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第二章:水資源

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第二章:水資源 - PowerPoint PPT Presentation


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第二章:水資源. 一、世界水資源的分布. 1. 水資源特性 (1) 水循環→可更新 (2) 珍貴有限:水源分配時空不均、人口增加、經濟成長 (3) 江河、湖泊、井、泉、潮汐、港灣和養殖水域等的水體,其更可推廣至人類控制並直接供灌溉、發電、給水、航運、養殖等用途的地面水與地下水。. 水資源的空間分布. 受 地形、氣候 影響,空間分布差異極大。. 全球水資源圖. 各區受人口、經濟發展程度影響,衍生出不同水資源問題。. 2 人類可利用的水資源占地球上總水量的比例很低( 0.8 %). 總體積:. 海水 + 淡水約 13.86 億立方公里.

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一、世界水資源的分布
  • 1.水資源特性
  • (1)水循環→可更新
  • (2)珍貴有限:水源分配時空不均、人口增加、經濟成長
  • (3)江河、湖泊、井、泉、潮汐、港灣和養殖水域等的水體,其更可推廣至人類控制並直接供灌溉、發電、給水、航運、養殖等用途的地面水與地下水。
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水資源的空間分布

受地形、氣候影響,空間分布差異極大。

全球水資源圖

各區受人口、經濟發展程度影響,衍生出不同水資源問題。

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2人類可利用的水資源占地球上總水量的比例很低(0.8%)2人類可利用的水資源占地球上總水量的比例很低(0.8%)
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總體積:

海水+淡水約13.86億立方公里

其中淡水僅佔約3%,主要儲存在:

  • 冰河<不易開發使用>
  • 河湖、地下水等水體<常用淡水資源,僅佔0.8%>
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BOX

水體更新週期

水圈中因有不斷往復的水循環運動,使得海洋中的水量能長期保持平衡,且陸地上的各種水體得到補給。此外,各種水體在循環過程中,都在自身淨化和不斷更新,但更新週期相差懸殊(如右表),如河川更新週期為16天,則其一年的流通率為365 /16,流通量=河川水蘊藏量 × 365 /16。

各種水體的更新週期表

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常用淡水資源

  • 地下水

世界超過1/4人口的日常用水仰賴地下水。

衍生問題:

超抽地下水、土壤鹽鹼化等。

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3水資源量的評估:每人每年降雨量(立方公尺/人/年)(淡水)3水資源量的評估:每人每年降雨量(立方公尺/人/年)(淡水)
  • (1)可更新水資源量的估計主要為一地的降水所產生的河川逕流量與地下水補注量;其估計不易,因為一地的降水之外,還要剔除蒸發、人類不當利用產生的水汙染等,故國際上常以每人每年降雨量(立方公尺/人/年)為標準。
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(2)臺灣每年平均降雨量為 2,510 公釐,算成水量大約為 905 億立方公尺,是世界平均值的 2.6 倍,屬於降雨量豐富的地區之一。但由於受到降雨時間與空間上的限制,再加上人口密度高,使得每人平均分配到的水資源量,只有世界平均值的 1/3~1/2 左右,使得我國成為全球排名前 20 位的缺水國家,屬水資源利用潛能不高的地區之一。
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4世界各地水資源短缺的情形:
  • (1)國際上慣用 1,000 立方公尺/人/年的水資源量作為缺水的參考標準
  • (2)缺水地區(water scarcity):北非、西亞、阿富汗等
  • (3)緊水地區(waterstress):非洲中部大部分地區、歐洲中南部、南亞、中國等地
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(3)2050 年時可能出現長期缺水之國家,這類國家多集中於西印度群島、大多數的非洲、西亞、南亞與東歐。
  • (4)凸顯水資源缺乏問題有加重的趨勢,水資源日益缺少也是一個全球性議題。
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補充:設址於斯里蘭卡的「世界水政府組織」( International Water Management Institute )對於 2025 年全球可能的缺水區的預測,其將全球分為自然性缺水、經濟性缺水與不缺水地區
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二、 水資源的開發與利用—— 乾燥地區濕潤地區的個案
  • 1水利設施:與水資源利用有關的系統,舉凡河、海堤防、護岸,水、輸水、排水等設施、渠道、橋樑涵洞、水庫壩體及其附屬建築物均屬之。
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水利設施的興建目的:

增進水資源開發與利用

總量:

全球約有5000立方公里水儲存於水利設施中,比1950年成長7倍。

翡翠水庫

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2.水利灌溉系統:人工引水使之發展農業的系統2.水利灌溉系統:人工引水使之發展農業的系統
  • (1)多發展於年雨量 500 公釐以下的地區,或是濕潤氣候的稻作區。
  • (2)灌溉方法包括建立運河渠道、田間溝渠、地面管線、水車、滴灌系統,以及早期的水塘、堤堰,近代的水壩、水庫、地下水井等。進行灌溉亦附帶有清理、整地、提升地力的功能。附加排水設施,可防水患;近代水庫亦可收防洪、發電之效。
  • (3)降水季節分布不均→蓄水(挖築埤塘、建造水庫)
  • (4)鑿井取水
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3 水利灌溉系統
  • 乾燥氣候區:以多濟寡
  • A新疆、西亞、北非:坎井
  • B尼羅河流域: 水閘、堤堰、圳渠
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C科羅拉多山麓平原、德州西北牧地: 開發地下水、配合機械噴灌,多元利用
  • D杜拜利用海水淡化開發水資源
  • E中國南水北調:跨區引水
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跨區飲水的其他例子
  • 跨區引水在古代早已實行,但距離較遠、規模較大的跨區引水則要至 1960 年代才見。全球較大規模的跨區引水的國家有巴基斯坦、美國、印度、昔日的蘇聯、澳洲和西班牙等國,但除巴基斯坦的西水東調工程年調水量較大( 148 億立方公尺)、美國加州的北水南調工程輸水線路較長(900 公里)外,其餘的工程規模都較小,年調水量一般都不超過 50 立方公尺,工程投資費也僅幾億美元。這反映出各國對大型調水工程的實施都很慎重,因為大型調水工程是一項極複雜的任務,需要研究的問題很多,如調水線路的選擇、工程技術問題、投資與經濟效益,對自然環境和社會環境的影響、與調水有關的政策與法律問題,以及國家經濟力量和技術水準能否適合的問題等。
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規模較大的葉尼塞河、鄂畢河到鹹海、裏海的調水工程,年引水量 5,000 億立方公尺,這個調水構想在 1930 年代時就有人提出了,但到目前還在進行科學研究。美國現正在規劃的調水方案有 13 個,其中規模最大的調水方案是分別從阿拉斯加和加拿大調水(經五大湖水系)到美國西部各州和墨西哥北部,該項工程的基礎建設投資預計每 10 億立方公尺的調水量需 7.5 億美元。由於投資量巨大,調水工程對自然環境影響的研究還不夠,故不少人認為這類大型的調水工程還需要從長計議。
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(2) 濕潤氣候區: 儲水以分配供各季使用,以臺灣為例
  • A修築埤圳→ 如: 八堡圳、嘉南大圳、石門大圳
  • B成效: 粗放旱作→ 水稻一年兩穫
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4 水資源利用會發展成為環境生活哲學:如雲南麗江古城的三眼井
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4. 、供水系統
  • (1)定義:指將水經過處理後分配至各用戶的各項設施
  • (2)設施項目:原水集取→輸水→淨水處理→配水→加壓、儲存
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三、用水類型
  • 1 定義:人類用水的狀況
  • 2 用水類型
  • (1) 依來源來分
  • A地面水- 目前世界多數人利用的水源
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B地下水- 抽取量與日俱增( 人口增加、開發技術進展)
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C淡化海水- 比例極低( 成本昂貴, 多應用於水資源極度缺乏且富產石油之國家)
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國際海水淡化協會一位負責人表示,全球已有 120 個國家進行海水淡化,共計1.36 萬的海水淡化廠,每天生產淡化海水 2,600 萬立方公尺,世界上通用的兩大海水淡化技術是蒸餾和反向滲透;蒸餾是將海水煮開後讓其蒸發冷卻,反向滲透技術是強迫海水通過細密的薄膜,把鹽從水中分離出來。如果將蒸餾和反向滲透技術結合起來,可大大降低海水淡化的成本,每立方公尺淡化海水的成本將從目前大約70 美分降到 50 美分。
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淡化的海水是安全而可大規模發展的水資源嗎?淡化的海水是安全而可大規模發展的水資源嗎?
  •   在水資源短缺迫切的今日,海水淡化成為一項熱門的解決方案。但是世界野生生物基金會(WWF)新出爐的一份報告表示,這種取水方式對環境衝擊大,包括惡化全球的氣候變遷。WWF 全球淡水計畫主任皮托克說:「海水淡化是一種昂貴、能源密集、且會製造溫室氣體的取水方式。」他認為,海水淡化雖然對於世界未來的淡水供給可能有其價值,但目前,各地區仍有更便宜,且對環境傷害較小的供水方式可優先採行。
  •   研究報告表示,海水淡化近年來急速成長,成為已開發地區和許多開發中地區的重要新水源。然而,海水淡化對環境的影響不一而足,包括破壞珍貴的海岸棲地、累積高鹽度的廢棄物、增加溫室氣體的排放等。報告說,當今舉世對海水淡化廠的迷思,就如上個世紀中期對水壩的迷思,只熱衷於取水,而不見未來的環境代價,也忽略了其實有更根本的環保解決方案,例如水源保育、提升用水效率和水回收再利用等。許多最密集使用海水淡化的地區,都有破壞自然水資源尤其是地下水的紀錄。
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WWF 報告估計:阿拉伯灣地區淡水需求的 60% 都來自海水淡化;澳洲西部城市伯斯則打算以此供應 1/3 用水;西班牙把海水淡化水的 22% 用在農業上,比例為全球最高。WWF 呼籲,管理用水需求以及對大型工程進行影響評估,都必須及早進行,否則造成無法彌補的環境破壞和財政透支,都得由人民買單。
  • 資料來源:環境資訊中心。2008 年 7 月 30 日,取自
  • http://e_info.org.tw/taxonomy/term/1357
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D雨水回收再利用

