此，來自天上的雨水就變成很重要的角色，但天上的雨水除了流進水庫外，其實雨水也會透過河川的方式蘊藏在河川下方，這是在地表上的水脈，他就是「伏流水」。伏流水不會有地層下陷的疑慮、對河川生態影響甚小、相對於其他水源的取得成本極度低廉。

所謂的「伏流水」就是在在河床底下砂礫層中的水流，不但不會造成地層下陷，反而因為是在砂礫層中的水，讓砂礫過濾後水質更為乾淨，在豐水期取用時補水快速，不會浪費將水流到大海，在枯水期時伏流水裝置會暫時停止使用，改用水庫的水，等於伏流水可以協助水庫的水保留。

伏流水（擷漬高雄市政府影片）

伏流水工法透過以寬口井為圓心輻射出一根根的的輻射管，這些輻射位於河床底下約 50 公尺處，輻射管上有孔壁藉此來吸取河床上的伏流水來使用，伏流水工法堪稱簡便、快速預算低，且不會造成生態破壞，而且當強颱豪雨期間，因雨水沖刷山坡導致水庫濁度混濁或濁度過高，讓水廠處理水時需要消耗更多資源，這些都可以利用「伏流水」來克服問題。臺灣的伏流水不是近幾年乾旱時才有的工法與技術，早在日本時期的 1913 年位於高雄大樹區的竹寮抽水站，當時的日本人就已經開始在利用伏流水進行水源開發，到現在已經有百年歷史，是臺灣水道設施的重要歷史遺產，現在的伏流水設施已經第四代。

近年來，南部因為地形適合伏流水工法，因此許多政府單位都進行伏流水開發及利用，如高雄市政府已經在高屏溪沿岸已完成溪埔、大泉等 7 處伏流水工程，最大供水可達到每日 70 萬噸（高雄每日用水約為 160 萬噸），發揮備援功能達到穩定供水的效果。

▌節流：水撥鼠－阿姆坪防淤隧道

阿姆坪防淤隧道（@水利署）

石門水庫自 1964 年 6 月 30 日竣工起營運迄今 59 年，為大漢溪供水樞鈕，具有灌溉、發電、給水、防洪及觀光等多功能，對桃園地區農業生產、工業發展、人民生活水準提升及水旱災害防治等方面均有重大貢獻。供應桃園地區公共給水每日約 100 萬噸仍不足需求，必須調度農業用水因應。

近年來降雨情形不比往常，降雨集中且強度又大時，造成集水區泥砂產量增加，並隨洪流進入水庫而落淤，這導致水庫容量減少，也降低水源調蓄能力。當豐枯水期降雨量比例更為懸殊時，水庫管理供水及防洪操作的風險也會提高。目前水庫總容量已從原設計 3 億立方公尺減少為 2 億立方公尺。

颱風造成的淤積情形

1964 年「葛樂禮」颱風，造成水庫淤積 1,947 萬立方公尺。
1996 年「賀伯」颱風造成水庫淤積量增加 867 萬立方公尺。
2004 年「艾利」颱風重創石門水庫，造成 2,788 萬立方公尺淤積，當時水庫變成大渾水潭，漂流木卡住機組而無法發電、無法排砂也無法供水，桃園大停水 18 天。

石門水庫初始規劃估算之年泥砂淤積量為 80 萬立方公尺，單次颱風所造成的淤積量可達數年淤積量之總和，又極端降雨事件造成水庫大量淤積，不可輕忽。

原設計總庫容 3.09 億立方公尺，至 2013 年 2 月止水庫淤積測量，總淤積已占總庫容量之 29.77%（計0.92 億立方公尺）。水庫庫容變因分析如下：

地質條件易脆、部分土地超限利用

石門水庫的地形陡峻、地質脆弱、土壤鬆軟、河短流急，而地質構成主要是澳底層（砂岩、頁岩及煤質頁岩）、大桶山層（硬頁岩、砂頁岩及砂岩）與乾溝層（硬頁岩、板岩及千枚岩）。頁岩容易受到風化影響，泥質或粉質黏土為細顆粒泥質土的主要來源。而山區產業道路之開闢引起坍方，及部份土地超限利用情形，人為開發和超限利用使得颱洪期間有大量泥砂進入河道及水庫。

攔砂設施功能逐漸衰退

為攔阻水庫上游集水區之粗顆粒泥砂，石門水庫集水區設有攔砂壩，122 座分佈在桃園、新竹及宜蘭縣等 3 縣市轄區；但較細顆粒泥砂仍會越過攔砂壩進入庫區。建造後，初期淤積量有降低現象，但目前均已大致淤滿，攔砂功能已逐漸衰退，阻止不了泥砂進入其下游河道及水庫庫區內。

水力排砂能力不足，邊際效益愈來愈低
石門水庫原無設計排砂設施，經「石門水庫及其集水區整治計畫」更新改善電廠及永久河道放水口，並經 2013 年蘇力及潭美颱風期間操作排砂，發揮高於預期之排砂效果。但水力排砂有其極限，能夠排砂的比例大約 55％，欲排放剩餘泥砂，成本愈來愈高，效益將愈來愈低。

水庫泥砂清淤及淤泥去化有限

水庫上游集水區河道及攔砂壩清淤，受到下述因素影響，導致清淤量有限：地形險峻、交通運輸容量限制及環境維護等。而淤泥的處理也是有諸多困難，淤泥含水量若自然脫水則緩慢，機械脫水則成本過高，且鄰近公共工程可供土方交換數量有限，又資源化利用之市場未能大量推展等因素，致無法大量有效去化水庫淤泥。

洪水歷線顯示未來水庫排洪設施能力可能不足。2009 年莫拉克颱風暴雨，洪峰流量為 14,465 秒立方公尺，最高洪水位高程為 250.33 公尺，最高洪水位並已接近水庫最高水位高程 250.58 公尺，洪峰流量與石門水庫可能最大洪水 14,500 秒立方公尺相當。

2006 年行政院通過石門水庫整治特別條例，為完善石門水庫防淤功能，水利署規劃阿姆坪防淤隧道工程，從水庫上游建置長約 3700 公尺隧道，2017 年起施作，經歷近 2000 天工期終於完工。

阿姆坪防淤隧道是國內首創三用型隧道。上游抽泥船可於水庫自動抽出淤泥，利用隧道輸泥管將淤泥送至沖淤池，預計每年約可增加 64 萬噸清淤量。颱洪期間可藉由水力將淤砂排至河道下游補充砂源，還砂於河，減少車輛運輸淤泥的成本。遇連續枯旱期，清淤車還可藉隧道通行加速清淤，減少對周邊交通衝擊與對民生影響。首創淤泥篩分場，提供粗粒料給營建工程再利用，每年可增加 3000 萬元收入；減少泥沙清除成本部分，1 年可省約 1.6 億元。阿姆坪防淤隧道為台灣水利建設寫下重要一頁。

阿姆坪防淤隧道功能

一、輸泥：抽泥輸送至下游進行分選，可沖淤料待颱洪期間排出。

二、沖淤：利用颱洪期間多餘水量進行沖淤，將可沖淤料回歸河道。

三、運輸：枯旱時供卡車由隧道至水庫載運淤泥，避免交通衝擊。

▌節約用水從我們開始

不管是開源或節流，對於天然資源比較貧乏的臺灣，對於任何資源應該要妥善利用，在此提供幾個省水省錢的妙招：