[可持續的發展]

臺灣水資源環境空間永續利用

作者：陳永森　(國立臺灣大學地理學研究所博士班研究生)、陳章波　(中央研究院動物所研究員)

一、 前　言

　　水為地球環境中，維繫所有生態體系運作所必備之物質。就人類利用環境資源的角度而言，水資源指一切用於人類生產或生活之地表與地下水源。人類聚落與文化發展之區位皆與水有極深之關連存在，長期以來水資源的經營管理，便成為地區得以永續發展之重要課題。事實上對於水資源之需求，不應僅限於人類的活動系統中，就環境永續發展之觀點而言，水資源之分派與開發更需擴及地球其他生態體系之需求。

　　地球上的水分佈於各個角落，包括：海洋、冰河、河川、湖泊、地底岩層以及大氣之中；各個處所的水依循著水文循環系統運作，使水資源得以生生不息。由表一所示之地球水資源的分派比例可知，人類可直接使用之淡水資源如河川、湖泊與地下水等，僅佔全球水量的0.8%，故全球可利用之淡水資源相當珍貴且稀少。人類不斷開發利用與對自然水文循環環境的干擾，更使水的問題由區域議題轉為全球性的議題。

表一 地球水量之分派

資料來源：Strahler(1997)、本研究整理

二、 全球性之水資源永續利用政策

　　水資源為全球永續發展之重要影響機制，故於世界相關組織之永續發展論述與文獻中，皆將其列為主要的核心議題進行研究，例如：

（一） Agenda 21

　　1992年所提出的二十一世紀議程(Agenda 21)，將永續水資源發展列為未來各國發展之重要議題，並於水資源永續發展行動計畫綱領指出「水資源品質與供應的保護」的重要性，並建議應用整合式方法發展、經營、與使用水資源。其所提出之觀點主要如下：

1. 國家應秉持最適永續原則，以維持水資源的生態系統。

2. 國家應要求對影響水資源利用的開發行為，必須進行環境影響評估。

3. 國家應確定水資源保育為國家經濟發展政策規劃與執行的重要議程，以支持水資源環境之永續發展。

4. 國家應致力於水資源科技創新的研究發展，以回復受損害的水資源及其環境。

（二） 聯合國永續發展委員會

　　聯合國永續發展委員會於永續發展指標建議中，提出與水資源相關之面向與指標如下：

1. 環境面：為了確保乾淨水資源的品質與供應、必須注意地下水及地表水年抽取率、每人及每戶用水量、地下水保育、乾淨水中之大腸菌數、水體之生化需氧量、廢水處理範圍、水域網路密度等指標。

2. 保護及促進人類健康面：為了維持基本的公共衛生，必需注意擁有衛生設施與安全的飲用水之人口比率。

3. 水資源面：必須注意水資源的使用強度、缺水頻率、缺水延時及範圍、水價、抽取水資源對環境的衝擊、廢水處理之污染者付費、水資源的消費等指標。

（三） 經濟合作發展組織(O.E.C.D.)

　　OECD 所提出之環境指標中，永續水資源發展指標包括下列各項：歷年各地合法容許取水量與乾季有效降雨量、因超量取水所造成低流量河川之長度、各類日用水量消長狀況、每人每日用水量與用水狀況、各地日常用水供需狀況(需水量/供水量)、灑水灌溉率(灑水灌溉水量／灑水耕作面積)。

（四）歐洲地球之友

　　歐洲地球之友將水資源的環境空間定義為環境中可以永續使用的水資源；但水資源具有高度的區域性與地方性，因此各個國家或地區所擁有之水資源總量不全然相同，使得各個國家或地區之水資源的利用必須因應地理環境之特殊性而調整。
永續歐洲手冊目前僅提出下列幾項運用性之指標：

1. 保護深層地下水。

2. 地下水之使用量必須限制在其可自然恢復之範圍內，且需運用價格政策、抽取管制、及節省與保護政策或手段來管制地下水之使用。

3. 鼓勵使用地表水，並保持地表水之品質於可接受之範圍內。積極減少污染源，降低水資源之污染。其次應減少灌溉用水之抽取，且以有機農業取代密集農業。

（五） 永續西雅圖計畫

　　美國所提出之永續西雅圖計畫中，提出以水資源總量除以人口數所得之每人水的消費量作為永續的水資源使用指標。 

（六） 台灣「永續發展論壇」

　　台灣的「永續發展論壇」對於水資源的永續發展亦提出產業、環保、社會等三大面向之討論。

1. 水資源與產業發展：產業發展必須顧及水資源、水價及水權政策。

2. 水資源與環境保護：水資源的運用必須考量維持生態平衡、持續滿足需求、地下水利用與地層下陷防治等。

3. 水資源與社會發展：水資源的運用必須與社會發展協調，合理調配節約用水。

三、 台灣之地理環境

　　台灣位於太平洋西緣、花綵列島中段與中國大陸以台灣海峽相隔，為歐亞大陸板塊與太平洋板塊、菲律賓板塊所擠壓抬昇隆起的新生海島，面積為三萬六千平方公里，南北狹長，長約四百公里、寬約為二百公里，地跨熱帶與副熱帶兩個氣候帶，年均溫為攝氏25度。

