|
一、前言
由古至今，人類文明的演進與水資源的經營間一直存在著密不可分的關係；越是人口密集的地區，對於水資源的管理與利用越需付出更多心力。早在古羅馬時期，羅馬城的人口總數已達約百萬人之譜，為了解決龐大人口帶來的用水壓力，羅馬人陸續設計建造了11條規模不等的引水道，從周邊地區引水提供羅馬城居民的水資源需求。依據歷史記載，當時全球人口總數僅約2億，然而到了公元2010年的今日，全球人口總數已超過68億，成長速度極為驚人（預計於21世紀中葉全球人口將突破90億）。地球雖大，但面臨如此高的人口負荷，其所承受之水資源供需壓力幾乎是不言而喻。
然而，在面臨地球人口爆炸所帶來的水資源壓力的同時，氣候變遷卻逐漸加重了既有的水資源問題。「氣候變遷」，一個大家曾經覺得陌生，現在卻耳孰能詳的名詞，原本大家都不太重視氣候變遷的議題，如今卻一再討論，並強調「我們必須正視它、面對它！」。至今越來越多的科學證據顯示由於人類活動加強溫室效應，已導致地球環境的特性出現顯著變化，其中又以全球平均氣溫的升高與降雨型態的變化等現象最為顯著。無論是平均氣溫的上升，或是降雨型態的改變，兩者都將衝擊我們對水資源的既有利用方式與型態。在人口成長以及全球環境變遷兩大因素的交互影響下，如何在兼顧環境品質的前提下，提供兼具質與量的水資源，勢必成為未來水資源經營所面臨的一大挑戰。
二、氣候變遷與台灣近百年來氣候變化趨勢
「氣候變遷」顧名思義指的就是氣候特性的變化。科學上的「氣候」，指的是長期（世界氣象組織之長期定義為30年）天氣狀況的平均統計特性，大家都知道台灣「春天有梅雨」、「夏天颳颱風」，這些都是長期不斷發生、周而復始的自然現象，也就是所謂的氣候。對人類而言，察覺到幾天甚至幾周內的天氣變化並不困難，但卻不容易感受到長期的氣候變化程度，因此對氣候特性的觀察，往往得透過分析歷史觀測數據的方式，方能了解長期氣候特性的變異情形。
台灣的氣象觀測約始於十九世紀末期，部分歷史悠久之氣象站如台北、台中、台南、恆春、澎湖等氣象站都是日據時代所設立，至今已有超過百年以上之歷史。根據上述五個氣象站之歷史觀測資料，可發現台灣的平均氣溫於過去100年內約上升攝氏1.4度，且氣溫上升的速度持續增加（陳雲蘭，2008）。若參閱聯合國政府間氣候變遷委員會（Intergovernmental
Panel on Climate Change, IPCC）於2007年所公布之第四份評估報告（The
Fourth Assessment Report, AR4），同時配合上述數據，將可體認全球暖化幾乎是無庸置疑，然而受到各地地理條件差異的影響，全球增溫的幅度與速度皆不盡相同，其中台灣的氣溫上升幅度約為世界平均值之2倍。
在降雨部分，由於氣溫是驅動地球水循環的重要因子，全球暖化將影響地球水循環的機制，進一步導致全球降雨型態發生變化。根據我國交通部之統計數據，台灣各地長期的年平均降雨量並不像氣溫般有明顯的增減趨勢，然而在降雨時數方面，則各地均呈現減少現象。在年平均降雨量並無明顯變化的情況下，降雨時數減少也隱含著其強度出現了增加的趨勢，中央研究院的研究則證實了上述說法；根據中研院環境變遷研究中心主任劉紹臣於2009年之研究成果(Liu
et al., 2009)，顯示每當全球氣溫增加1度，全球前10%強降雨會增加約110%，而小、中強度降雨則會減少約20%；此外於1961
年至 2005 年間，全球氣溫約增加攝氏0.7度，全台灣前10%強降雨在此45年間則增加約100%。隨著台灣地區大雨強度逐漸隨氣溫上升而增強的同時，中、小雨的強度卻反之減弱，顯示出我國水資源分佈已經有逐漸極端化的趨勢。台灣地區的大雨大多來自於颱風事件，大雨強度的增加的背後也代表著我們將面臨更多洪水、土石流等災害事件的影響；中、小雨則是讓台灣土地保持濕潤的重要水資源，中、小雨強度的減少表示台灣有可能面臨更高的乾旱風險。
三、氣候變遷對台灣水資源系統之影響
人類的生活與大自然的氣候環境息息相關，任何氣候特性的改變勢必造成我們生活上的影響，其中或許只是些微的改變，亦有可能成為莫大的衝擊。對台灣地區而言，豐沛的年降雨量一直是最重要的水資源命脈。然而就地理上，台灣本身為一狹長之海島，東西最寬處不超過150公里，且中有中央山脈南北縱走，造成河川大多呈東西流向，分別注入太平洋及台灣海峽，且河川坡陡流急，使得降雨形成逕流後迅速入海，不易蓄存利用。長期以來水庫一直是存蓄地表水資源的重要設施。根據水利署統計，台灣現有大小水庫約40座，總容量約22.43億立方公尺，有效容量約為20.51億立方公尺。
