一、 、 、前言 、 前言 前言 前言

氣候變遷下缺水風險與調適策略 氣候變遷下缺水風險與調適策略 氣候變遷下缺水風險與調適策略 氣候變遷下缺水風險與調適策略

引言人 楊錦釧¹ 童慶斌² 王文祿³ 張胤隆⁴

1國立交通大學土木工程學系教授^。

2 國立台灣大學生物環境系統工程學系教授

3 美國太平洋大學國際水資源法博士班

4 國立交通大學防災與水環境研究中心博士後研究員

摘要 摘要 摘要 摘要

由於受到全球氣候變遷效應影響，洪旱災害發生頻率提高，而災害規模亦有激增之 趨勢。雖然相關趨勢與氣候變遷效應間之關係仍未有定論，但在洪旱災情加劇之影響 下，氣候變遷相關政策之研究，不分國內外均十分盛行。為因應氣候變遷效應下所產生 之水資源危機，調適政策架構(adaptation policy framework, APF)之建立，目前已成為熱 門議題。本文以討論我國現狀之缺水風險為始，進一步闡述聯合國推動 APF 概念之梗 概，並討論我國水資源政策架構如何具體研訂與體現。本文並引用現有水利法制與行政 院經濟委員會相關之推動改革方案，說明我國目前水資源調適政策之內涵，期能為我國 尋找適當生存之道。

一 一 一

一、 、 、前言 、 前言 前言 前言

近年來，氣候變遷相關政策之研究，不分國內外均十分盛行。而面對氣候變遷效 應下所產生之水資源危機，更有未雨綢繆之必要。本文以討論我國現狀之缺水風險為 始，進一步闡述聯合國推動調適政策架構(adaptation policy framework, APF)概念之梗 概，並討論我國水資源政策架構如何具體研訂與體現。本文並引用現有水利法制與行政 院經濟委員會相關之推動改革方案，說明我國目前水資源調適政策內涵，期能為我國尋 找適當生存之道。

二 二 二

二、 、 、台灣所面臨水資源衝擊概述 、 台灣所面臨水資源衝擊概述 台灣所面臨水資源衝擊概述 台灣所面臨水資源衝擊概述

(一

台灣屬亞熱帶季風區，年平均雨量達 2,510 公釐，惟標高 1,000 公尺以上之山坡 地即佔台灣本島總面積 31.5%，標高 100 公尺以下平地僅佔 37.2%，致使河川源短流 急，降雨迅速排入海中；此外台灣地區降雨在時間與空間之分佈差異極大，5 月至 10 月夏秋兩季豐水期有颱風及雷雨帶來豐沛雨量，河川總逕流量 497 億立方公尺，達平 均年總逕流量(645 億立方公尺)之 77%，11 月至翌年 4 月冬春兩季枯水期則較為乾燥，

總逕流量僅有 148 億立方公尺，占平均年總逕流量之 23%，此種降雨不均勻之現象愈 往南部愈發嚴重，南部地區豐水期之降雨量更達其全年平均降雨量之 90%，凡此種種

原因，皆導致水資源之擷取利用頗為不易。

(二

為解決台灣坡陡流急以及降雨在時空分布不均勻所導致之水資源利用難題，近 三、四十年來，水資源建設在台灣地區各種不同階段之經濟發展過程中，不斷突破困 難以提供穩定供水，其中水庫之興建更為穩定水資源供需之重大策略之一。截至民國 98 年底，台灣已興建大小水庫約 40 座，水庫總容量約 22.43 億立方公尺，有效容量 約為 20.51 億立方公尺，然而近年來水資源環境更趨複雜，除自然、地理環境限制外，

極端氣候頻率增加、全球氣候變遷的威脅與人為影響亦增，使得水資源經營更趨困 難，在既有水庫蓄水容量有限，新水庫開發困難之條件下，使台灣雖有豐沛之降雨量，

水資源實際利用量卻尚不足以應付日漸成長龐大之需水量。綜合台灣地區水資源經營 所面臨之問題包含：

1. 人口與經濟成長提高供水壓力：台灣地區人口成長快速，總人口數依內政部統計由 民國 50 年之 1,121 萬增加至民國 98 年之 2,312 萬。由於台灣社會已邁入工業化，

