留住雨水 擴增水備載量

留住雨水 擴增水備載量

2015-03-28 02:10:51 聯合報 葉宣顯／成功大學環境工程系教授（台南市）

國內乾旱情勢嚴峻，有些地區將進入第三階段限水的分區輪流供水。自來水配水系統會維持適當壓力，以防止汙染物侵入，但我國平均壓力普遍較先進國家為低，再加上為因應乾旱，實施夜間減壓供水，就公共衛生而言，是一個隱憂，更何況即將實施之分區輪流供水。
民國九十一年大旱，台北地區實施分區輪流供水後，有些老舊社區就發生居民上吐下瀉疫情。事後追蹤其因，是停水時水管內是空的，當恢復供水，如水管所埋位置周遭環境欠佳，則可能經由倒虹吸作用，將汙染物從管線之接頭，或破洞處吸入而汙染水質。所以進入第三階段分區供水後，應更重視水質安全之監測。
然而欲維持系統適當壓力，首先就是要有充足水量。我們的困境在於，降雨時間過於集中，且地形陡峭，不易留住雨水。因此水資源開發之最優先順序，應該是如何保住上天給我們的降水，將豐水期之水量蓄積下來，以供枯水期時使用。
再者多用逕流，亦有節能減碳之功能，一是因為海水淡化或許多的汙、廢水回收再用，都要用到逆滲透（所謂ＲＯ），這是一個非常耗能的處理單元。再者台灣因為地形的優勢，傳統水源都來自地勢比較高的中央山脈，所以自來水系統從水廠到用戶可採重力供水，這是一個非常省能源的供水方式。如果過於依賴海淡，除了前述ＲＯ之動力費外，因為海平面為最低點，需要泵浦才能打回用水端，對於能源仰賴進口之我國，非常不利。
筆者建議，水資源主管單位應針對本島西部區域，進行普查，看看那些區域豐水期還有餘裕的表面水，且用水地區附近有適當貯水空間，如桃園地區的百里埤塘，或地下有適當之可供蓄水之含水層，都應該加以利用。
個人曾在前國科會（現為科技部）之補助下，在荷蘭進行為期一年之進修研究，知道他們沿著北海之西海岸，北從阿姆斯特丹，南至海牙、鹿特丹等地，在二次大戰後為解決因超抽地下水，造成海水入侵之問題，五○年代起就將萊因河、繆斯河等表面水，經等同我們目前自來水之處理程序淨化後，再以專管將其送至北海邊之沙丘地帶。早期是以重力方式注入地下之含水層，後來有些系統是以泵浦打入較深的含水層。
阿姆斯特丹水公司，在其砂丘地下大約蓄了兩個月的用水量。如果我們有相似的作法，對於每年三、四月的枯水期，以至於颱風暴雨帶來高濁度問題，應該可有比較好的因應空間。
另外，在巴黎郊區的Le Pecq是將受汙染之塞納河水，抽上經高度處理後，以重力方式補注至地下含水層，作為自來水之水源；同時，主事者針對地下水位面設有監測設備，可依降雨狀況，來調整補注水量。美國南加州的橘郡，因為連表面水都沒有（年平均降雨量只有三百毫米），只好將都市汙水經ＲＯ處理後，再注入地下含水層，部分用於阻擋太平洋的海水入侵，部分作為當地自來水之水源。
彰化、雲林地區高鐵經過的地帶，因超抽地下水引起地層下陷，這其實亦表示該地底下是有蓄水之空間，可能因為抽水量增加，或原本自然補注區受到破壞，才引發地層下陷之問題。如果鄰近地區豐水期有餘裕之表面水，可以擴建該區之自來水廠，豐水期時全載出水，將多出來的水量，依現有之管線，或加作一些管線，將其引導至適當之地區，注入地下貯存。
前一陣子，大家在討論核能問題時，都注意到台電備載容量問題。事實上，自來水系統亦應該有備載容量，以供維修或其他不時之需。
國外許多大城市自來水的備載容量達到百分之一百（如巴黎），或百分之五十（如東京）者非常普遍。反觀國內，首善之區的台北市，其備載容量約十八％，國內有些地區的淨水廠，不僅沒有備載容量，有時可能還超載出水。
所以應該在豐水期有多餘表面水的地方，擴建自來水廠，使其有適當之備載容量。在水質良好時全載出水，將多出來之水，引導注入地下蓄水空間，以備類似目前之枯水期，或原水高濁度，水廠無法出水時，抽取使用。當然在實施的過程中，可能還有許多技術上的問題，需要克服。

據筆者所知，荷蘭在以處理過之表面水作深井補注時，亦曾遭遇井篩管長生物膜阻塞等問題，後來經由研發一一加以克服。當然地下水資源應由政府以公權力加以保護，防止違法抽取，或汙染之行為。對於沒有餘裕表面水，或蓄水空間的區域，再考慮汙水再用或海淡。