　　台灣位於季風亞洲範圍內，受到夏季季風及颱風的影響帶來豐沛雨量，故降雨量相當豐富，平均年降雨量達2,510公釐，為世界平均值的2.6倍，但因降雨分配極不平均，約有80％之雨量集中在五至十月夏、秋二季豐水期，變化相當大(1997，經濟部水資源局)。地形則以主要河川發源地之中央山脈為主幹，具山多平原少之環境特性，山坡地與高山地區面積約佔全島面積的三分之二強，地形陡峭，河川短小，且坡降與落差極大，多屬荒溪型河川，水文狀況十分不穩定，約有60％以上的降水量直接排入海洋中。台灣地區之環境條件具有相當之特殊性，故水資源之規劃利用有先天性的限制存在，是以總降雨量雖達1,030億噸，但實際可利用之水量僅約為117億噸左右，平均每位國民可分派之淡水量卻不到世界平均值的六分之一(如表二所示)，所以台灣仍被列為世界缺水國家之一。

表二 世界各國降水量之比較

資料來源：經濟部水資源局

四、 台灣地區水資源之供需現況

　　由上述的分析可知，對台灣地區而言，水資源彌足珍貴。水資源的分派因此成為影響台灣整體發展的因子中最重要的一環。近年來，在持續的都市化與工業化的發展下，台灣地區之用水結構與需水量隨著產業結構之變遷有所變化，因而引發水源缺乏之問題，使得水資源不但成為在區域發展之環境限制因子中最為重要的一項，亦是地區永續發展中的決定機制。

　　由環境供給面分析，目前台灣地區之年總降雨量為1,030億噸，扣除直接由河川排入海中之損耗，加上地下水之入滲量40億噸，所能供給之水量共約為157億噸/年。由圖一之資料分析可得知，台灣地區1996全年之總用水量為176.36億噸，其中包括：民生用水30.96億噸，佔用水量的17.50％；工業用水16.51億噸，佔用水量的9.36％；農業用水128.89億噸，佔用水量的73.08％。

　　臺灣地區年總需水量達176.36億噸，但所能供給之水量共僅約為157億噸/年，在此狀況下水源供給不足部分則由抽取地下水來支應，在長期超抽地下水源之情形下，目前已出現環境的反撲現象，全國多數縣市近年來都陸續發生地層下陷等之環境災害，尤以屏東林邊地區下陷量超過2.5公尺以上，造成國土流失之現象，使社會擔負更多的環境成本。

　　另一方面，就永續發展與世代間公平性而言，地下水如同化石燃料一樣，為長年來地殼中所累積之資源，其差異在於水資源在經過某一時間之滲透後可恢復，但其回復期間則與各地之地質狀況與地層深度有關。深層之地下水可能形成於一萬年前甚至更久，目前過量之抽取因此將危及未來世代使用水資源之權利，違反永續發展之目標。

圖一 台灣地區水資源結構圖(1996年)

資料來源：經濟部水資源局，「水資源政策白皮書」，1996。

五、水資源環境空間概念應用於臺灣

　　歐洲之友所提出之環境空間概念，需依現況計算各種環境資源總量，用以推估每項資源於二個中期目標年(2010年與2030年)每個人所能使用的永續環境空間。

　　由於水資源具有相當程度的區域性質，且受氣候與地理環境之影響甚鉅，故完整的歐洲水資源的環境空間目前仍無法準確計算出來，歐盟內水資源之環境空間即設定為目前之水資源消費水準。以目前之消費水準作為環境空間的目標值有下列兩個相當嚴重之問題：其一，歐洲水資源之資料相當缺乏亦不可靠；其二，目前歐盟中之國家或地區，已出現超抽地下水等不永續之超限利用之狀況，此將對未來之水資源利用產生相當大的壓力。

