【科學史沙龍】SDG6 淨水衛生:臺灣水資源的過去與未來

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飲用水是我們人類生存不可或缺的基本需求,一旦身體失水超過20%就會有生命危險,此外,水源的乾淨與否也與民眾的健康息息相關,例如痢疾等疾病的傳播皆與水源的汙染有關,因此聯合國便將永續發展指標中的第六項訂為「清潔飲水與衛生設施」。臺灣的民生用水十分仰賴地下水,也因此產生不少圍繞著地下水的議題,像是地下水汙染、超抽地下水、地下水取用分配爭議等。今天的科學史沙龍特別邀請了臺大國家發展研究所何俊頤研究學者,分享臺灣地下水的過去與展望。

講師|臺灣大學國家發展研究所 何俊頤 研究學者

撰文、整理|周書瑋

聯合國的十七項永續發展指標中,指標六「清潔飲水與衛生設施」包括讓每個人在2030年前都能獲得可負擔的安全飲用水、每個人都能享有合適且平等的衛生設備,減少汙染和改善水質、提高全球水資源的回收率、大幅提升產業的用水效率、解決缺水各方面問題,保護並恢復和水有關的各樣生態系統。這些目標也和許多生物的基本生理需求有相當密且的關係,人類更是需要乾淨的水,畢竟人體有七成以上都由水構成,只要喪失10%的水,就會造成身體不適,失水超過20%就會有生命危險,顯見為何聯合國特別將水資源制定為獨立指標。

地下水在臺灣一直是非常關鍵的議題,占國民用水的30%以上,但也引發一系列的問題,包括地下水汙染、超抽地下水引發的地層下陷、農工漁業地下水取用分配爭議,可見地下水問題必須聯合政府、農業、工業和民生代表共同討論研擬解決策略。今天的科學史沙龍特別邀請了臺大國家發展研究所何俊頤研究學者,分享臺灣地下水的過去與展望。

 

臺灣地下水的前世今生

全年總雨量中,蒸發約占四分之一,逕流占三分之二,入滲成為地下水的部分則約7%,全年可利用水量中,地下水則占30%。儘管地下水是臺灣重要的資源,政府的地下水政策和管理態度卻隨著時代有重大轉變,1955~1976年間,政府有不少地下水治理計畫,但1980年後,政府對地下水的開發就漸趨保守,主因是政府發現自己無法再像過去隨心所欲地調配地下水資源。

地下水開發最早從日治時代就開始了,許多水利設施在國民政府遷臺後仍持續使用,且較日治時期進行更大規模的開發。由於糖業的高用水需求、戰爭破壞、水庫興建成本過高,及灌溉系統的侷限,台糖在戰後大規模開發深井,甚至在1949年聘請國際挖井公司,在極短的時間內挖了近三百口深井,是臺灣開發深井的推手。此外,國民政府遷臺後,社會移入大增,政府意識到必須增產糧食,特別是水稻,因此興修水利設施成為政府的首要任務,政府積極延攬各方專家加強開發地下水,並成立地下水小組,擬定地下水探勘計畫。

然而,五零年代中期,由於米價上漲,農民開始在過去水源不足無法栽培水稻的地區,開挖淺井抽取地下水栽培水稻,和台糖深井地下水之間的搶水問題隱約浮現。政府意識到個體和總體開發間的衝突,像是地方縣市議會要求省政府批准三年輪作帶維持地下水開發貸款,中央的經安會卻認為開發新水源應以區域為設計單位,不宜以個體農戶為開發單位,因此中央政府特別函請美國專家來臺協助水利局調查地下水水源。水利工程師也認為應以集中開發作為解決方案,在國家法律的絕對性統治下,尊重水利團體的自治權利和完整性,實行區域化的合作開發,也就是採取賦予權制度,全部水量屬於公有,人民或團體可以自由申請水權,但獲得水權後必須合理並有效的利用水量,否則水權會在一定的時間內被撤銷。

 

科技與效益的結盟

臺灣民間鑿井技術之所以開始風行,主要是因為成本下降,因此在地下水開發過程中,政府一直陷入究竟要讓地下水開發作為基礎建設(國家吸收成本的福利性建設),還是將成本效益納入考量並期待回本?五零年代後期,政府既希望讓地下水成為臺灣農村灌溉的用水來源,又期待地下水開發過程可以回本,於是政府設立了專業調查局,評估地下水開發事業是否能夠回本。調查人員發現,如果使用竹井,每公頃每年需要大約一千元,但若使用機械化深井,每公頃每年大約只要五、六百元,從投資效益的角度,工程人員排除了竹井的適用性。接著從最大利用水資源的角度而論,若開發大量湧泉井(自流井),將無法最大效用的利用水資源,於是工程人員也排除了湧泉井開發。第三,美援顧問團建議臺灣政府設立觀測井來監視地下水的補充和供應是否平衡,用以防止超抽地下水。

美援建設團指出,要安全地開發地下水有四個條件,一是不可讓地下水庫供水完全枯竭,也就是開發量不可大於滲透量,二是避免提高抽水成本的因子出現,三是避免含有有害物質的水流侵入,四是避免引起地層下陷,在監控環境的同時監控地下水。那要如何訂定適當的開發量呢?首先要進行地下水調查,接著計算安全出水量,再來審核水量和水權,透過這三個步驟找到可持續開發的含水層,找到最適開發量。

 

水利工程師的未竟之夢

由於地下水工程處開發地下水的成本、管理費和維護費等,皆比民間和水利局辦理水利灌溉設施來得昂貴,工程無法達到還款目標,地下水工程處在西元1966年被降編,1976年被裁撤。裁撤後,水井雖然移交地方政府管理,但地方政府並未改善過去觀測系統的缺失,加上解編後設備和研究投資不足,無法充分研究地下水狀況,資料缺漏讓安全出水量誤差甚大。

水利工程師在地下水工程處解編前,可說是地下水管理系統的核心,但和其他社會部門結盟之後,水利工程的開發效益被窄化為開發利潤和還款進度,這樣複雜的技術-社會關係,讓他們漸漸不再受到政府重視,理想變得難以實現。

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