臺灣降雨量豐沛，卻仍面臨缺水的窘境，如何使每一滴水發(fā)揮最大效能，考驗每個用水者的科學(xué)智慧。臺灣《科學(xué)人》雜志第79期刊文《聰明節(jié)水與造水》作了介紹，摘編如下：
在臺灣，每逢梅雨和臺風(fēng)季節(jié)，都會帶來豐沛雨量，不時釀成災(zāi)禍，而平均年雨量高達(dá)2500毫米，更是世界平均值的2.5倍，這個看似水資源不虞匱乏的小島，實際上每人每年分配到的有效水資源只有1700立方米，名列全球第18個缺水地。
地理和氣候是造成缺水的主因，由于臺灣多山、河川坡陡水急，降下的雨水很快就奔流入海，每年大約900億立方米的降雨，其中500億立方米最后都進(jìn)了太平洋和臺灣海峽，只留少部份可以利用。
此外，降雨時間與空間分布極為不平均，有78%的降雨集中在5~10月，臺風(fēng)和豪雨在短時間內(nèi)帶來豐沛的雨量，宣泄不及便釀成水災(zāi)，而在接下來的六個月枯水期，豐枯徑流量差異甚大的臺灣中、南部地區(qū)，則經(jīng)常面臨缺水問題(豐水期和枯水期徑流量的比例，北部為六比四，中部和東部約為八比二，南部則高達(dá)九比一)。
社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人口不斷增加、產(chǎn)業(yè)持續(xù)引入，需水量勢必增加，則是缺水的另一個原因。臺“水利署”以1996年為推估基準(zhǔn)、配合不同的發(fā)展情形預(yù)估，至2021年，臺灣地區(qū)的用水需求最高可達(dá)188億立方米；而農(nóng)業(yè)用水量是最大宗，和全世界其它地方一樣，在2006年的總用水量174億立方米中，農(nóng)業(yè)用水就占了將近71%，其它則為生活用水約占21%，工業(yè)用水則占9%。這些水源有70%取自地面水，30%取自地下水。
地面水主要來自大型蓄水設(shè)施，在臺灣山多水短的地形環(huán)境下，每一條重要河川上幾乎都有蓄水庫的興建，再加上大大小小的攔河堰與河川圳，這個小島上就有109座水庫壩堰，供應(yīng)各種用水與發(fā)電所需。但臺灣地質(zhì)脆弱，大雨沖刷讓水庫淤積嚴(yán)重，水庫壽命逐年遞減，水利署每年的清淤量總計在400萬立方米以上，加上興建水庫對生態(tài)環(huán)境有一定的沖擊，每次興建水庫總是引發(fā)許多抗?fàn)帯?/p>
地下水則是臺灣另一個主要水源，每年雨水對地下水的天然補(bǔ)注量約為40億立方米，但我們每年取自地下的水量約為55億立方米，過度抽取地下水，造成許多地區(qū)地層下陷，引發(fā)海水倒灌、土壤鹽化和淹水等問題，彰化、云林、嘉義地區(qū)特別嚴(yán)重。
顯然，尋找新的“開源節(jié)流”技術(shù)已經(jīng)刻不容緩。
節(jié)省灌溉用水
在農(nóng)業(yè)用水中，又以灌溉用水占最大宗，2006年的灌溉用水量高達(dá)105.49億立方米，水源主要取自水庫和河川，如果能夠節(jié)約灌溉用水量，在缺水期間，就足以供應(yīng)民生或工業(yè)用水。
臺灣的耕地面積約有86萬公頃，其中水田約46萬公頃，旱田有40萬公頃。種植水田必須先把田地灌滿水，能節(jié)省的用水有限，旱田則有較多的節(jié)水灌溉改良。傳統(tǒng)的旱田灌溉方式，大多是在田間挖田溝，引入渠道的水，這種灌溉方式首先必須先讓水淹漫田間，再以人工灌溉，水很容易從田間滲漏、造成浪費(fèi)。
“農(nóng)委會”自1983年就開始結(jié)合各地方農(nóng)田水利會改良旱作末端管路，以穿孔管或噴頭式灌溉設(shè)施取代田溝，直接把水送到目標(biāo)地點，不僅省水、省人力、省時間，施灌的水量也較精準(zhǔn)，提升作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，相較于田溝灌溉，可以節(jié)省一半的用水量。