受到氣候變遷的影響下，台灣地區的平均氣溫將持續上升、原有之降雨型態也出現變化，進而對逕流量產生影響。根據童慶斌、李明旭於2005年之研究成果，未來台灣降雨量、逕流量及蒸發散量受氣候變遷影響將有增加的趨勢，然而逕流量、蒸發散量之增加幅度大於降雨量增加幅度，因此地下水入滲量呈逐漸降低的趨勢。該研究以數種全球環流模式（GCMs）進行北中南部共九條河川之流量變化情境模擬，其結果顯示豐水期（夏季）流量多呈增加，而枯水期（冬季與春季)流量多呈減少趨勢。正由於氣候變遷下河川豐枯差異的增加，水庫系統之供水及減洪能力亦將受到影響
(童慶斌等，2008-2009)。水庫系統為台灣地區水資源系統中的重要元件，當水庫系統之既有功能受氣候變遷影響時，水資源系統之供水能力也將面臨衝擊。根據童慶斌等人於2007-2008年之研究成果，台灣北區、南區之供水系統，於氣候變遷下都將因豐枯差異的增加而導致系統整體供水承載能力的下降，同時也提升了系統之缺水風險。
因河川豐枯差異增大而影響水資源系統外，受到氣候變遷的影響，颱風、暴雨等極端氣候事件的出現頻率也日益提升，除了既有之洪水災害，近年來結合大水、土砂以及漂流物等物質之新類型複合災害也嚴重衝擊水資源系統。一旦暴雨事件發生，挾帶高含砂量與浮木之水流進入水庫，將導致水庫之有效庫容大幅減少，嚴重衝擊現有水庫之使用年限。此外，當大量砂石進入水庫後，由於原水濁度瞬間遽增，導致供水系統因濁度超過負荷而被迫停止供水，使得整體水資源系統陷入雖有大量入流，卻無法正常供水之困境。以2009年8月侵襲台灣之莫拉克颱風為例，莫拉克颱風將大量土石與浮木帶入曾文水庫與南化水庫，估計曾文水庫淤積量高達9,000萬立方公尺，將近整體庫容之六分之一，南化水庫則淤積約1,700萬立方公尺，約為水庫容量五分之一。此外於莫拉克颱風事件中，高屏攔河堰取水設施遭洪水淹沒，南化水庫至高屏地區之聯通管線亦被洪水沖毀，嚴重影響高雄供水；而南化水庫與牡丹水庫的原水濁度飆升，大大提升了台南與高屏地區缺水危機。
台灣目前面臨少子化的影響，於未來數十年內的人口總數或許存在減少的可能性，然而氣候變遷對水資源系統造成之各種負面衝擊卻未必能在數十年內輕易克服，一切仍有待政府與民間的共同努力，尋找出氣候變遷下的最佳水資源經營方式。
四、台灣目前因應氣候變遷在水資源與流域治理之策略
面對氣候變遷的影響，無論是在水資源管理，甚至是河川流域之治理面上，既有的措施或是方法都可能遭遇極大的挑戰。政府為因應臺灣地區整體水環境變化，考量產業之用水需求在空間、時間上之結構轉變，同時具兼顧永續性、多樣性、前瞻性與可行性，並涵蓋治水、利水、保水、親水及活水之水資源政策，水利署以現階段水資源政策綱領之架構為基礎，審視當前迫切及亟待解決之課題與近年來之水旱災害經驗，於2006年擬定「新世紀水資源政策綱領」，其三大願景如下：
(一)、營造安全、生態、多樣的水環境
(二)、確保量足、質優、永續的水資源
(三)、建立知水、愛水、節水的水文化
新世紀水資源政策綱領為我國水資源業務推動之最高指導方針，其政策綱領如下：
(1)推動流域綜合治水，減免淹水災害損失
(2)合理有效使用水量，確保水源穩定供應
(3)強化水土資源保育，健全水文循環體系
(4)落實水岸環境管理，營造生態親水環境
(5)推廣回收再生利用，蓬勃水利產業發展
(6)配合政府組織再造，健全水利行政體系
(7)通盤檢討水利法規，確保政策落實推動
(8)推動科技研究發展，促進國際合作交流
相較於以往政府對水資源系統之經營與管理方式而言，面臨未來氣候變遷所帶來之衝擊與挑戰，未來水資源管理將分別由水資源之供給與需求面出發，由雙方同時檢討現有之水資源供需政策；在水資源供給端除了加強現有水資源設施之維護與管理，減少無謂之水資源耗費外，亦積極開發新興水資源，以增加整體水資源的利用量；於需求端則努力提升人民節水意識，並設法改變現有社會之用水型態，同時獎勵各類節水技術之開發，以減少整體水資源之使用量。面臨龐大的人口壓力與氣候變遷的雙重威脅，必須開源與節流並重，才能有效解決水資源的供應問題。此外，在水資源系統之管理上，必須建立氣候變遷下水資源系統風險管理與改善回報機制，即時監控水資源系統於未來面臨之可能風險，以隨時調整其運作方式，將可能面臨之災害降至最低。
