2023年6月2日 星期五

百年大旱的考驗

 

 
()本文為2020-2021百年大旱專題
 
文‧朱淑娟2023.6.2
 
台灣每年平均有35個侵襲颱風,也是一年中最重要的蓄水來源,但這個規律愈來愈不可靠,2020年夏天就連一個都沒有。加上秋、冬、隔年春雨都減少。即便2020年二期稻作、隔年一期稻作已休耕大半,還是爆發百年來最嚴重的枯旱。
 
回想起來,2020522日那場梅雨,就讓水利署長賴建信有所警覺,「今年雨會不會下完了?夏天會不會沒颱風?」他會這麼想,是因為這幾年下雨型態已改變,雖然年度總雨量差不多,但下雨天數減少、雨勢更大,結果是缺水、積淹水機率增加。
 
直覺告訴他必須提前行動,於是那年抗旱提早兩個月從7月開始,每2周開會調配水源,水庫總量管制。之後只要有適合天氣,就做人工增雨,在豐水期做人工增雨,在過去也很少見。
 
做這些事的用意就是提前節水,讓其他因應策略更有餘裕。隨著枯旱愈來愈明顯,區域調度、緊急海淡廠、工地地下水、鑿井、再生水、伏流水等方案陸續推出,總算讓史上最長枯旱、在歷經9個月後驚險過關。
 
 
區域調度發揮功效
 
整體而言,台中以北的桃園、新竹、苗栗、台中,是這次枯旱最嚴重的地區。但最後只有苗栗、台中實施紅燈分區供水,原因就是桃園、新竹有區域幹管支援,苗栗、台中卻沒有。
 
那年916日,桃園、新竹、苗栗、台中水情燈號轉綠燈,1014日再轉黃燈(一階限水)。新竹、苗栗、台中從202116日起轉橘燈(二階限水)。苗栗、台中(含北彰化)202146日到65日轉紅燈,分區供水(分區供水)長達60天。
 
2017年以前水利署因應枯旱的做法是「開源、節流」,但之後增加「調度、備援」,就是為了因應氣候改變的政策調整。透過串連各縣市的管線,降低區域缺水時孤立無援的困境。
 
「板新二期」就在這次枯旱發揮了效果。透過這條供水管線,過去由石門水庫供水的板新地區,改由翡翠水庫供應,9月起每天72萬噸,這次枯旱最高達到81.3萬噸。也因此10月時翡翠水庫蓄水率只有48%,不像過去多半在七成以上。
 
台北市用水主要從南勢溪取水,只在取水不足時,翡翠水庫才會放水支援,蓄水率雖然只有五成,並不會影響台北市供水。
 
倒是石門水庫因此緩解了供水壓力,它的供水負擔大,一年要運轉四次才夠用,一直都是缺水指標。一旦把北部支援網絡建立起來,它卻變成一個關鍵水庫,可以往南支援新竹,而新竹是台灣科學園區重地,用水量持續成長,又無足夠水源。
 
剛好「桃園支援新竹幹管」即時完工並在20212月啟用,每天可從桃園支援新竹20萬噸,33日再提高到22.5萬噸。此時全球出現晶片荒,保障竹科安全生產成為一件重要的事,事後賴建信常講「一根水管救全球」指的就是這條幹管。
 
在水利署的枯旱因應策略中,工業節水一直都很有限。這次枯旱減少供水最高達13%,但只限每日用水1千度以上用戶,1千度以下的就沒有管到。但其實工業節水可以做得更多,包括平常要求提高廢水回收率,確實盤點用水量等等。枯早時應全面減供一定比例用水,而不是只有每日用水1千度以上者才要求。
 
這次枯旱,科學園區及工業區從1014日起自主節水5%1125日提高到7%。從1229日起每月用水1千度以上用戶減供7%2021225日起新竹、苗栗、台中提高到11%41日起苗栗、台中提高到13%,新竹從423日起提高到13%桃園從521日減供13%台南、高雄從423日起減供13%
 