　　歐洲地球之友於永續歐洲手冊中，對於水資源之環境空間之評估，提出以下三個問題，以下依臺灣現況與未來發展政策加以回答：

（一） 地表水與地下水抽取量能否維持到2010年，是否應減量或可增加水源？

　　以1996年台灣地區水資源結構圖可得知：台灣各種用水的主要來源有三類：水庫水(21%)、河川水(45%)以及地下水(34%)，全台灣總用水量為176.36億噸。經建會國土計畫中指出，台灣於民國100年(公元2011年)總用水需求將控制在200億噸之內，其中農業用水以120億噸、工業用水25億噸為原則，平均每人每日用水量設定為350公升，其供給之水源分派如下：地下水40億噸(20%)、水庫水60億噸(30%)以及河川水100億噸(50%)，其前提是須先完成所有計畫中之水利建設，如：美濃水庫。依據水資源局之統計，若各項規劃中之經濟發展計畫繼續依規劃時程進行，而重大水資源開發工程若未配合動工，則於2006年，台灣地區將面臨缺水之危機。

　　從表三所示之臺灣目前地下水抽取量與補注量情況可知地下水長期過量抽取之情形(即抽取量大於補注量)遍佈臺灣各地。超抽地下水將導致地層下陷(如表四所示)、地下水位下降、土壤鹽化、海水入侵、以及國土流失...等環境災害。

表三 臺灣地下水抽取概況(1991年統計資料)

資料來源：經濟部水資源局(1998)

　　由表三資料統計得知，臺灣地區地下水抽取量高達71.39億噸(因1991年為乾旱年)，南部地區所超量抽取之地下水量尤其驚人。若與表四之地層下陷資料加以對照，地層下陷與地下水超抽量有著高度的相關。以臺北市為例，在實施地下水管制後，地層下陷量已減少，而屏東沿海地區，在養殖業者持續大量抽取地下水之下，其地層累積下陷量已高達三公尺。故主管單位對於地下水之抽取量應加以管制，若能有效管制地下水之抽取量，以自然補注量作為地下水抽取之總量限制，使地下水資源得以永續利用，更可積極的以人工補注方式增加地下水之入滲量，提高地下水之儲存效果。

表四 臺灣地層下陷地區概況

資料來源：經濟部水資源局(1998)

（二） 欲達成永續水資源使用之先決條件為何？

　　臺灣若欲達成水資源之永續發展，需完成以下四個面向所提出之配合條件：

1. 水資源之分派：

(1) 依環境總量有效合理調配現有水資源。
(2) 統籌規劃與開發區域性水資源。
(3) 協調中央與地方政府間對於水資源保育與水權分配之衝突。

2. 產業發展型態與土地利用管理

(1) 依據水資源供應總量規劃產業發展與土地開發策略。
(2) 河川流域之土地利用管理應考量對水資源供需的影響。
(3) 加強水資源保育與集水區經營管理。
(4) 重新檢討台灣整體產業發展政策。

3. 水資源之開發與管理

(1) 實施地下水的經營管理。
(2) 尋求各種水源開發之替代方案。

4. 相關配合行政措施與政策

(1) 制訂水權制度與管理策略。
(2) 推廣水資源之循環使用與省水措施。
(3) 實施分級用水。
(4) 運用各種用水需求管理與價格策略。

（三） 在水資源方面最緊急之問題與最迫切之手段為何？並提出策略性之方案。

　　臺灣在先天環境限制下，水資源之開發相當不容易，而隨著都市化以及產業發展之實質需求日漸提高，所面臨最重要的問題在於水資源之質與量二者之供應亦須隨之提升。欲有效解決此一問題，應從下面三個面向著手：

1. 水資源開發

　　由於適合興建水壩之區位已相當稀少，且水壩工程嚴重違反河流生態永續原則，故應放棄以興建水壩作為開發水資源之主要方式，應研發多元化的水資源開發方式，尋求不同的替代方案。

2. 國家發展方向與產業結構之調整

　　產業發展政策需考量臺灣缺乏水資源與能源的環境條件限制，配合國家永續發展理念，全面汰除高耗能、高耗水之產業。

3. 全面檢討水資源與集水區管理政策

　　臺灣所擁有之水資源相當有限，故應有效分派至各需求面向。水資源之最主要的來源為地下水與河川逕流，河川的水來自集水區，因此集水區為涵養水資源最重要之根本。因此，包括河流與水庫集水區以及地下水補助區之土地利用與經營管理為維持水資源之質與量的基礎。故水資源相關主管機關應立即執行之工作為依據水資源之總量，全面檢討水資源之分派以及集水區土地利用與經營管理政策。

