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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。
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