百年大旱的考驗

 

 
(註)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3到5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，2020年5月22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9月16日，桃園、新竹、苗栗、台中水情燈號轉綠燈，10月14日再轉黃燈(一階限水)。新竹、苗栗、台中從2021年1月6日起轉橘燈(二階限水)。苗栗、台中(含北彰化)從2021年4月6日到6月5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2021年2月啟用，每天可從桃園支援新竹20萬噸，3月3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10月14日起自主節水5%，11月25日提高到7%。從12月29日起每月用水1千度以上用戶減供7%。2021年2月25日起新竹、苗栗、台中提高到11%。4月1日起苗栗、台中提高到13%，新竹從4月23日起提高到13%，桃園從5月21日減供13%。台南、高雄從4月23日起減供13%。
 
南部地區，彰化、雲林、南投、嘉義、台南、高雄，從10月26日起轉綠燈。嘉義、台南11月18日轉黃燈，2021年2月25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11月30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11月7日起每天支援台南15萬噸，12月29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10月14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11月4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。
 

 

緊急海淡首登場
 
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36萬)，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3、4億，最貴的產水一噸200多元，平均約4、50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2020年10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2021年2月1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2021年3月6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。
 
依2021年8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2022年7月13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6到9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6到9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。2023年4月27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1至2千元，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2021年5月過了中旬還沒有梅雨，原本計畫從 6月1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6月6日宣告枯旱結束。
 
從前一年9月16日桃園、新竹、苗栗、台中水情燈號轉綠燈算起，到隔年6月6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2020年6月到2021年5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，2022年4月15日獲得第五屆「總統創新獎」，可謂實至名歸。
     
 

(表)2020/9~2021/5百年大旱應變過程(資源來源/經濟部水利署)

日期	枯旱狀況及應變
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點)。 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—轉黃。
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點)。 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。 ‧1月6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。 1、2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1座RO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)桃園支援新竹從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5停2。 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%—到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	5月21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%—轉13%。 台南、高雄，工業用水節水，從11%—到13%。   5月底前下雨不足100毫米，從6月1日起： (1)新竹水情燈號，從橘—轉轉紅，供5停2。 (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5停2+8小時。   (註)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。