台灣多元化水源策略及發展

1. 台灣多元化水源策略及發展 吳約西 陳春錦 2007年 9月 17日

2. 題　　　　綱 壹、台灣水環境 貳、台灣面臨水的問題 參、水資源永續利用 肆、多元化水源發展 伍、結語

3. 壹、台灣水環境 一、年平均降雨量多，但每人每年可分配降雨量甚少 • 台灣地區人均分配雨水量約4,074立方公尺，不及世界平均1/5 • 註：長春市總面積20,571平方公里，總人口724萬人。年平均 雨量約500mm/年，每人平均分配雨水量約1,420立方公尺

4. 二、降雨量豐枯懸殊 • ※空間分布不均 　　－山區最高超過8,000mm －平原最低不及1,200mm • ※　時間分布不均 • 　　－季節性豐枯比南部達9：1 • －豐、枯水年降雨量差異達 • 1,500mm 可留用的雨水有限，尤以南部地區枯水期僅有10%

5. 三、河川坡陡流急 • 地形陡峻→3/4以上雨量直流入海或蒸發損失 • 河谷狹窄→庫容受限 • 地質年淺質弱→適合建壩地點受限

6. 貳、台灣面臨水的問題 一、都市化效應浮現 • 綠地減少 保水及水源涵養能力降低 • 水田及蓄水面積減少 貯蓄雨水量減少 • 不透水區域擴大 地下水入滲量減少、地表逕流量增加 • 人口成長與集中 水需求量及污水量增加 都市開發後 都市開發前

7. 二、水質惡化降低水資源可利用量 台灣地區2002年50條重要河川水質污染情形 • 未受污染 62.4 % (1996年73.1 %) • 輕度污染 12.0 % (1996年5.2 %) • 中度污染 11.5 % (1996年11.3 %) • 嚴度污染 14.0 % (1996年10.4 %)

8. 三、地下水的超限使用，導致地層下陷 • ☆地層下陷 • 　範圍 • －烏溪以南至屏東地區之西南沿海 • －蘭陽平原沿海 • －台北盆地（1995年起不再下陷） • 　下陷速率 • 　　－自地層下陷防治方案　　實施後，下陷速率已　　減緩。

9. 四、氣候變遷衝擊 IPCC指出氣候變遷產生對水環境之主要衝擊項目 (摘錄自2007 IPCC AR4) • 降雨 • 可能冬季和夏季降雨皆增加； • 豪大雨發生頻率非常可能增加 • 因颱風或熱帶氣旋引發降雨增加 • 季風可能會減弱 • 夏季雨季日期延後 • 不利於地面水與地下水的品質、污染供給水可能造成水缺乏如石門水庫事件等 • 年總降雨量增加，年總降雨日數減少，造成旱澇週期縮短。 • 水資源短缺 • 人口的增長及追求更高生活水準而持續增加的需求，預計亞洲地區的淡水供應量將會減少，尤其在大流域地帶。其負面影響至2050年可能影響超過10億人。

10. 四、氣候變遷衝擊(續) 2000年後颱風侵襲台灣次數劇增 • 1900~1999年 ， 100年間，颱風侵台378次，平均一年3.78次 • 20世紀100年間，颱風最高一年8次，且僅有二年 • 2000~2005年，颱風共53次，平均一年9次。超過8次有4年 • 2001年颱風更高達16次 1980~2003颱風路徑

11. 四、氣候變遷衝擊(續) 台灣地區之年平均降雨量已觀察到旱澇加劇之趨勢 7年 19年 18年 8年 豐水年 雨量(mm) 2005年 3,568 1953年 3,180 1972年 3,240 1990年 3,144 1998年 3,322 1993年 1,645 2002年 1,572 1980年 1,605 1963年 1,830 乾旱年 雨量(mm) 9年 13年 17年

12. 四、氣候變遷衝擊(續) • 降雨型態之變更 • 　年總降雨日數逐年減少，以台北站為例約少27.8天，而年總雨量呈增加趨勢，約增加268mm ，故平均日暴雨量增加約30%

13. 四、氣候變遷衝擊(續) 台灣地區2001-2004年時雨量超過100mm次數統計表 146.5 137 132.5 160.5

14. 四、氣候變遷衝擊(續) 可看出台灣水情有「3年一小旱，9年一大旱」之趨勢

15. 四、氣候變遷衝擊(續) • 縮小中的海冰 -1979年的常冰覆蓋度廣達北極海兩岸。 -2003年常冰覆蓋度大幅減少，俄羅斯、阿拉斯加和加拿大附近出現了大片空曠海面。