優點:

充分利用天然雨水,

達到最大節水效益。

EX.

瑞典國際開發署(SIDA)協助衣索比亞農業部建立雨水收集系統,提供許多家庭維持長達5個月的飲用水。

典型的家戶雨水收集系統示意圖

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(2) 依用途來分
  • A農業灌溉-用水超過 2/3 以上, 且以開發中國家用水最顯著
  • B工業、家庭- 歐洲、北美等工業發達國家, 工業用水比例略多於農業用水
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(一)地面水
  • 1 水庫
  • 全球水庫的分布
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(2) 興建水庫的經濟效益
  • A為附近的地區提供自來水及灌溉用水
  • B利用水壩上的水力發電機來產生電力
  • C與運河系統結合為水利設施。
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(3)水庫的不良影響
  • A造成大量居民生計與遷移安置的問題。
  • B破壞和改變流域生態系統特有的功能和結構。
  • C淹沒文物古蹟或造成原有自然景觀觀賞價值的損失。
  • D衝擊當地的傳統文化。
  • E改變泥沙的自然輸出,造成下游河床、河口海灣氾濫平原的縮小以及海岸線遭
  • 侵蝕。
  • F河川自淨能力降低,水庫區水質產生優養化或毒化。
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G下游河川斷流,威脅河口與濕地等生物棲息地,導致植被或生物種的減少或毀滅。G下游河川斷流,威脅河口與濕地等生物棲息地,導致植被或生物種的減少或毀滅。
  • H大壩下游河道下切、河岸遭侵蝕及河、海口水中鹽分增加。
  • I有可能誘發地震及庫區塌方、滑坡。
  • J灌溉引起土壤肥力損失、加重鹽鹼化。
  • K促進外來物種的侵入導致生態危害。
  • L誘發與水體有關的若干傳染病。
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(二)地下水
  • 1.優點:缺蘊藏量豐富,水量與水質較穩定
  • 2.缺點:地下水循環速度慢,每年更新的水量少
  • 過度抽取地下水→地下水位下降
  • A水井乾涸
  • B地層下陷
  • C海水入侵
  • D水質惡化
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B臺灣的屏東縣佳冬鄉
  • 佳冬鄉是屏東縣 8 個客家鄉鎮之一,卻擁有一半的閩南人。客家人聚居處擁有全屏東縣最多的古蹟,閩南人聚居處卻有著全臺難得一見的地層下陷奇景。1979 年間,養殖漁業興起,此區盛行淡水養殖,居民於是超抽地下水,造成塭豐和焰塭兩村地層下陷達 2.5 公尺,雖然經過整治,地層已不再下陷,村民也改採海水養殖,但房屋下陷一半以上、墳墓泡在水中、堤防布滿抽海水的水管與電表,形成佳冬鄉特殊景觀,而這些也都被鄉公所開發為觀光景點。
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(三)乾燥區的灌溉問題
  • 1.目前用水量增加: 人口增加、產業發展
  • 2.問題
  • A大量抽取深層地下水→ 地下水枯竭
  • B地面水→ 生態、環境產生變化
  • 3.例子:中亞鹹海、查德湖的變遷
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中亞鹹海
  • 中亞的鹹海自一九六七年起的四十年來縮減了七十五%。左圖為鹹海一九八九年年中的面積,右圖則是二○○三年八月的景況,十四年來的變化,明顯可見。(摘自網路)
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查德湖

