Water Resources

1. Water Resources

2. Water: A Resource to Manage, A Threat to Control • 水不夠: 節約用水、水再生、水庫、地下水、海水淡化 • 水太多: 洪水、蓄水(水庫、蓄洪池、地下水)、導水 • 水太髒: 水污染 水資源的問題

3. Source: TUNZA vol 6 no 3

4. 水文循環 Source: TUNZA vol 6 no 3

5. Water Use • Domestic use: drinking water, bathing, cooking, sanitation and household gardening • Agricultural use: irrigation, livestock, fisheries and aquaculture • Industrial use • Recreational water: non-consumptive • Environmental water use: for the benefit of ecosystems or the environment • Energy use

6. Environmental water use Environmental water use is for the benefit of ecosystems or the environment, rather than for human benefit. Explicit environmental water use is a small but growing percentage of total water use, including artificial wetlands, artificial lakes intended to create wildlife habitat, fish ladders around dams, and water releases from reservoirs timed to help fish spawn. Like recreational usage, such environmental usage is generally non-consumptive but may reduce the availability of water for other users at specific times and places. We can expect an increase in this use as biocentric and ecocentric value systems are adopted more, so that water is provided to nature reserves and national parks away from competing human needs.

8. 台灣地區水資源特性 • 台灣地區年降雨量約2,500mm，為世界平均值的2.6倍。 • 每人每年可分配降雨量僅約4,000m3，為世界平均的1/7。 • 降雨量分配不均，豐枯比→北部 6：4，南部 9：1，中部與東部 8：2。 • 地形陡峻，河川坡陡流急，3/4以上雨量直流入海或蒸發流失。 可留用的雨水有限，尤其枯水期特別明顯。

9. 降雨量 936億噸 蒸發損失量 224億噸 24% 100% 5% 71% 河道逕流量 661億噸 地下入滲量 50.8億噸 入海 533.4億噸 地下水超抽 7.2億噸 河川引水量 83.6億噸(45%) 水庫供水量 44億噸(24%) 地下水抽用量 58億噸(31%) 總用水量 185.6億噸 保育用水 9.6億噸(5%) 工業用水 17億噸(9%) 農業用水 126億噸(68%) 生活用水 33億噸(18%) 水資源運用狀況(民國86～90年平均值) Source: 經濟部水利署陳伸賢署長95年4月21日國家永續發展會議

10. Source: 經濟部水利署陳伸賢署長95年4月21日國家永續發展會議

11. 各標的目標年需水量推估 現況（以民國90年為準） 推估民國110年需求 單位：億噸/年 用水量 186 需求量 200 保育 9.6 保育 15.3 工業 17.5 生活 36.0 農業 122.9 工業 29.0 生活 37.8 農業 117.7 +5.7 +11.5 +1.8 -5.2 水資源需求總量 =186億噸 水資源需求總量≒200億噸 Source: 經濟部水利署陳伸賢署長95年4月21日國家永續發展會議

12. 舊思維 新思維 (以需定供) 供需檢討 (以供定需) 供需檢討 水資源開發策略 • 積極推動節約用水 • 效率管理、獎勵優惠、修訂法令、合理水價及教育宣導。 • 加強水資源運用 • 區域調度、管網聯通、農業用水調撥及保育用水維持。 • 適度開發水資源 • 以多元化與保護整體生態環境為原則，提高豐水期地面水源之有效利用。 Source: 經濟部水利署陳伸賢署長95年4月21日國家永續發展會議

13. 解決方案與因應措施—總量管制 願景 理念 措施 在天然水資源總量管制條件下 節約用水 永續利用 多元開發 彈性調度 非工程方法優先 有效管理 Source: 經濟部水利署陳伸賢署長95年4月21日國家永續發展會議

14. 水資源總量管制 新興造水(海淡、再生水) 天然水源(人工湖、農業迴歸水、雨水貯留….) 提高多元開發誘因 增加節水效率 減少漏水損失 農業水量檢討 水權彈性調度 耗水型產業檢討 農糧政策 區域水源總量控管 解決方案與因應措施—總量管制 Source: 經濟部水利署陳伸賢署長95年4月21日國家永續發展會議

