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讓水資源永續,民生農業工業皆免於無水之苦:臺灣大學生物環境系統工程學系「永續水源治理」計畫

112/05/31 瀏覽次數 4899
圖一:臺灣山高水急的地形又加上隨季節變換的雨量,完善水資源調配則是水資源治理的最佳解方。(影像來源:unsplash)

圖一:臺灣山高水急的地形又加上隨季節變換的雨量,完善水資源調配則是水資源治理的最佳解方。(影像來源:unsplash)

位於亞熱帶與熱帶交界處的臺灣,山高水急的地形、隨季節變換的雨量,都構成水資源調配上的困難。民生、農業、工業都要用水,面對這些挑戰,臺灣又有哪些策略可以做出應變呢?本次科技大觀園專訪國立臺灣大學生物環境系統工程學系長期投入研究「永續水資源治理」的胡明哲教授、余化龍教授與許少瑜教授,一同瞭解臺灣有哪些水資源治理研究正在如火如荼的進行中?

國立臺灣大學生物環境系統工程學系胡明哲教授主持的整合型計畫「永續水資源治理:南區水資源供需網絡與產業發產策略之整併提升」,以臺灣南區的水資源為範圍進行治理規劃。計畫本身整合生工、環工、都計、水保、農經系的跨領域水資源分析與技術,進行水資源策略上的調度統整。首先利用水會計、遙測、地理資訊系統分析,釐清水資源供應端、需求端的水資源與農業的資料,再透過模擬與最佳化調配,找出讓多目標需求都能達標的策略。另外臺灣南部秋冬乾燥少雨,雨季主要集中在 6 月至 8 月的暴雨,占全年降雨量的八成甚至是九成,因此分析地面與地下水資源儲存的技術與管理也是此計畫一大重點。

水資源的策略整合格外複雜,牽涉到多個利害關係人,包括政府、企業、農民與一般大眾,關係人又涉及多個不同的目標。如何整合各策略,找出永續發展的多目標管理策略,是「永續水資源治理」計畫的重點。在水資源的供應端,會牽涉到地面水、地下水、再生水、儲水設施的各種相關技術;而在需求端則主要討論不同的策略,包括農業政策與企業節水策略如何影響需求的變化;最後在系統端,則著重於討論水資源管理與政策整合,如何進行水資源在時間與空間上的調配。

胡明哲強調,「重點在於讓供需兩端做平衡,找出風險最小、符合多目標的水資源調配管理策略。」水資源調度本身與時間息息相關。在計畫的一開始,就需要去盤點供應端,包括地面水、地下水、再生水等所有的水源供應的資料與技術,然後以系統模型做出決策資源的規劃,透過平衡系統進一步的分析,並整合農業政策,模擬不同用水需求,也需要聚集各領域的專家學者一同參與,整合完善水資源調配策略,降低缺水的風險。

眾子計畫匯聚,完善水資源治理策略選項

而在「永續水資源治理」這樣的大計畫之下,還細分有許多與水資源技術有關的子項目進行中。舉例來說,在水資源的供應端的重點之一就是地下水。由國立臺灣大學生物環境系統工程學系教授兼系主任余化龍主持的子計畫就著重於地下水儲存技術。地下水儲存有幾種不同的技術,可能使用地表入滲或是透過壓力的方式,將水資源放入地下水層,團隊在計畫中嘗試找尋地下適合的封閉區段進行含水層儲蓄與回抽法(Aquifer storage and recovery),如果發展順利,就能夠更有效率的儲存雨季的水資源,留待旱季時使用。

除此之外,「水會計」也是「永續水資源治理」整體決策模型的重點項目。負責「水會計」子計畫的臺灣大學生物環境系統工程學系許少瑜教授分享,過往臺灣水資源的相關資料零散在各處。近幾年透過各水利單位的努力,逐年將提供大量的資料集中彙整與公開。但尚缺統整性的資訊,難以呈現水資源全貌。舉例來說,在乾旱時間許多人都會到「臺灣水庫即時水情」網站上觀看水庫的狀況,但不同利害關係人的取水與使用方式差異極大,各水庫蓄水量與水資源的充足程度到底有怎樣的關聯?這些資訊都相當模糊,解讀門檻高,容易在利害關係人之間的產生資訊落差。

就如同公司使用財務會計表來表示整體的財務狀況,定義資產、負債,讓經營者、股東與政府可以在同樣的基礎上討論經營管理的策略;採用「水會計」架構能整合多方的資訊,呈現較全面的水資源概況,並且建立指標、定義名詞、標準化會計架構,降低決策參與者理解狀況與進行討論的門檻,有助於利害關係人參與與理解水資源管理政策,並能在後續針對政策的執行進行評估與審計工作。

透過策略配合系統串聯,降低缺水風險

在全球暖化、氣候變遷的衝擊之下,如何以最適策略讓臺灣的水資源「雨露均霑」人人都夠用,非常考驗策略規劃的能力。「如何在供需有不確定性的系統之下,找到策略,是最大的考驗,」胡明哲表示雖然挑戰很大,但有信心未來透過整合時間與空間的資料,加上各種政策與技術的互相配合,將不同的系統串接在一起,就有機會互相支援,最大程度降低水資源赤字,免於未來缺水的困擾。

資料來源

●  採訪國立臺灣大學生物環境系統工程學系胡明哲教授、余化龍教授、許少瑜副教授

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