南部地區,彰化、雲林、南投、嘉義、台南、高雄,從1026日起轉綠燈。嘉義、台南1118日轉黃燈,2021225日再轉橘燈。彰化、雲林、南投、高雄也在這天轉為黃燈。
 
整體而言,以嘉義、台南較缺水。但嘉南平原一期稻作休耕,加上高雄支援台南,枯旱結束前並未惡化為紅燈。
 
台南、高雄很早就有幾個支援系統,其中之一是從甲仙堰引水到南化水庫蓄存。不過台南的三個主要水庫中,曾文、烏山頭已經聯合運用,但南化水庫沒有跟其他兩座水庫串連,從甲仙堰取水蓄存也受到限制。前瞻基礎建設有一項「曾文南化聯通管工程」,用意就是讓南化水庫跟曾文水庫串連,這個工程將在2024年完工,屆時就能提高台南、高雄水源相互支持的能力。
 
高雄部分,從1130日起高屏溪沿岸三座伏流水:溪埔、大泉、興田每天可提供25萬噸。從高屏溪到台南的管線,從117日起每天支援台南15萬噸,1229日再提高到20.1萬噸。
     
     


收成一個月前停灌引發抗議

 
水利署、農水署在1014日宣布桃竹苗1.9萬公頃農田停灌,成為這次枯旱的引爆點。這也是史上第一次在收成一個前停灌,對已辛苦耕種數月、期待收成的農民是一次重大打擊。
 
苗栗後龍灣寶農民洪箱也是受害者,她在臉書號召大家114日到行政院抗議。當天來自全國各地的農民、支持者約上百人。
 
洪箱說:「每次停水都是政府說怎樣、農民就要配合,完全沒溝通。」2018年農田水利會改制併入農委會時,她就曾質疑:「以前水利會還會幫農民講話,變成公部門,移撥農業用水還要問農民嗎?」
 
灣寶在2011年力抗前苗栗縣長劉政鴻的「後龍科學園區」,辛苦抗爭保留下來的農地,卻經常性面對休耕。不只這次,2015年那次枯旱也休耕了,農民永遠是最早被犧牲的對象。
 
久未出現街頭的灣寶自救會會長陳信雄也來了,他向農委會喊話:「農民給政府看很嘸,沒人替我們說話,為什麼在收成最後時刻卻把水給斷掉,農委會說要照顧農民,但關鍵時刻就配合經濟部休耕,一點魄力都沒有。」
                                                                                                                                      
接著水利署、農水署又宣布桃園2個灌區、新竹、苗栗、台中、嘉南平原2015年一期稻作7.6萬公頃休耕,創下20年來最大面積休耕紀錄。經濟部以「農業用水佔七成」說服大家休耕的合理性,但可以做的事很多,以補助來平息眾怒並無法提升因應能力。
 


 
緊急海淡首登
 
這次抗旱用到許多過去沒用過的方法,其中之一是在新竹設置「緊急海水淡化廠」。所謂緊急是指非固定式、臨時組裝的設備。這個時候台灣本島沒有一座民生用海淡廠(電廠專用除外)
 
唯一例外是台塑六輕,它每天用水24萬噸(最高到36),已經排擠到民生及農業用水,擴廠環評時水利署要求他自籌一部份水源,台塑提出自建一座日產10萬噸的海淡廠,目前還在施工中。
 
外島則因湖庫水質不佳,過度依賴地下水,而有數座海淡廠。不過水公司付出的成本很高,台水公司副總李丁來在一個論壇中表示:水公司對海淡水沒有那麼主動積極,因為外島海淡廠每年虧34億,最貴的產水一噸200多元,平均約450元。」
 
由此得知,過去本島沒有海淡廠,主要是成本考量,另一個原因則是耗能,以及鹵水 (高鹽度海水) 排放的環境問題。不過最主要的原因是沒有急迫感,台灣年雨量2500毫米,算是多雨的國家,加上枯旱並不頻繁,海淡廠久久才用一次不符合成本效益。
 
