3月22日「世界水資日」即將到來,在年降雨量900億噸、利用率不到20%,全世界缺水地區排名第18的台灣,在水資源的表現矛盾。隨著極端氣候的表現,強降雨成常態,水位豐枯兩極化。如何突破水資源使用的困窘,如何留住水資源,正考驗著台灣人民的智慧與決心。中央研究院地球科學研究所究員汪中和表示在災難常態化的當下,留住水資源最佳方式就是把水存到地下含水層,建立「地下水庫」。
汪中和說台灣一年用水量約180億噸,用水最主要的來源就是雨水,每年大約可以獲得2500公釐的雨量,換算成水量約為900億噸。有4分之1(25%)蒸發回大氣層,5%滲入地下含水層,其他70%成為地表水,又因山高坡陡,在短暫的豐水期後,全都流入海洋,枯水期的表水消失,其實部分水流下地下去,成為地下水。
地下水在枯水期,是平民用水的主要來源。當地表水不夠支應時,就只能靠抽取地下水來補充。而地下水每年估計的使用量已大幅超過自然補注量,其中以灌溉用水消耗最多,其次為養殖業,工業用水排其後;民生用量不到10%。這也造成地下水位下降、地層下陷、沿海地區海水入侵、水質惡化等問題;又以彰化、雲林最為嚴重,雲林當地的沙塵暴、陸地鹽化(造成土地逐漸荒漠化),甚至影響公共運輸(高鐵)營運,在在消耗社會成本。
汪中和表示,即使台灣用水面臨如此矛盾的情結,就區域而言,南部更形窘迫,用水十分吃緊。大型水庫,如曾文、南化水庫由於土石淤積,蓄水量已大減,南化水庫更逐年減少1.5億的儲水量,無法提高使用效能。
隨著氣候暖化,不但氣溫上升,降雨型態也極端不平衡,跟過去50年比較,少了2個月的降雨天數,台南降雨天數即不到100天,遇雨則強降成災,不下雨則乾旱,造成用水危機,當南部米倉收成受影響,也意味著糧食安全的危機,難怪農民要抽地下水。
汪中和曾說,台灣有4大生存危機,即能源、糧食、公共衛生以及水資源;其中又以水資源危機最為迫切,因此他建議,可行且唯一方法是把水存到地下水庫,平日儲存多餘的水,待乾旱時利用。
地下水庫(groundwater reservoir)是利用地下含水層作為蓄水空間的方法,主動蓄水、調節、達到自動補注的功能,因此得以擴大蓄水效益,延長地下水的使用。汪中和說,利用靠近麓山帶(主要為沉積岩)地區透水性及儲水性良好的含水層儲蓄雨水,是地下水庫最佳的選擇。
汪中和認為,水庫是地表水思維,預算動輒上百億,水利署因習於地面水庫的開發,對地下水庫開發較無經驗;只要水利署下定決心,地下水工程難度是可以克服的。地下水開發則相對便宜;而地下水人工補注的經典莫過於輻射井及二峰圳。
輻射井的原理是在水井下匯集多條水管,類似輻射線式的吸收水資源,枯水季時,仍可每日供水,豐水期則自動補注。取河川伏流水的古法新用的二峰圳,是集水廊道的概念,採集河川伏流水,每日可供應10萬噸用水。
就在不久之前發生了紐西蘭及311日本關東大地震,顯示無論是陸上或海上地震,規模、強度與頻率,都超過過去的經驗和想像,引發的災害難以估計。當災變帶來自然資源缺乏時,地下水變成了救命水。汪中和表示,地下水不像自來水管線受地震影響,921大地震時,居民便是靠地下水維生。