位於查德、喀麥隆、奈及利亞和尼日等國交界處, 是一座淡水湖。其湖底平均海拔高度 280 公尺,平均水域面積 1,540 平方公里,水體蓄容量 72 立方公里。查德湖在 1960 年代時還是一個超過 2 萬 3,000 平方公里的大湖,但後來因為雨量減少、加上人類大量截取水流作為灌溉民生之用,查德湖面積不斷縮小,1980 年代萎縮不到 2,000 平方公里。

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一個廣大的濕地環境在短期內縮小,對環境的影響很, 包括漁業衰退、缺水嚴重、土壤鹽鹼化、農畜減產與生態浩劫。

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(四)水汙染
  • 1.來源
  • A產業活動
  • B家庭廢水
  • 2問題:優養化、水質惡化、農地污染
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(五)、水權紛爭
  • 1 水權紛爭的原因:
  • (1)不同用水類型之相對耗用量
  • (2)集水區上、下游或集水區內外的地區之間
  • 2 水權的意義:宣告優先使用水資源之權限
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3由於水資源具有隨機性、流動性、不可替代性、功能多樣性,許多國家規定水資源使用權利歸全民所有。政府為有效利用、管理水資源,以維護居民健康、生態環境,並促進社會經濟發展,以產權為基礎建立各項水資源管理制度,即管制民眾使用水的措施架構便稱做水權,稱為水權制度。3由於水資源具有隨機性、流動性、不可替代性、功能多樣性,許多國家規定水資源使用權利歸全民所有。政府為有效利用、管理水資源,以維護居民健康、生態環境,並促進社會經濟發展,以產權為基礎建立各項水資源管理制度,即管制民眾使用水的措施架構便稱做水權,稱為水權制度。
  • (1) 澳大利亞的「河岸所有權」制度:毗鄰水體、水域的土地所有者,有權使用水資源。其特色為:
  • A水權與土地所有權緊密聯繫,當土地被出售,水權便轉移到新的土地所有者手中。
  • B許可證具有相同地位,沒有先來後到的差異;缺點在於水權不能獨立交易和轉讓。其後修法允許水權與土地分離,單獨出售,以便在市場機制下,做更高價值的應用。
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(2) 美國「用水優先權」制度:由於美國西部較為乾旱,河流水量之年變化率、季節變化率均大,故成立此制度。除有「先來後到」的區分外,水資源須與被灌溉的土地作為一個整體同時出售,由於產權界定明確,水價值大增。各區並成立互助組織,直接劃分水權或依據淨用水量來決定水。水進入貿易市場的先決條件是:必須用於諸如灌溉、開採金礦⋯⋯等產業活動,且須遵循優先權,按比例取用。
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(3)水權交易可讓使用者考慮到機會成本,激發水的其他使用價值,加強節水技術,從而減少資源退化的壓力。此外水的有效利用,也有助於發展農作物多樣化。(3)水權交易可讓使用者考慮到機會成本,激發水的其他使用價值,加強節水技術,從而減少資源退化的壓力。此外水的有效利用,也有助於發展農作物多樣化。
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4 水權紛爭的實例
  • 多瑙河
  •  多瑙河是歐洲第二大河,全長 2,850 公里,流經德國、奧地利、斯洛伐克、匈牙利、克羅埃西亞、塞爾維亞、羅馬尼亞、保加利亞、摩爾多瓦和烏克蘭等 10 個國家,是世界上流經國家最多的河。流域面積達 81.6 萬平方公里,流域範圍還包括波蘭、瑞士、捷克、斯洛維尼亞、波士尼亞——赫塞哥維納、蒙特內哥羅、馬其頓共和國、阿爾巴尼亞等 8 個國家,大小河川達 300 多條支流。1992 年,匈牙利和前捷克斯洛伐克曾因多瑙河河水調配和水壩建設問題而鬧上國際法院,這是極少數能以理性和法學解決糾紛的例子。