15. 地下水(Groundwater) • 人類活動會改變土地使用 • 減少透水地面:草地、森林,… • 增加不透水地面:道路、房屋, … • 降低入滲 • 增加逕流(runoff) • 降低地下水補助(groundwater recharge) • 增加洪水量

16. 超抽地下水的危機 • 地下水位下降 • 減少地面水(濕地) • 地層下陷 – 淹水、海水倒灌、 … • 海水入侵(Saltwater intrusion)

17. Saltwater Intrusion http://www.elmhurst.edu/~chm/onlcourse/chm110/outlines/saltintrusion.html Source: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Saltwater_Intrusion.gif

18. 地層下陷 Land subsidence occurs when large amounts of ground water have been withdrawn from certain types of rocks, such as fine-grained sediments. The rock compacts because the water is partly responsible for holding the ground up. When the water is withdrawn, the rocks falls in on itself. 佳冬鄉深受地層下陷之苦，居民蓋房子的同時就乾脆把房子一次蓋的高高

19. 地層下陷--屋頂加高痕跡

22. 地下水補注(Recharge of Groundwater) Artificial Recharge Systems • Surface Infiltration • Vadose-Zone Infiltration • Wells

23. DAMS AND WATER RESOURCES

24. Dams: Disrupt Integrity of River System • Above the dam • Flooding • Sediment deposition • Loss of functional floodplain • Below the dam • Loss of normal river flow patterns • Loss of river biota • Loss of functional floodplain

25. 水壩的好處 • 灌溉用水 • 水力發電 • 公共給水 • 工業用水 • 航運 • 防洪 • 休閒娛樂

26. 水壩的缺點 • 淹沒陸地 • 遷移居民 • 改變河川生態環境 • 破壞生物棲息處 • 水壩安全 • 預期的目標沒達成

27. WORLD COMMISSION ON DAMS • 主要議題 • 成本效益 • 對環境的影響, 永續性 • 對社會衝擊和公平性 • 經濟和財務 • 管理和參與 • 替代方案

28. “Dams have made an important and significant contribution to human development, and the benefits derived from them have been considerable.” • “In too many cases an unacceptable and often unnecessary price has been paid to secure those benefits, especially In social and environmental terms, by people displaced, by communities downstream, by taxpayers and by the natural environment.” • “Lack of equity in the distribution of benefits has called into question the value of many dams in meeting water and energy development needs when compared with the alternatives.”

29. “By bringing to the table all those whose rights are involved and who bear the risks associated with different options for water and energy resources development, the conditions for a positive resolution of competing interests and conflicts are created.” • “Negotiating outcomes will greatly improve the development effectiveness of water and energy projects by eliminating unfavorable projects at an early stage, and by offering as a choice only those options that key stakeholders agree represent the best ones to meet the needs in question.”

30. 建議 • 對用水量和能源需求進行仔細的評估 • 尋找並且評估替代方案 • 確認利益相關者(stakeholder) • 儘早進行完整的調查研究 • 計劃必須被社會接受 • 在規劃階段公開且有意義的讓公眾參與 • 開發者必須考慮社會和環境的影響 • 獨立的審核

31. The World Commission on Dams (WCD) was established in 1998 to provide guidance, and it declared that there are five core values: equity, sustainability, efficiency, participatory decision making and accountability. The report also outlined seven strategic principles, which may be appropriate to many energy production systems. These are (WCD, 2000): • 1) Gaining Public Acceptance • 2) Comprehensive Options Assessment • 3) Addressing Existing Dams • 4) Sustaining Rivers and Livelihoods • 5) Recognizing Entitlements and Sharing Benefits • 6) Ensuring Compliance • 7) Sharing Rivers for Peace, Development and Security

32. 洪水(flooding) • 當雨量太大、降雨太久或快速雪融，常造成水溢出渠道，產生洪水。 • 人類的活動會增加洪水發生的頻率和強度 • 砍伐森林 • 破壞湖泊、濕地 • 過度開墾 • 森林火災 • 採礦 • 都市化

33. 濕地(wetland)和洪水平原(floodplains) • 濕地可吸納暴雨時的地面逕流，暴雨後再慢慢流入河川 • 洪水平原在河岸旁邊，洪水來時被淹沒 • 都市開發擴大，人們開始在洪水平原建房屋，植物逐漸被水泥取代，造成逕流增加，且洪水無處宣洩 • 建造堤防，天然河道改為人工渠道，河流截彎取直