其實早在2011年水利署曾計畫在新竹蓋海淡廠,也做了模廠,但就在模廠差不多完工時,新竹寶二水庫也蓋好了,評估足以供應新竹用水,海淡廠計畫隨即取消,2020年這個基地變成「水利新創科技研發及測試展示基地」,還賜與「活化」兩字。
 
這個決定在當時看起來蠻合理的,但水庫有隱藏成本,寶二水庫建造成本約100億,每年還有操作、保養、清淤等成本,看政府年年投入多少預算在做這些事就知道了。
 
而且沒水時再多水庫都沒有用,賴建信在202010月意識到這波枯旱風險高,在新竹南寮新創基地辦了一場「新竹海淡緊急供水計畫座談會」,規畫一座日產1.3萬噸的緊急海淡廠,沿頭前溪自行車道旁空地設臨時輸水管線,送水到湳雅淨水廠。
 
三個多月後的202121日,新水緊急海淡廠開始供水,從0.3萬噸逐漸增加到1.5萬噸。之後台中也設了最大供水量1.5萬噸的海淡廠,海淡廠在這波枯旱中提供了一股助力。
 
有了這次成功經驗後,賴建信決定在本島蓋固定式海淡廠,並在202136日水利署記者會中首度提出計畫,將在桃園、新竹、嘉義、台南、高雄各蓋一座海淡廠,除了台南日產20萬噸,其餘都是10萬噸。首先提出新竹、台南兩座海淡廠環評。
 
20218月行政院核定的「水資源經理計畫」,新竹目前每天用水58萬噸,自有水源只有48萬,預估2036年成長到80萬。台南現在供水105萬噸,2036年成長到120萬。未來海淡水將注入區域管網就近供水,減緩科技用水排擠到民生用水。
 
這兩座海淡廠同時在2022713通過環評。台南海淡廠鄰近七股鹽田,原本20萬噸的規模被要求分兩期開發,第一期10萬噸,五年後再開發第二期的另外10萬噸。
 
新竹海淡廠位於南寮漁港,規模10萬噸。兩個廠都被要求在每年的69月產水規模折半,也就是每天5萬噸。遇到用電吃緊時還要配合降載。這些要求無非是要抑制海淡廠的用電量。
 
不過這種結論實在多此一舉,因為69月本來就是豐水期,正常情況下當水庫的水足夠供給,並不會去生產成本高的海淡水,也不會出現夏季用電高峰時需要降載的情形。
 
而要求台南廠分二期施工也很奇怪,因為基礎設備還是會一次做完,反而在枯水期真正需要時失去了彈性。而在真正重要的環境影響方面,包括鹵水排放對漁業的影響,以及新竹臨時海淡廠運作時的低頻噪音問題,環評卻輕輕放掉。2023427日行政院核定2座海淡廠計畫,台灣本島邁入海淡廠時代。
        
        


工地地下水、鑿井全上場

 
其他因應枯旱的辦法還包括工地地下水、鑿井、伏流水等等。其中鑿井引發地下水超抽疑慮,地下水不是完全不能用,但應該定位為救命水,並視為最後手段,也就是當其他方法都用盡之後還不足以紓緩枯旱時才能上場,而且要謹慎使用。
 
2017年前瞻基礎建設編列「建置備援水井」,在桃園、新竹、台中、屏東等地陸續建置1,250口新鑿或恢復的水井。2021年枯旱時選擇其中160口供水,每天可提供34萬噸水源。最大量是台中在中央公園、綠園道鑿88口,高雄在高屏溪沿岸鑿60口。
 
最特別的是在鯉魚潭淨水廠附近鑿3口深水井,出動中油探採事業部的鑽井工程隊,水井預計打350米,每口每天取5千噸,總計1.5萬噸。為什麼要在這裏鑿這麼深的井?水利署並沒有說明,而這個計畫最後無疾而終,同樣也沒有交代原因。
 