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(2) 南亞:印度與巴基斯坦為了印度河的掌控權而爭執不下,印度與孟加拉之間也為了恆河的水源而互不相讓 。
  • (3)中東:據以色列前總理夏隆的回憶錄透露,發生於1967年的「六日戰爭」,爭奪約旦河水源的控制權也是主要因素之一。以色列不願放棄戈蘭高地,除了軍事理由之外,更重要的原因是那是河川的發源地,供應以色列25%的水源。以色列另外25%的水源則是來自於西岸(West Bank)山區的含水層,供應以國主要城市的飲用水。以色列於1967年佔領西岸之後,盡情享用這些珍貴的水源,但卻限制巴勒斯坦人取用,以致於出現以色列人的住宅內有大型游泳池等豪華設施,並且每天用灑水器灌溉草坪,但隔鄰的巴勒斯坦人卻連飲用水都難以取得的強烈對比。未來巴勒斯坦在此建國之後,兩國要如何共享西岸的水源,將是一大難題。即使巴勒斯坦表現出極大善意,願與以色列和平共享,但是為了滿足巴勒斯坦人民的用水需求,供應以色列的水量必然將會減少,水質也將受到影響。而黎巴嫩和敘利亞對以色列四處強佔水源的做法也早已不滿,日後以色列與鄰國間是否會因爭奪水資源而再起紛爭,難以逆料。
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(4)美洲
  • 在水資源堪稱充裕的北美,同樣也因用水而出現矛盾。美國不僅是全世界耗費能源最嚴重的國家,也是用水最浪費的國家。在藉由北美自由貿易協定(NAFTA)取得加拿大的石油供應保證之後,美國現在又不斷施壓,希望經由進一步談判掌握加拿大的水源。美國的用水危機已經逐漸浮現,中南部多個州都有乾旱問題,不久前喬治亞州、佛羅里達州和阿拉巴馬州還為了如何分享水源而爭執不下。喬治亞州甚至擔心情況若無改善,年底前亞特蘭大的飲用水就將用罄。在美國眼中,加拿大擁有豐沛的水源且人口稀少,又與美國接壤,自然是最理想的進口來源。然而在加拿大看來,為了滿足美國的能源需求,加拿大的耗水量已經非常龐大,若再要對美國供應用水,將對加國的環境生態造成難以彌補的破壞。在另一方面,加拿大部分人士也擔心,美、加兩國共有的五大湖區在長期取用和暖化效應之下,水位已持續下降而漸呈萎縮;美國若大量抽取密西根湖的湖水以滿足用水所需,勢必會影響另外四個湖泊及加國境內聖羅倫斯河的水位,並進一步衝擊到魁北克省的用水。
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(5)非洲
  • 尼羅河流經非洲10個國家,但是掌控權卻落在埃及和蘇丹這兩個位居最下游國家的手中,埃及就不只一次威脅說,河川上游的國家若是過度取用尼羅河水,她將不惜發動戰爭。
  • (6) 臺灣
  • 翡翠水庫位於臺灣北部新店溪支流北勢溪上,範圍包含臺北縣坪林鄉之全部,雙溪鄉、石碇鄉、新店市之一部分,距臺北市約 30 公里。翡翠水庫的供水對象為臺北市居民,但水庫壩址在臺北縣,此現象引爆水權的爭議。
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(7)聯合國所發表的一份報告預測,在未來25年間,水資源的取用可能是導致非洲地區爆發衝突與戰事的最主要原因;最可能出現戰爭的地區,將是河流或湖泊為不只一個國家所共有的區域。面對世界各地相繼浮現的缺水危機,各國或有必要研商出一套負責任的用水政策,以避免水資源的浪費,並化解種種潛藏的衝突。更何況,人類固然面臨缺水危機,但是地球上並非只有人類需要水資源,還有其他物種生命也需要水。在尋求滿足自身需要的同時,不應傷害到其他國家人民、甚至其他物種的生存權利。(7)聯合國所發表的一份報告預測,在未來25年間,水資源的取用可能是導致非洲地區爆發衝突與戰事的最主要原因;最可能出現戰爭的地區,將是河流或湖泊為不只一個國家所共有的區域。面對世界各地相繼浮現的缺水危機,各國或有必要研商出一套負責任的用水政策,以避免水資源的浪費,並化解種種潛藏的衝突。更何況,人類固然面臨缺水危機,但是地球上並非只有人類需要水資源,還有其他物種生命也需要水。在尋求滿足自身需要的同時,不應傷害到其他國家人民、甚至其他物種的生存權利。
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樓房遷移廣告