34. 基隆河的發源：基隆河發源於台北縣平溪鄉境之基隆河，本身發源於臺北縣平溪鄉的分水崙，幹流河長86.4公里。水系最遠源流則為芊蓁林溪，發源於火燒寮山東側標高約560公尺處，水系河長約96公里，流域面積約493平方公里【楊萬全，2000】。主流流經瑞芳鎮、基隆市、汐止市、再進入臺北市，最後於關渡匯入淡水河。基隆河的發源：基隆河發源於台北縣平溪鄉境之基隆河，本身發源於臺北縣平溪鄉的分水崙，幹流河長86.4公里。水系最遠源流則為芊蓁林溪，發源於火燒寮山東側標高約560公尺處，水系河長約96公里，流域面積約493平方公里【楊萬全，2000】。主流流經瑞芳鎮、基隆市、汐止市、再進入臺北市，最後於關渡匯入淡水河。 Source: 許維中等, 2007. 基隆河河道與河運變遷原因之初探, 瑞工學報

35. Source: 許維中等, 2007. 基隆河河道與河運變遷原因之初探, 瑞工學報

36. Source: 許維中等, 2007. 基隆河河道與河運變遷原因之初探, 瑞工學報

37. 西元1912年截彎取直：王世慶(1996)：「日治年間後，將士林福德洋、舊街、下樹林、洲尾頭、社子後港墘間之舊基隆河道填為陸地。新基隆河道遷移於後港墘和社子葫蘆島之間，也將貫通基隆河和淡水河之葫蘆島和大龍峒番子溝莊間之番子溝填為陸地。從此後港墘成為士林河港，和士林對葫蘆島、大龍峒的主要渡船頭」。西元1912年截彎取直：王世慶(1996)：「日治年間後，將士林福德洋、舊街、下樹林、洲尾頭、社子後港墘間之舊基隆河道填為陸地。新基隆河道遷移於後港墘和社子葫蘆島之間，也將貫通基隆河和淡水河之葫蘆島和大龍峒番子溝莊間之番子溝填為陸地。從此後港墘成為士林河港，和士林對葫蘆島、大龍峒的主要渡船頭」。 Source: 許維中等, 2007. 基隆河河道與河運變遷原因之初探, 瑞工學報

38. 西元1992年截彎取直：六年國建基隆河整治工程於民國81年底起開始，民國82年10月金泰段新河道正式通水，總工程至民國85年大致完成河道截彎取直及填土工程。由圖5-2中可發基隆河在大直、松山、南港、成功附近河道的改變。截彎取直後遺留之舊河道有如牛軛湖一樣。西元1992年截彎取直：六年國建基隆河整治工程於民國81年底起開始，民國82年10月金泰段新河道正式通水，總工程至民國85年大致完成河道截彎取直及填土工程。由圖5-2中可發基隆河在大直、松山、南港、成功附近河道的改變。截彎取直後遺留之舊河道有如牛軛湖一樣。 Source: 許維中等, 2007. 基隆河河道與河運變遷原因之初探, 瑞工學報

39. 員山仔分洪道：員山子分洪計畫，乃於瑞芳鎮員山子瑞柑新村上游基隆河主流上，興建一高8公尺、長30公尺之攔河堰，並於攔河堰上游右側設一長160公尺溢流堤導洪至直徑12公尺隧道，經基隆山西麓，於台二線里程84K+500處流入東海，工程全長約2.91公里，同時於攔河堰上游設置三座梳子型攔砂壩，阻攔大型流木及巨石。員山仔分洪道：員山子分洪計畫，乃於瑞芳鎮員山子瑞柑新村上游基隆河主流上，興建一高8公尺、長30公尺之攔河堰，並於攔河堰上游右側設一長160公尺溢流堤導洪至直徑12公尺隧道，經基隆山西麓，於台二線里程84K+500處流入東海，工程全長約2.91公里，同時於攔河堰上游設置三座梳子型攔砂壩，阻攔大型流木及巨石。 Source: 許維中等, 2007. 基隆河河道與河運變遷原因之初探, 瑞工學報