環境能源

水一定往低處流嗎？大地起伏之奧妙
國立臺灣大學土木工程研究所羅建台

「水往上流」是台東都蘭著名的景點，在斜坡道路旁的一彎溝渠，看似違反地心引力地緩緩向上流動，一旁刻著「奇觀」的大石頭雖然顯得俗氣（圖一），但這般景緻倒是真的足以令人思索：水真的可能往上流？

圖一、台東都蘭「水往上流」景點（取自http://blog.vichuang.tw/2012/08/taitung_26.html）

提到地心引力，總會讓人聯想到牛頓與他的蘋果，西元1687年，牛頓發表萬有引力定律，指出任意兩個具有質量的物體間存在互相吸引的力量，吾人得以了解為何麥可喬丹灌籃後會落回地面，於是不用擔心跳太高會飄到外太空的問題。而後將地球對其上物體的吸引力稱之為重力，進而形成「物體會向低處落下」或「水往低處流」的想法。然而這樣的想法似乎並非適用在地球上的每個地方。

英國蘇格蘭的艾爾郡(Ayrshire)有個名為Electric Brae(電動斜坡)的斜坡，車輛在斜坡上會自動地、緩緩地向斜坡頂端移動，彷彿是搭乘電扶梯一般而獲得 Electric Brae的稱號，為此，當地特別在下坡方向設置警告標示「Slow Vehicles Ahead」，提醒下坡車當心前方車輛可能因為斜坡上神奇的拉力作用而減速（見圖二）。

圖二、英國艾爾郡之「電動斜坡」（取自http://blog.nathanng.com/?p=6）

另外，美國加州聖塔柯斯鎮(Santa Cruz)郊區有個神奇小木屋，人們在裡頭可以輕易站上牆壁或看見球向坡頂滾動等奇異現象，被人們稱作Mystery Spot（見圖三）。

圖三、美國Mystery Spot之異常力學現象（取自http://www.forteantimes.com/features/articles/175/gravity_anomalies.html）

這類異常現象常被披上「科學無法解釋」的神秘面紗，但科學家總會試圖證實或破解。那麼，「水往上流」、「車輛自動向上移動」或「球向坡頂滾動」等現象，要如何從科學的角度來理解呢？

臺灣水庫水質差異分析
經濟部水利署李仲卿正工程司

臺灣水庫背景

全國依據水利法公告的水庫共計96座，集水區面積約占國土面積36%。集水區最大者為高屏溪攔河堰約2476km²，集水區最小者為后沃水庫約僅0.02 km²。96座水庫中，39座專供家用及公共給水（例如新山水庫、翡翠水庫、南化水庫、玉峰堰以及外島水庫等），其餘則尚有專供灌溉（例如大埔水庫、尖山埤、德元埤等）、水力（例如德基水庫、谷關水庫等）、工業 （例如東港堰） 等標的使用，以及多供水標的使用的水庫（例如石門水庫、曾文水庫、集集堰、明德水庫等）。有關臺灣主要水庫的分布位置如下圖。

臺灣重要水庫分佈圖

臺灣水庫水質的監測及把關

臺灣水庫的水質，是由環保主管機關依據水污染防治法規定設置水質監測站採樣檢驗，對於水庫水質的狀況進行把關。水庫管理單位自主辦理的水庫水質監測，也會定期彙送環保署統籌，並公布於全國環境水質監測資訊網。另亦有環境品質資料倉儲系統可查詢長期水質狀況（如表一、表二）。依據水質監測的結果，除由環保主管機關視水質情況採取適當的措施外，也另提供水庫管理單位及自來水事業採行必要的預警與因應對策。

新興水資源─廢污水再生利用
經濟部水利署劉尚儒正工程司

臺灣的水

雖然臺灣年平均降雨量約為世界平均值的2.6倍，但受地形影響，約3/4的降水均直接流入海洋，平均每人每年可利用的水量僅約世界平均值的1/7，使臺灣成為「缺水國」之一。近年來更因氣候變遷，導致降雨時空分配不均，短時間的暴雨及枯水期長，均使水資源貯留不易、「春旱」亦趨常態化。

國內傳統水資源可分為三種：水庫給水、河川引水及地下水，主要供應民眾日常生活用水、工業用水及農業用水，雖在缺水期間，農業用水可藉休耕的方式降低使用量，並轉供民生及工業使用，降低用水緊張的氣氛，但可用水資源不足仍為一亟待解決的問題。

圖一、臺灣地區90-99年水資源運用概況

新興水資源

隨著環境保護意識的抬頭，友善環境、與自然環境共生共榮已成為國家發展時重要的考量因子。由於傳統水資源開發的方式如興建水庫、攔河堰、越域引水…等，因開發極為不易，近年來多以發展新興水資源的方式輔助傳統的水資源。

新興水資源的發展，以兼具永續性、多樣性、前瞻性及可行性為前提，包含雨水貯留再利用水、廢污水回收再利用水、海水淡化水、農業排水再利用水…等，其中農業排水再利用水受氣候影響大、海水淡化水生產成本高、耗電量大，僅於特定地區、特殊用途才加以建設、開發，現階段則以廢污水回收再利用及雨水貯留再利用為主要發展的對象。

家庭節約用水
經濟部水利署楊介良科長

節水的重要性

早在1977年聯合國就召開「節水會議」，向全世界發出嚴正警告︰要正視缺水問題，因為不久將成為一個嚴重的社會危機，是繼石油危機後的下一個危機，因為水是寶貴資源的時代已經到來。

臺灣地區由於降雨時空分布不均、河川坡陡流急、河谷狹窄水庫庫容小及地質年淺質弱適合建壩地點有限等不利因素，使降雨量無法充分蓄存利用。此外，根據學者對近年來自然氣候變遷的分析顯示，臺灣地區南旱北澇、降雨時間持續減少、降雨集中及不降雨日數增加等情勢日益明顯，均使水資源的開發更加困難。在水資源開發日益困難，而需水量卻隨著人口與經濟成長與日俱增的情況下，推動節約用水工作已成為減緩缺水壓力的重要方法之一。

臺灣地區的人均用水情形

依據統計分析，臺灣地區人均日用水量近10年，已屬於持平狀態。若要進一步降低人的均用水量，則相對需花費更多經費或建立強制性的手段，來達到節水的成效。

圖一 臺灣地區歷年來人均日用水量

家庭節水意識調查

經濟部水利署民國99年節水意識調查發現，有八成二（81.8%）的受訪者並沒有發生過缺水的問題，僅有一成二（12.4%）的受訪者家中夏季偶爾會缺水，另外有1.4%的比例受訪者，家中經常發生缺水問題。綜上可知，一般民眾未感受到水的重要性，再從下列調查資料發現，民眾生活用水的習慣中，並未落實節約用水。

1、廚房用水仍有節水空間

以洗碗用水習慣分析調查發現（如圖二），有五成二（51.70%）的受訪民眾習慣直接用水龍頭沖洗碗筷等餐具，相對的有三成一（31.50%）的受訪者會先置於盆槽洗後用水直沖，或放水在盆槽內洗滌佔8%。由此顯見，多數受訪民眾在用水行為上是較為浪費。

圖二 洗碗用水習慣分析調查結果

2、省水器材未能全面深入家庭

87年起推動之省水標章產品，目前仍為鼓勵性質，並未強制一般民眾使用，調查結果顯示（如圖三），70.7%民眾家中未裝置省水標章認證相關器材