水資源與生活

隨著經濟發展、人口增加,我們對水資源的需求有增無減,在利用水資源的同時需考量合理的利用方式,以避免產生三種水資源問題 ─ 「水太多」(洪災)、「水太少」(旱災)及「水太髒」(汙染)。下方照片是臺灣某地區一間廢棄屋牆壁的廣告。請問:

1.該廣告最可能出現在臺灣哪個地區?

2.出現該照片的地區,最可能在水資源利用上出現哪一類問題?

Ans:西南部沿海地區(養殖業盛行的地區)。

Ans:淡水不足。因養殖業需大量乾淨淡水,超過當地地表淡水的供給量,故需另找其他水資源(淺層或深層地下水)補給。

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水資源與生活

3.當出現了像廣告這種現象時,表示可能出現哪一種環境問題?對居民的生活產生什麼影響?

4.請同學討論,如何解決此水資源的問題?

Ans:地層下陷。過度抽地下水易間接導致地層下陷、海水入侵、地下水汙染等問題,其中地層下陷的問題易讓當地居民在大雨、大潮等時受淹水之苦,故衍生出樓房升高的產業需求。

Ans:可從減少水資源需求(如限制養殖業發展、減少魚塭的換水率等)、增加水資源的來源(如海水淡化等)來解決當地「水資源不足」的根本問題。

樓房遷移廣告

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七、世界水資源的問題與對策
  • 1 大都會地區~加州都會區
  • 加州面積412,235 平方公里,約有11 個臺灣大,人口約3,680 萬(2005 年資料統計),每年平均降雨量582 毫米(mm),每年排放的水量(runoff)有71 百萬AF(約875 億立方米)1。加州號稱世界第五大經濟體,生產美國所需百分之五十以上的蔬菜,且是最大的棉花輸出地區,擁有高科技產業,工業發達。
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加州三分之二的水源源自沙加緬度(Sacramento)以北,但是卻有百分之七十以上的人口居住於南加州。加州雨季通常在冬季,然而需水量的高峰卻在夏季,以至於大都會地區有用水不足的現象,依靠雨水而缺乏灌溉系統的農地沒有足夠的雨水灌溉。所以,加州雖然有大量雨水,但是沒有在適當季節(夏季)下在適當地區(南加州)。解決方式是在時間與空間上平衡水源的分配,並建構水源開發供應輸送系統,將冬季山區積雪和春季的雨水儲備起來,供應南加州地區夏季的用水尖鋒或乾旱季節使用。加州三分之二的水源源自沙加緬度(Sacramento)以北,但是卻有百分之七十以上的人口居住於南加州。加州雨季通常在冬季,然而需水量的高峰卻在夏季,以至於大都會地區有用水不足的現象,依靠雨水而缺乏灌溉系統的農地沒有足夠的雨水灌溉。所以,加州雖然有大量雨水,但是沒有在適當季節(夏季)下在適當地區(南加州)。解決方式是在時間與空間上平衡水源的分配,並建構水源開發供應輸送系統,將冬季山區積雪和春季的雨水儲備起來,供應南加州地區夏季的用水尖鋒或乾旱季節使用。
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(1)缺水原因