鑿井雖然定位為救命水,但因為簡單又立即見效,往往變成優先方案。2023年春季南部發生枯旱,行政院核定「2023年穩定南部供水抗旱計畫」,其中鑿井就是最大來源。這個計畫多鑿54口井(高雄28、屏東22、嘉義4),總計每天增加13.6萬噸,超過區域調度、提升淨水廠能力、再生水廠等方案的總合9.6萬噸。
 
取用地下水的方案還有一個,是跟台中市的新建案合作取用地下水,這跟額外鑿井不同,可視為水資源回收再利用。新建案為了平衡地基抽的地下水,不必處理就可以當做混凝土冷卻水或工地清潔用水,但大部分都排到河川丟棄,相當可惜。
 
水利署、台中市政府跟2個位於台灣大道的工地合作,一個是忠泰老佛爺工地,平常這裏有12口抽水井,水深33米,每天每口井可抽5千噸地下水,12口共6萬噸。除了留下15噸到暫存池自用外,其餘都拉專管排到台中市的麻圓頭溪。
 
忠泰營造資深工程師巫浚銘說,工地用水量很大,每個月水費大約7萬到10萬元。但現在除了工務所的飲用水之外,其餘都改用自抽的地下水,每月水費降到12千元,節省了近50倍。這次配合抗旱,工地先將地下水分裝到儲水桶,再連接三個取水口到工地區外,不過除了消防車、環保車來取水之外,民生取水卻很少。
 
另一個工地是「勤美之森」,水利署租下工地對面的停車場,架兩層樓高的四方型鐵架,鐵架四個角落上方裝四個出水口,水車開到出水口下方,就可以直接注入水箱。
 
一位來監督載水的台積電工程師說,這是歷年來載水量最大的一次,每天載48車,每車20噸,每趟水車1萬元,不計其他處理成本,每噸就高達500元,相較自來水每度10元,是50倍。他提到,公司已評估鑿井等其他備案,而經濟部已開放園區鑿井。
 
台中市政府盤點65個工地,每天可抽取地下水總量81萬噸,但最後只有這2個工地供水。日後如何使用這股水源,包括取水及送水方式,都值得好好規劃。
 
 
史上最長抗旱,長達9個月
        
往年5月初就有梅雨舒解枯旱,但20215月過了中旬還沒有梅雨,原本計畫從 61日起新竹也要分區供水,而已分區供水的苗栗、台中、北彰化,停水時間還要多8小時,所幸5月底來了一場豐沛梅雨取消這些限水計畫。其他水庫蓄水率也回升,接著又來了幾波梅雨,終於在66日宣告枯旱結束。
 
從前一年916日桃園、新竹、苗栗、台中水情燈號轉綠燈算起,到隔年66日枯旱結束為止,總計9個月,是歷年來抗旱最久的一次,也是政府抗旱耐力備受考驗的一年。
 
中研院之後提出一份報告,從20206月到20215月,西半部地區是百年來下雨最少的一年,這場枯旱就獲得「百年大旱」之名。而經濟部水利署在水情這麼嚴苛的情況下,發揮想像力、付出行動力,幫台灣度過百年大旱難關,2022415日獲得第五屆「總統創新獎」,可謂實至名歸。
     
 

()2020/9~2021/5百年大旱應變過程(資源來源/經濟部水利署)

枯旱狀況及應

2020.9.16

水利署從7月起開始應變,每2周開會調配水源,水庫總量管制。翡翠水庫9月起南送板新地區每日72萬噸。桃、竹、苗、中,水情燈號,從藍轉綠

2020.10.14

桃園、新竹、苗栗、台中

水情燈號由綠轉黃(減壓供水23點到5)

科學園區/工業區,自主節水5%

桃、竹、苗總計1.9萬公頃二期作停灌。

2020.10.22

新竹南寮水利新創基地舉辦「新竹海淡緊急供水計畫座談會」,規劃新竹緊急海淡廠日產1.3萬噸,沿頭前溪自行車道旁空地,設臨時輸水管線送到湳雅淨水廠。

2020.10.26

彰、雲、投、嘉、南、高,水情燈號,從藍轉綠

2020.11.7

高雄支援台南:

(1)從甲仙堰越域引旗山溪水到南化水庫。

(2)高屏溪川流水,透過聯合管線支援台南每天15萬噸。

2020.11.11

嘉義、台南11/18起水情燈號,從綠

2020.11.25

 

嘉南19,000公頃一期稻作休耕。

桃竹苗中嘉南,夜間減壓前後多1小時(22點到6)

科學園區/產業園區,自主節水5%提高到7%

2020.11.30

高雄3座伏流水陸續供水。

(1)溪埔伏流水,每日15萬噸。

(2)大泉伏流水,每日15萬噸。

(3)興田伏流水,每日10萬噸。

2020.12.29

 

(1)翡翠水庫送板新,每天從72萬噸提高到81.3萬噸。

(2)高雄支援台南,每天從15萬噸提高到20.1萬噸。

(3)新竹、苗栗、台中:

2021年一期稻作2.9萬公頃休耕。

16日起水情燈號,從黃轉橘。

‧每日用水1千度以上工業用水減量7%

2021.1.5

 

桃園灌區2021年一期作,第3區約7,174公頃可供灌。

12區共2.8萬公頃休耕。

2021.1.26

 

抗早水井增加到159口,日產33.6萬。

新竹緊急海淡,2/1起日產0.3萬噸。

桃園支援新竹2/1起每日20萬噸。

2021.2.3

水資源中心、抗旱水井水源,搭配移動淨水設備供水。

桃、竹、苗水資源中心,各設1RO移動淨水設備。

新北、桃、苗抗旱水井,各設1座砂濾移動淨水設備。

每組每天產水1,500噸,6座共9,000噸。

2021.2.17

 

2/25起水情燈號改變:

嘉義、台南水情燈號,從黃轉橘。

彰化、雲林、南投、高雄水情燈號,從綠轉黃。

 

(2)工業用水減量:

新竹、苗栗、台中,減量從7%11%

嘉義、台南,減量7%

2021.3.3

 

新竹、苗栗、台中:

(1)全天減壓供水。

(2)放寬科學園區/工業區申請臨時鑿井。

(3)公告取消地下水引用水量限制。

 

新竹:

(1)桃園支援新竹20萬噸提高到22.5萬噸。

(2)新竹備用水井17口,每天3.2萬。

(3)緊急海淡水日產1.5萬,未來再增加到2.7萬噸。

3/24

 

苗栗、台中、北彰化:

(1)4/1起,工業用水減量從11%13%

(2)4/6起,水情燈號,由橘轉紅。部份地區供52

高雄水情燈號,由黃—轉橘。工業自主節水7%

4/16

 

4/23起每日用水1千度以上工業節水:

新竹,從11%—13%

高雄、台南,從7%—11%

桃園全日減壓供水。

 

台中新增水量:

抗旱水井:從39口提高到88口,多5.5萬噸。

工地地下水:每日4.8萬噸。

緊急海淡水:5月中每日1.3萬噸,再增加到1.5萬噸。

伏流水:後龍、大安、烏溪每日7萬噸。

5/6

鋒面通過,主要水庫增加1,600萬噸水量,燈號不變。

5/19

 

521日起:

桃園市、新北市林口區,水情燈號,從黃轉橘

民生用水全日減壓。工業用水節水從11%13%

台南、高雄,工業用水節水,從11%13%

 

5月底前下雨不足100毫米,從61日起:

(1)新竹水情燈號,從橘轉轉,供52

(2)獨立系統總量管制節水15%

(3)有專管的科學園區/工業區,總量管制節水17%

(4)苗栗、台中、北彰化供52+8小時。

 

()這項措施因及時梅雨而取消

6/6 解除苗栗、台中、北彰化供五停二。枯旱結束。

 

 

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