六、 臺灣水資源開發利用之問題

　　為追求永續發展，環境資源之開發利用，必須在環境所能負荷之範圍內進行。由於先天地理環境條件之限制，臺灣水資源開發相當艱難，在考量社會實質發展需求以及環境供給面限制之下，水資源的規劃必須具備合理與整體之考量。以下是目前臺灣水資源的開發利用之主要問題：

（一） 水庫不宜成為水資源開發之最主要方式

　　依據掌管全國水資源之機構 －經濟部水資源局－之水資源政策白皮書之規劃，水庫的興建將成為獲取水資源最直接、快速之方法。但是，水庫是最不永續的水資源開發方式，因為水庫一旦興建之後，即開始邁向死亡。況且台灣的地形特殊，地質不穩定，自然侵蝕、崩積作用強大。加上集水區土地利用管理不當，導致水庫砂石淤積量高達世界平均量的100倍以上，使得水庫儲水效益與使用年限大幅降低。水庫一旦淤積填平後，將無法回復本有之自然生態體系，臺灣山林與河川之自然生態將受到無可回復的衝擊。

（二） 水資源之分派不當

　　配合未來農地釋出方案與產業結構之轉變，農業生產將大幅減少，農業用水需求亦將降低，故應彈性整合地下水與地表水的供給，適時調整農業用水作多元化的使用。例如台糖的灌溉用水可以轉供民生用水。

（三） 河川整治與集水區土地利用管理不當

　　自然資源之經營管理，必須尊重自然環境之特質，才能獲得最佳之成效。河川之整治與水資源之管理與利用，需以集水區為基礎，因集水區為匯集與涵養河川水源之主體，集水區範圍內之土地利用與管理，與河川整治與水資源管理利用的成效悠悠相關，故需建立以集水區為基礎之水資源經營與河川整治規劃機制，並統一事權與管理權，整合土地與河川管理體系，以有效解決相關議題。

　　台灣河川之逕流水量原本極為豐沛，能直接用於各種用途。但是由於河川管理不當，造成水質不良，因而在中下游地區無法直接引水使用。這個問題的解決需由河川之整治以及污染防制著手，配合相關水利工程(如：污水下水道)之興建，進行水質改良，如此將可大幅提高水源之質與量。

（四） 未規劃具跨行政區域之流域性聯合發展經營策略

　　自然資源為區域發展最重要之決定因子，由於自然資源之分佈並非全然與人為劃設之行政區界相吻合，若以單一縣市之行政區域為範圍從事自然資源之規劃與分派將出現許多窒礙難行之問題。如目前高雄市、高雄縣與屏東縣等三個行政區域相互連結，共同提出並積極運作之「高高屏聯合發展策略」，期望能結合高屏溪流域共同體之經營管理概念，以解決屬於跨區域的共同議題如高屏溪之整治計畫。因高屏溪地跨三個縣市區域，它除了提供這三個縣市之供水外，亦為廢水之排放處所。因此高屏溪的污染亦是由此三縣市共同造成。所以高屏溪的整治計畫無法由單一地方政府獨立處理，必須由三個地方政府以類區域聯合政府的方式，擬定發展策略，共同解決水源污染的問題。

　　目前由於高雄市、高雄縣與屏東縣同為民進黨所主政，故地方首長在合作方面較無歧見，且「高高屏聯合發展策略聯盟」正依不同課題，以聯席會議方式積極運作中，試圖將區域性之議題，透過類區域聯合政府之建立，以共同規劃區域之永續發展。

（五） 中央政府未以永續發展做為國土規劃與產業發展政策之基礎

　　中央政府應依據環境供給量，調整產業型態與土地利用開發總量，對於環境資源之規劃利用應具備永續觀念。中央政府應以臺灣之環境特殊性為基礎，檢討國家長期產業發展型態，不應以所謂的經建政策來進行對環境資源之掠奪，以高耗能、高耗水的重化工業提升虛擬的經濟產值，創造出許多不永續的資源需求與耗費，大量損耗土地與環境資源。在水資源開發不易情形下，大量的工業開發導致用水需求大幅擴增，有限的資源利用將產生排擠效應，影響到生活品質。

七、 永續水資源環境空間之創造

　　環境空間具有可創造的性質，尤其是水資源更具有其代表意義，若能依循環境水文特性進行環境規劃管理，並以環境之涵容量作為開發之上限，水資源才得以永續利用。以台灣的地理特質而言，水資源永續的環境空間規劃可以從增加具永續性的水源供給與提升水資源的使用效率兩方面來討論。

