台灣「未來科學與文化研討會」論文選登：台灣地區水資源利用的省思

摘要

台灣地區有豐沛的降水與高大的山林區，是最好的天然水庫，實無缺水之慮，只是取用水的方式不能溶入自然循環中。由於人為開發，改變地貌，製造垃圾及污水，改變水循環路徑同時擴大污染水源，使飲用水取得更加困難。反觀兩岸水利史上成功案例皆順其性而為，珍惜環境，保有自然本性，才是存取水源的正確方向。空間中有無數的通道，從整體的角度思考，天地之間必然是相互循環的，地上回歸自然，風雨回歸天時。

台灣地區的水資源

台灣地區年降水量平均超過2500公厘，是全球年平均降水量2.6倍。降水時間集中在豐水期(5月到9月)，其中八成來自於颱風降水，河川逕流量大，水源充沛；在枯水期(10月到翌年4月)，降水少，逕流量只有豐水期的十分之一，存在著季節性的供水不均。台灣地區高山林地面積近50%，河川多發源在山區，長度短，坡度陡峭，水勢急，大量降水都直接逕流入海。河谷狹窄，庫容有限，故水庫雖多，總容量卻不大。因為受到地形與降水時間不平均的影響，台灣每年每人平均所能分配之降水量只有世界平均值的六分之一，雖然有這麼多的降水量，仍屬「貧水」的國家。台灣地區每年的用水量約占總降水量的20%，其中水庫供應20%的用水量，河川引水供應45%的用水量，地下水供應35%的用水量。隨著河川的污染日益嚴重，供水不足的部分大都改由超抽地下水來補足，加速破壞地下水循環。

降水預報的現況

在氣象學中雲滴凝結成雨滴的過程至目前尚不能清楚掌握，所以在數值預報中以參數化來處理。一塊雲區相當可降多少雨量，得到的結果只能定性分析是否發生降雨及雨勢強度如何，對於雨量的多少估計能力極有限。那麼這朵云何時降雨？持續多久？總量多少仍是不清楚的，但往往降水成災只是時間的問題。那雲中的雨滴從何而來?是否來自凝結?以目前最即時的雷達觀測技術，也只能看到成雨的結果，無法看到來源或成雨過程可持續多久?想知道最終會降下多少雨量還是無解。例如發生在台灣2001年的水患與2002年的乾旱成因仍是謎?2001年9月的納莉颱風侵台的時間與降雨量都打破歷史紀錄，大量降水使得2001年夏季雨量超過長期平均值，在百年中排名第5。2001年10月以後雨量就開始明顯偏少，2002年1~4月的累積雨量在過去百年中，排名倒數第4，5~6月梅雨期的累積雨量是過去百年中排名倒數第5，1~6月的累積雨量更是百年來最少的一年，真是大澇到大旱。

2002年6月28日雷馬遜颱風的環流降水，僅一日就注滿了翡翠水庫與石門水庫，即刻解除半年來的大旱，又是戲劇性的變化。就大氣環流狀態而言，2001年不是聖嬰或反聖嬰現象，屬於中性期。所以台灣雨量嚴重偏少與聖嬰、反聖嬰現象無關。過去百年來，全球許多地區氣溫明顯上升，但是極端天氣或氣候的發生頻率，卻無一致性的變化，難以證明2002年的乾旱與全球暖化有關。既然不是聖嬰現象，也可能不是全球暖化，那原因是什麼？自從衛星雲圖被廣泛使用在氣象觀測後，對於天氣系統的預報有明顯的改進，如鋒面的移動、颱風的移動或雷雨胞的移動等等都能隨時監視；常用的雲圖頻道中有紅外線、可見光及水汽等三種雲圖:可見光雲圖即可看到發生天氣的位置，紅外線雲圖則可達到全天觀測的要求，水汽雲圖更可觀察高層大氣運動的狀態，打開的頻道越多，看到的大氣運動現象越完整，在預報上未知數就越少，自然誤差就小。

中華文化與水利經驗

時空通道事件的啟示

下表例舉了發生在歷史上曾經走過時空通道的人物及相關事件，可知存在時空通道，並跨時空的在傳送物質。

如果從上述時空通道的案例來思考，把時空通道擺在將降雨的雲中，直接運水過來，看起來就像成雲致雨了。如果有一天能看到時空通道分布情況，就好像先人發現人體的氣脈分布運行一樣，或許就能了解天氣變化的原因了。

中華文化有天人合一說，認為人體是小宇宙，外面是大宇宙，彼此相類似。人體除血液循環外，還有氣脈的能量循環。如果血液循環發生了問題，必然也影響到氣脈的通暢。反觀自然環境中的河川水源，滋養萬物，不正如同人體的血液循環一樣嗎?今天自然界被人為的改變地貌，就改變了水的自然循環，如水壩阻隔了大流量河川的上下游循環，河水的被大量污染形成污染循環，地下水的超量抽用等等，都會破壞大地的生態與結構，就好像人生病一樣。自然環境的損毀，也就損壞了自然界的氣脈，自然界氣脈錯亂後就回來影響一切，包括降水的分布了，在大氣科學中稱為氣候變遷。所以在觀測技術未能突破時，儘量還原自然界的水循環及保持河水的潔淨度或許可改善水旱之災。

如何能有正確運用豐沛降水，可參考中國古代成功的水利工程經驗。位於四川成都平原西部岷江上的都江堰，是全世界至今為止，年代最久(２２００年)、唯一留存、以無壩引水為特徵的水利工程，至今仍發揮巨大效益，科學地解決了江水自動分流、自動排沙、控制進水流量等問題，消除了水患，使成都平原成為"水旱從人"的"天府之國"。新疆天山南麓的坎兒井是乾旱地區利用水平隧洞導引地下潛流，實現地表自流灌溉的暗渠工程，在乾旱地區可以大大減少蒸發量。浙江省中部的武義縣俞源村，是中國明代開國元勛劉伯溫親自設計的，一個曾經被旱澇肆虐的小村落，在按照中國道教的太極星象圖重新設計布局後，在此後的600多年中再沒有發生過一次旱澇之災，每年農曆六月二十六必定下雨，大旱之年也不例外，百姓從此安居樂業。台灣桃園地區，利用緩降地形及蓄水性佳的紅土，在斜坡下方築堤堰，儲蓄雨水；或配合灌溉水圳的開發，在平地挖掘凹地，建構出能儲蓄地表水的陂塘，再開築水道，串聯溪流，引溪水至陂塘及陂塘之間，形成更有效的水利網。上述都是依當地地形與水源的特性興建的水利工程，才能行之久遠。

從江南各大湖泊與河川的相對位置的關係，我們可廣設水庫在各主要河川下游平原段的兩側，既不阻斷河流與森林整體的水系循環，又可儲蓄更多降雨量。再建南北輸水道，調配供應各地枯、豐水期的不同用水需求-前提當然必須保證全區水源的潔淨。

以俞源村為例，依地形小範圍的調整得宜，就改變了天時，是相當值得學習的。中華文化講的是天地相通，彼此循環往復，生生不息。如果把我們的環境當作自己的生命去愛惜，相信風雨必定順遂，不虞匱乏。

參考資料:

柳中明1 許晃雄1 童慶斌2、陳明業 台灣大學大氣科學系台灣大學生物環境系統工程學系
桃園縣文電子書: 桃園陂塘：興盛與垂危
經濟部水利署網站網路資源