16. 四、氣候變遷衝擊(續) 全球氣候暖化，南極冰山崩解阻礙企鵝覓食通路 企鵝餵食 南極阿德利企鵝

17. 四、氣候變遷衝擊(續) • 溫室效應 • 　全球暖化→百年來平均氣溫上升 2℃，海水面平均將上升達20～40公分 海平面上升1公尺台灣面積減少376平方公里,若為上升2,3,4,5m則分別減少850,1277,1692,2069平方公里（台灣的面積：35,980平方公里）

18. 五、水庫壩址有限、地面水利用率偏低 • 台灣河川之水資源利用率約19% (年約120億噸) • 高屏溪流域由於缺乏調蓄設施，水資源利用率僅12.0%（年平均逕流量81.15億噸，年使用量僅9.57億噸）

19. 每人分得水庫蓄水量(噸/人) 45,649 0 50,000 六、蓄水設施容量有限、抗旱能力的不足

20. 六、蓄水設施容量有限、抗旱能力的不足(續) • 山區地形陡峭，水庫蓄水容量有限 • 集水區地質不佳，地表年沖蝕量大，影響水庫淤積及河川整治，2004年艾莉颱風造成石門水庫淤積量高達2,788萬立方公尺。 (壩高相近，蓄水量相差24倍及170倍)

21. 七、濁度影響供水 • 台灣水資源主要有河川、水庫及地下水三大部分，表面逕流量佔77%，自1999年921地震後，水土流失問題加重，颱風豪雨即造成原水濁度飆升，影響供水。 • 2004年艾莉颱風造成石門水庫濁度飆升，桃園地區停水19天，營業損失及增加用水成本約48億元。

22. 假設2021年亦為平水年 2001年為平水年情況 單位：億噸/年 用水量 186.09(214.58) 海水淡化 0.11 各標的天然水資源需求量 199.8(228.3) 保育 9.62 保育 15.8 工業 17.52 生活 36.00 農業 122.95(151.44) 生活 37.8 農業 117.7(146.2) 工業 28.8 (+6.2) (+11.3) (+1.8) (-5.2) 主要為豐水期川流水 自來水供應5.38億噸 自來水供應33.48億噸 2001年實際引水量為130.12億噸(豐水年) 天然水資源需求總量 =200億噸 天然水資源需求總量 =186億噸 註： 1.括號為含非水利會及非台糖農場灌區用水。 2.豐水年及豐水季時，農業用水增加引取川流水，可發揮生產、生態、生活之三生功能，暫不估列其水量。 八、各標的用水量持續增加

23. 各標的用水分配比例 世界各國資料來源：World Resources Institute (2000年) 九、用水未合理分配

24. 海水 97.5% 淡水 2.5% 冰山 68.9% 地下水(含土壤水) 30.8% 地面水(湖及河川) 0.3% 參、水資源永續利用 地球水的分布－易用淡水資源有限(7.5/100,000)

25. 國際水資源運用情況 由下圖顯示亞洲地區以全球36%的水源量分配給全球60%的人口，實在是捉襟見肘、窘困不堪。 有效水量Vs人口

26. 2004 1972 別以為有水是理所當然 查德湖位於非洲中西部查德、喀麥隆、尼日和尼日利亞交界處，它是其周圍約2000萬人口的水源，有90%的水來自沙裏河注入，因降雨量的銳減，水面面積縮減了95% 。

27. 洪水過後生命總會找到出口 缺水卻造成永久傷害 !

28. 永續發展(Sustainable Development)義涵 我們這一代資源的利用， 不僅能滿足當代的需求， 同時必須不損及未來世代的福祉。 摘自1987年聯合國世界環境與發展委員會「我們共同的未來」報告

29. 2005世銀災害風險區評估報告 天然災害：地震、颱風、洪水、乾旱等四種 世界銀行報告(2005) : National Disaster Hotspots – A Global Risk Analysis

30. 氣候變遷 旱澇加劇 豐枯不均 豐枯水期差異 可能再變大 需求激增 用水需求不斷成長 如何解除台灣高 缺水地區風險 ? 地形條件限制 河川短促 坡陡流急 缺水容忍度低 人口密集區 高產值工業區 新開發日益因難 適合新開發水源有限 開發成本日益增加 環保抗爭 一、台灣水環境之衝擊

31. 二、邁入永續的創新思維

32. 經費 全方位計畫 引領事業發展 人 全面加強人員培訓 策略方向 前瞻與永續 台灣地區水資源之永續發展 技術 科技研發與合作 組織 最佳設計 效能提升 法規 合理檢討 促進發展 三、全方位推動方向與構想