（一） 增加具永續性的水源供給

　　如上所述，台灣的地理特質並不適合以不具永續性的水壩為供水的主要來源，而應優先發展具永續性的水源：地下水與地表逕流。換句話說，台灣未來水的供給應朝下列方向規劃：

1. 發展天然的地下水庫：

　　百里埤塘是過去台灣常見的景觀。因為依據自然之水文循環，在地下水之抽取量未超過其補注量之情形下，地下水為一可再生資源，亦即地下水可永續循環使用而不虞缺乏。臺灣在長期超抽地下水之情形下(年補注量40億噸，年抽水量達60億噸)，導致地下水層下降、地下水源逐漸枯竭。欲解決地下水源枯竭問題，使地下水再成為可再生資源，最佳之方式除節流(減少抽水量)外，更重要的是開源，利用地下水層之涵容能力，發展地下水庫之概念，增加地下水的補注量，以平衡供需。臺灣地區土地在面臨強大開發壓力下，河道縮減、埤塘消失，因而導致地下水補注功能大幅降低。利用沖積扇頂以及礫石層大量開挖埤塘，蓄積豐水期之降水做為地下水補注之用，更可加強水分之蒸發散，加速水文循環，即可增加地下水之供給量，提高使水資源的永續利用度。

2. 提高地表水引用效率

　　由於地理環境的特殊性，臺灣的河川短而促，中上游地帶坡降大，且降雨集中於豐水期，導致大量的降水無法下滲並儲存於地下，而直接流至海中。應積極提高地表水之儲存效率，以增加水資源之可開發利用量。

3. 研究開發更新的永續化水資源供給法

　　以減緩生態衝擊之理念，更積極且多元化的研發水資源開發方案。如採行許靖華院士所提出之積體水庫概念，以此取得水源，以減緩對河川之生態環境的直接衝擊。

（二） 提升水資源的使用效率

1. 農業用水：改良養殖用水技術，以大量降低養殖用水需求。例如以循環水養殖，可以提升用水效率；或可將魚塭養殖轉為沿海箱網養殖。
2. 工業用水：工業區應設置循環用水系統，將污水處理場所處理過之廢水進行循環使用以減少耗水量。另外亦應檢討工業發展政策，減少高耗水之產業引入台灣。
3. 生活用水：建立目標年之每人耗水量目標。目前經建會所規劃的目標為民國100年時平均每人每日的耗水量為350公升。可建立新的用水與公共給水之概念，建設上中下水道，加強生活用水循環使用等技術之引進。

八、 結論

　　人類的文明發展與其他環境生態系統之運作皆離不開水資源。雖然地表70%的面積為水所覆蓋，但人類可直接使用之水資源卻相當稀少，僅佔全球水的總量的0.8%。在全世界追求永續發展過程中，如何明智的開發與運用如此珍貴的環境資源，將成為二十一世紀人類所必須共同面對之課題。

　　歐洲地球之友所提出的環境空間概念是以水資源的永續利用觀點出發，並以2010年為參考年，根據水資源的地域性，推算出各地區可使用的水資源總量。每人每年可使用的水資源的環境空間是各地區可使用的水資源總量除以2010年預期的人口數。

　　臺灣地區因為受到先天地理環境之限制，可利用之水資源相當稀少，在水資源需求與日俱增的壓力下，首先必須以天然環境的特質為基礎來計算水資源的總量，再配合國土與產業發展政策，尋求水資源在各個不同的用途間的最佳分配模式，以使臺灣的整體發展更具永續性。以目前的資料看來，臺灣未來在水資源的供給與運用的前景並不樂觀，其原因如下：一、現行的產業發展政策未考量臺灣的環境限制，大規模發展高耗能、高耗水的工業仍為政府政策的重心。二、水資源開發模式仍停留在以快速取得大量水資源之方式為主要思考方向，因此興建水庫成為開發水資源的主要方式。

　　為邁向臺灣的永續發展目標，政府應建立正確的環境資源利用觀念，重新檢討國土與產業發展政策，以多元化的生態原則開發水資源，在整體需求考量下，合理分派水資源，並積極提高水資源之使用效率，使水資源的永續利用得以落實。

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陳永森：國立臺灣大學地理學研究所博士班研究生 E-mail: d7228003@ms.cc.ntu.edu.tw
陳章波：中央研究院動物所研究員 E-mail: zocp@ccvax.sinica.edu.tw 
1 參見1999年世界銀行出版的世界發展指標(World Development Indicators)。
2 參見「地科教室」，第六章 台灣的水資源，台灣大學網站。

全文詳見：http://news.ngo.org.tw/issue/sustain/sustain-00112301.htm