A人口增加:加州因氣候溫和+資源豐富而吸引大量人口移入。 →水資源供應緊急、地下水過度抽取、與鄰區發生水權衝突

B氣候乾燥:地中海型氣候,年降雨量不足。

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(2)對策
  • A水資源整合運用: 加州水資源開發計畫( 儲水、供水)
  • B 水權交易市場
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水權衝突-歐文河谷

1905 年時花費約24.5 百萬美元興建洛杉磯渠道,1913 年完成,全長約234 哩,供應大洛杉磯地區每年百分之七十五的需水量。

洛杉磯輸水道歷史照片

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美國歐文河谷示意圖

結果

  • 歐文湖完全乾枯。
  • 當地逐漸沙漠化,農業活動完全消失。
  • 歐文河谷地下水資源系統消失殆盡。
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興建工程前,洛杉磯市政府並未進行環境影響評估,因而導致歐文河谷的生態危機。興建工程前,洛杉磯市政府並未進行環境影響評估,因而導致歐文河谷的生態危機。

  • 1997年簽署備忘錄,要求洛杉磯市政府必須協助當地在2003年前回補水資源,到目前為止,相關的工作仍在進行當中。
  • 水權交易:透過水銀行進行水權交易,讓水資

源重新分配並充分利用。

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水權衝突-帕克水庫、科羅拉多輸水庫
  • 科羅拉多渠道於1933 年建造,1941 年完工,全長約242 哩,渠道從加州與亞立桑那州交界的派克水庫(Parker Dam)引用科羅拉多河河水,經過Mojave沙漠到Santa Ana 山東麓,供應南加州地區居民每年1.6 x 109 m3的飲用水。

Parker Dam ,powerplant and Lake Havasu, Arizona

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加州水資源開發計畫
  • 加州水源開發計畫(SWP, State Water Project)是全美國最大州政府主導的水電開發工程,包括抽水廠、發電廠、蓄水壩、湖泊、運河、隧道、渠道等,處理有關集水、蓄水、排水、引水等工作,供應廿九個供水代理商(Water Contracting Agencies)。
  • 水源來自於雨水、雪溶,以及Sacramento-San Joaquin 三角洲多餘的水。供給北加州、舊金山灣區、中部海岸、San Joaquin 谷地及南加州各供水代理商。
  • 附加功能:發電、防洪。
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水銀行

在水資源有限的情況下,水資源的管理成為目前重要課題之一,因此在某些地區出現類似普通金融銀行的「水銀行」。水銀行的作法是讓農民在抽取地下水時,必須符合水權登記的水量,在灌溉後「若」 有多出的水量,則可以「賣」給其他要水的單位。加州政府成立水銀行,農民可以向政府申請用的水少一點,將「多」出來的水存蓄在水銀行裡,政府可以把這水銀行所儲放的水拿去運轉放貸給民生、工業用水,所獲得的利益再給農民。

水銀行使得農民願意省水灌溉,甚至連雨水也儘量保存在田間。惟此方法目前才在實施,仍需一段時間才看出其正負方面的影響。

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水權交易
  • 一九九一年加州水資源部門成立了「乾旱水銀行」,購買灌溉區之農業用水移轉至特定缺水集水區、農田及周圍的使用者使用,一九九二~一九九四,「乾旱水銀行」的規模漸漸發展為地區性用水移轉。
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2 中國跨區域的引水問題∼天津的缺水問題
  • 天津缺水的原因:
  • A降水分布不均
  • B人口、產業快速成長
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(2) 環境問題: 地層下陷、地下水鹽化