在洪水災害之管理上，由於受到氣候變遷影響下河川極端流量之重現期距已有逐漸縮短之趨勢，採用傳統之工程規劃標準進行河川治理工程之設計，可能無法完全抵禦未來面臨之洪水事件。擁有全球最嚴格防洪標準的荷蘭，已於多年前體認到過去採取防堵的治水方式已逐漸失去效果，故提出「還地於河」的作法，認為與其不斷與河海爭地，負擔洪水災害的風險，不如把具有高淹水潛勢的地區回歸自然。同樣地，對於氣候變遷下之河川整治工作，我國政府將採用近年國際上所推行的新型態流域治理觀念，改以救災人命優先、避災風險至上的水災防救政策為目標，採取預警、疏散、避災等非工程手段，因應全球氣候變遷所導致之超大強度豪雨。面臨氣候變遷，唯有順應自然，才能找到真正的可行出路。
五、如何加強國人對氣候變遷的認知
大自然極其奧妙，即使在科技如此發達的今日，人類對全球氣候變遷的背後原因與未來趨勢仍然無法完全掌握，唯一能肯定的一點，就是地球的氣候確實在改變，而且這樣的改變仍然在持續發生進行中，無時無刻都影響著你我的生活與未來。在國際間，氣候變遷的議題早已持續發酵，但在國內卻遲遲未受到重視，然而近年來國內極端氣象、水文事件頻傳，讓大家逐漸注意到它的嚴重性；強烈的颱風、土石流等災害造成難以估計的生命、財產損失，更不斷提醒國人必須儘早面對這個極為迫切，且無法逃避的議題。俗語說：「方有歷經痛苦，才能真正學到教訓。」歷經近年來的數次重大天災，在我們致力災後重建的過程中，是否應痛定思痛，將過去的經驗轉化為未來的機會？
欲加強國人對於氣候變遷的認知，首要工作仍須從教育工作著手，而且氣候變遷的教育範圍絕對非僅止於校園，更應深入政府、企業、民間。政府單位應與相關學術機構合作，編撰氣候變遷之相關教材，其教育對象應含跨兒童、青少年與成人，針對不同的年齡或是學歷階層，分別介紹全球環境變遷的意涵，以及我國在不同面向可能遭受之衝擊，讓社會大眾了解「什麼是氣候變遷」、「氣候變遷的影響為何」以及「面臨氣候變遷，我們能做什麼」。畢竟氣候變遷的影響是無可避免的，且其影響範圍絕不只侷限於特定地區，受害對象亦非針對特定族群，因此對於氣候變遷調適能力的加強不能僅限於特定族群，而須徹底落實到每一位社會大眾。唯有當社會大眾對氣候變遷的認知提升至一定水平，方能有效地落實調適行動，將可能遭受的衝擊降至最小。
六、參考文獻：
1. Liu,
S. C., C. Fu, C.-J. Shiu, J.-P. Chen, and F. Wu (2009),
Temperature dependence of global precipitation
extremes, Geophys. Res. Lett.,
36, L17702, doi:10.1029/2009GL040218.
2. IPCC,
2007, “Climate Change 2007：Climate
Change Impacts, Adaptation and Vulnerability.”Working Group II
Contribution to the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth
Assessment Report.
3. 經濟部，2005，「新世紀水資源政策綱領」，行政院2006年1月19日院臺經字第0950080786
號函核定。
4. 童慶斌、李明旭，2005，「氣候變遷對水文環境及水資源管理之衝擊評估及因應策略研究」，國家科學委員會專題研究計畫。
5. 童慶斌、游保杉、李明旭、洪念民，2007，「強化區域水資源永續利用與因應氣候變遷之調適能力(1/2)」，經濟部水利署水利規劃試驗所計畫。
6. 童慶斌、游保杉、張良正、李明旭、洪念民，2008，「強化區域水資源永續利用與因應氣候變遷之調適能力(2/2)」，經濟部水利署水利規劃試驗所計畫。
7. 童慶斌、范正成、葉欣誠、李明旭、陳韻如，2008，「水庫系統在變遷氣候中之脆弱度評估與支援決策技術發展(II)」，國科會成果報告。
8. 童慶斌、范正成、葉欣誠、李明旭、陳韻如，2009，「水庫系統在變遷氣候中之脆弱度評估與支援決策技術發展(III)」，國科會成果報告。
9. 陳雲蘭，2008，「百年來台灣氣候的變化」，科學發展424期，2008年4月。
|