而地中海國家普遍使用的滴水灌溉系統(tǒng)，在臺灣大多使用在精致觀光農(nóng)業(yè)的高價值農(nóng)產(chǎn)品，例如西紅柿、甜椒等，但因為滴灌設(shè)備價格較昂貴，使用并不普遍，“農(nóng)委會”農(nóng)田水利處人員說，在以色列，一套滴灌設(shè)備可以用10多年，但是在臺灣，實在禁不起臺風(fēng)的摧殘。
儲集雨水灌溉也能有效節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)民大約在10年前開始使用雨水作為替代水源，在山坡與丘陵地農(nóng)田的上游設(shè)置大型雨水儲槽，經(jīng)過沉淀和過濾，作為灌溉輔助水源，至今全臺灣已有3773個大型雨水儲槽，平均一年可以儲集514萬立方米的雨水，逼近寶山水庫535萬立方米的蓄水量。
為了確實管理農(nóng)業(yè)用水量，農(nóng)田水利會與農(nóng)業(yè)水庫管理單位在主要水文觀測站設(shè)置自動測報系統(tǒng)，利用電子儀器測量水量進(jìn)出，再回報到主系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測與統(tǒng)計后，可清楚掌握實際用水量，剩余則可調(diào)度給民生或工業(yè)用水。例如卑南上圳進(jìn)水口施設(shè)自動觀測站后，透過系統(tǒng)精準(zhǔn)的水閘門操控，可避免無謂的水源浪費(fèi)，每年約節(jié)省3153萬立方米的水量。
動物園和晶圓廠如何省水？
利用雨水取代自來水，不僅在農(nóng)田灌溉中取得不錯成效，也為臺北市木柵動物園每年省下300萬元(新臺幣，下同)以上的水費(fèi)。動物園的水費(fèi)每年曾經(jīng)高達(dá)1000萬元，包括動物水池、欄舍清洗與飲用水、環(huán)境清掃，加上員工與游客用水，每年要耗用120~150萬立方米的水。
為了減少用量，園方利用木柵山區(qū)的地利之便，在山坡上筑引水道搜集雨水，流經(jīng)過濾器去除枝葉泥沙，最后到達(dá)蓄水槽，可以用于動物水池、欄舍清洗、植栽澆灌、馬桶沖廁等。
中水回收再利用也為動物園省下不少水，中水指的是輕度使用但處理后仍可作為次級利用的水。國王企鵝水池的維生系統(tǒng)用水，都是自來水經(jīng)過粗濾、細(xì)濾、臭氧殺菌，呈密閉式循環(huán)，一個月才需換水一次，而每次換下130立方米的水其實還相當(dāng)干凈，動物園因此設(shè)計引流道，把企鵝的池水供應(yīng)給次級用水區(qū)，例如鳥園的大水池、花圃澆灌和小河道補(bǔ)給水，以及野馬和棕熊的欄舍清洗等用途。
利用地勢的高低位差，動物園也設(shè)計出讓自來水逐級利用的方式，以相連水道連接不同動物水池，讓高水池的水溢流入低水池作為補(bǔ)充，例如熱帶雨林區(qū)的綠頭鴨池水，溢流到赤頸鶴的水池，每月可省下300立方米的水，食蟹的棲地水溢流給下游的豬尾獼猴水池，每月也可省下200立方米的用水。
工業(yè)用水戶也可以利用中水回收省下大量用水，例如臺積電從2002年開始調(diào)整各廠設(shè)備的制程用水量，并改善廢水回收系統(tǒng)，至2007年全公司總平均制程用水回收率達(dá)80%，省下1373萬立方米的自來水用量，約為2.5座供應(yīng)竹科園區(qū)的寶山水庫容量。(鄭靜琪)
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