(3) 對策: 引灤入津、引黃濟津

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3 約旦河的水資源問題與對策

流域範圍

約旦河流經黎巴嫩、敘利亞、約旦、以色列與巴勒斯坦等五國。

上游源自於黎巴嫩和敘利亞→戈蘭高地→加利利海

→敘利亞的雅爾穆克河匯入→往南注入以色列與約旦的邊境死海

約旦河流域圖

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乾燥氣候
  • 戰爭→控制水源
  • A以色列人建國→ 展開引用約旦河的國家輸水系統計畫→ 引水至南方→ 引發以、敘的邊界衝突
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約旦河流域水資源之爭

  • 1949年,以色列在以、敘邊境的約旦河築壩攔水,使約旦境內的約旦河水更稀少。於是約旦在1951年開始將雅爾穆克河河水引入約旦境內。
  • 1964年後,以色列把約旦河流經敘利亞和約旦邊境的水導入以色列國境中,並攻擊敘利亞的蓄水設施,以色列在戰後取得約旦河水源的控制權。
  • 1987年,敘利亞和約旦簽署協議,但敘利亞卻違反協議,建造37座水壩(協議為25座),且過量抽取河水,引發兩國間的紛爭。
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C以、黎衝突→ 以色列在黎南邊界建立軍事緩衝地區→ 控制約旦河上游區及黎南境內的利塔尼河。
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(3) 嚴格水資源管理政策
  • (4)新技術:海水淡化、滴灌
  • (5) 以武器與土耳其交換水
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缺水危機惡化 以色列調漲水費救水荒

加利利湖、沿海地下水與山區為以色列境內主要供水來源,但以色列水利局表示,因主要供水源的水位皆逼近代表缺水的黑色警戒線,當局決定園藝用水價格將調漲兩倍。園藝用水將調升九成,從目前每立方公尺以幣三元九角謝克(新台幣約三十六元)上漲至四元七角謝克,若情況持續惡化,明年將限制灌溉草皮用水。

此外,水利局並計畫限縮境內的農業灌溉用水,位於北方靠近戈蘭高地與加利利湖一帶的農業區將首當其衝,勢必導致農產品產量下滑,影響物價蠢蠢欲動,以色列農業和財政部門正苦思平抑物價對策。

不過下猛藥的這些對策,仍無法搶救加利利湖、沿海地下水與山區主要水源水位回升。因加利利湖等水位已低於代表低水位的紅色警戒線,正逼近代表超低水位的黑色警戒線。

除調漲水費搶救水荒,沙尼並宣布開鑿其他水源的方案,包括緊急開挖加利利湖附近的水井,淡化沿海附近已遭鹽化的一百六十座地下水井,加速興建海水淡化廠,及興建廢污水回收再利用系統等。

2008.7.9

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節水大戰

洛杉磯地區蒙特利公園市,目前使用的水源全部來自地下水,水資源雖充足,但市政府在節水方面仍不敢掉以輕心,採取了很多切合實際的辦法,如免費贈送居民節水馬桶,並負責安裝,甚至訂定管制條例,限定草坪澆水的次數減至每週2天,一切的方法,皆希望教育民眾愛惜「水」這項珍貴資源。請問:

1.請同學想一想還有哪些節約用水的方法?在政府方面、企業方面與民眾方面,可以做些什麼呢?

Ans:請同學自行發揮,可參考以下網頁網站資訊:

「節約用水資訊網」http://www.wcis.itri.org.tw/index.asp

「政府機關及學校節約用水資訊網」http://www.ewater.itri.org.tw/

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節水大戰

2.在不同氣候區下,水資源有很大的差異,請同學收集資料並討論各地是如何面對水資源問題?

3.臺灣地區水資源總量相對是豐富的,但平均每人水資源卻是匱乏的,請同學討論因應未來氣候變遷,臺灣應如何面對?

Ans:請同學自行發揮。

Ans:面對未來水資源的挑戰,可以用新的思維去面對:(1)開拓多元化的水源,減少浪費

(2)加強區域性的水源調配,增設備援的供水系

(3)充分利用山麓區河川的伏流水,進行地下水人工補注。