33. 四、基本主張 • 節流與開源並重，提高用水效率 • 總量管制，改變需求以適應水資源供應潛能 • 多元方式開發新水源 永續 發展 • 彰顯社會公義，落實取水者付費、回饋受限者與獎勵保育者 社會 公益 經濟 發展 環境 保育

34. 五、策略與措施 • 天然水資源開發利用之總量管制【每年200億噸】 • 枯水季用水零成長【用水需求以每年183億噸為指標】 • 視區域水資源供需情勢，因地制宜 • 推廣回收再生利用，蓬勃水利產業發展 提高用水效率(包括節約用水、有效管理、彈性調度)→適度多元開發

35. 多元化 水源開發 在總量管制的前提下，適度以多元方式開發新水源

36. 策略 措施 管制天然水資源使用量以每年183億噸為指標 天然水資源開發總量管制 枯水季 各用水標的視區域不同，因地制宜分別以節約用水、有效管理、彈性調度等方式提高用水效率，減少水資源需求 用水零成長 惟為維持經濟、社會之永續發展，新增之工業用水需求亦可採新興造水方式如海水淡化、水再生等因應。 促進經濟、社會、環境之永續發展，增加水資源的永續利用 以多元方式開發包括水庫、人工湖、攔河堰、地下水、雨水貯留利用、農業迴歸水等天然水資源，除豐水季利用外，於枯水季可替代較不穩定之川流水，並可作為發生枯旱時之備用水源 加強引用川流水 豐水季 引進蓄水設施蓄存

37. 億噸 200億噸 186 183億噸 183 Ceiling 水資源需求年總量 用水成長推估趨勢 提高用水效率後推估用水趨勢 ◎ ◎ ◎ 2021 年 2011 2001 未來水資源需求變化示意圖

38. 肆、多元化水源發展 • 「推廣回收再生利用，蓬勃水利產業發展」 • 鼓勵民間投入多元化水源開發市場，帶動多元化水源相關產業的發展，滿足水產品提供、設備製造、管線材料、技術服務、工程施工安裝以及人員培訓等市場需求，紓解開發新水源的壓力。 • 民生及工業獲得穩定輔助水源供應，降低缺水風險，提昇產業競爭力

39. 一、水再生利用 發展目標 單位：萬噸/日 成功案例：台北市立動物園 雨水收集面積：近10公頃 貯槽總容量：809噸 年雨水用量：40萬噸

40. 一、水再生利用 推動現況

41. 貳、可行性評估 二、海水淡化產業 發展定位 • 擔負離島地區重要水源 • 高科技產業專用水源 • 本島高風險供水地區應急水源 發展優勢 台灣西部沿海地形優勢，如廣設據點並以管線聯通，可與天然水資源做靈活調度使用。

42. 貳、可行性評估 二、海水淡化產業 推動計畫 • 新竹海淡廠（30,000 CMD）興建營運計畫 • 桃園海淡廠（30,000 CMD）興建營運計畫 • 澎湖新增海淡廠（4,000 CMD）興建營運計畫 • 金門新增海淡廠與舊廠更新（950 CMD與4,000 CMD）興建營運計畫 • 馬祖新增海淡廠與舊廠更新（950 CMD與1,000 CMD）興建營運計畫

43. 三、各類水源開發成本分析 備註：1.單位興建成本(新台幣元/噸)＝建造總成本(新台幣元) /年可供水量(噸) 。 2.資料來源：雨水、生活污水係參考「台灣地區水再生利用調查規劃」，陳筱華、李信玄等，2002年12月。 工業區廢水係參考「新竹工業區廢水回收再利用規劃」，2003年12月。

44. 四、多元化水源推動契機 推動限制 • 現行自來水價過低，並未反映實際水源開發、處理與輸送之成本 • 污水下水道普及率僅32.7%，雖有水再生利用潛勢水量，在普及率未提升前亦難提供再生水源。 預期商機 預估2009~2014年間落實，預期每年50億元以上的產值。

45. 伍、結 語 水資源開發利用總量管制與枯水季用水零成長實質上是調整用水結構、產業政策及民眾生活習慣等生活全盤轉型的環境運動。 除水資源開發利用總量管制與枯水季用水零成長成為重大策略外，在考量氣候變遷與枯旱周期風險，應推動以多元方式開發新水源，因應水資源運用問題。 為達成推動多元化水源產業的發展目標，必須以足夠的經濟誘因吸引相關產業的投入，持續推動多元化水源的開發與應用，提昇現有設施的營運效率與供水品質，同時積極參與國際合作交流計畫，培植專業人才。

46. 簡報完畢 敬請指教