預估未來人口成長率不致再大幅攀高，惟因生活品質提昇所衍生用水需求增加之壓 力仍會繼續存在，在水利蓄水設施興建不足的情況下，枯水期之水源調配將益形困 難。

2. 供水系統抗旱能力不足：台灣地區河川坡陡流急，水資源不易蓄存利用，且降雨豐 枯差異明顯，故水資源的運用多須經由蓄水設施調節供應。目前台灣重要水庫如石 門、曾文、烏山頭、白河等之供水不僅供應生活及工業用水，尚需提供大量灌溉用 水，若豐水期之蓄水有所不足，在龐大的農業、工業與民生需水壓力之下，則極易 發生缺水之現象。然而近年來環保意識抬頭，以致水利設施興建較過去遭遇較大阻 力，未來在供水系統抗旱能力不足的情況下恐無法提供穩定的供水。

3. 水質污染降低水資源利用量：依民國 98 年統計資料，河川水質屬輕度污染占 8.1%，

中度污染占 18.9%，嚴重污染占 5.9%，致部分之河川水資源無法有效利用。未來若 能有效改善水質，則可提升河川水源的利用率。另加強水庫集水區之永續經營管 理，作好水土保持及減少優養化，以保持水庫提供質優量足之水資源亦是重要課題。

4. 極端氣候與複合型災害：近年來氣候異常，颱風等極端氣候頻率增加，降雨強度和 雨量也相對提高，洪水、土砂與浮木等結合產生的複合型災害則嚴重衝擊水資源系 統。由於過往森林砍伐及山坡地濫墾情形嚴重，集水區水源涵蓄能力降低，致使上 游集水區遇暴雨時，土質鬆軟易發生崩塌，暴雨洪水挾帶崩塌之土石以及浮木進入 水庫，大幅減少水庫之有效庫容，除了就長期而言對水庫之使用年限造成極大影響 外，短期而言挾帶土石之洪水亦造成原水濁度飆升，供水系統因而無法正常操作，

導致空有大量降雨卻無法供水的窘境。

5. 地下水開發與管理問題：台灣西南沿海平原，如彰化、雲林、嘉南及屏東等地區，

由於並無適當之壩址可供建設水庫以攔蓄雨季多餘水量，且位處於供水圳路末端，

地面水源多受污染，故地下水成為上述地區最主要且最方便之水源。然 1980 年代 起沿海養殖業興起，地下水因而大量被抽取利用，遂造成地下水之嚴重超抽，衍生 國土資源損害及其他社會問題。高屏地區在 2009 年莫拉克颱風重創水資源系統之 後，供水問題已是捉襟見肘，而地下水資源便成了穩定高屏地區供水的重要來源。

如何安全的開發並有效管理地下水，乃台灣水資源所面臨相當重要的課題。

(三

除了前段所述台灣目前所遭遇之水資源問題外，受未來氣候變遷影響，可能導致 既有問題加劇之情形，例如降雨型態與水文特性之變化，將可能提高河川豐枯之差 異，進而增加河川污染以及複合型災害風險，茲依據不同面向探討氣候變遷對水資源 之衝擊如下。

1. 水文衝擊：過去研究結果顯示，未來台灣降雨量、逕流量及蒸發散量受氣候變遷影 響而有增加的趨勢，而逕流量與蒸發散量增加的幅度大於降雨量增加幅度，因此地 下水入滲量呈漸減的趨勢。

2. 河川流量衝擊：氣候變遷的影響，將造成未來河川豐枯差異更加明顯。以數種 GCM 模式進行情境模擬結果顯示，豐水期(夏季)流量多為增加趨勢，枯水期(冬季與春季) 流量多為減少趨勢(童慶斌與李明旭，2005)。

3. 供水系統：因為豐枯差異的增加，水庫供水及減洪能力皆受到影響(童慶斌等，

2008；童慶斌等，2009)。供水系統也因為氣候變遷造成豐枯差異增加，而影響供 水能力，但會因為各區供水能力的不同以及需水層面的不同，使得氣候變遷對其影 響不盡相同。北部供水系統中，板新地區因為豐枯差異的增加，使得供水承載力下 降。而桃園地區除了氣候變遷影響，加上需水量成長的關係，面臨缺水的風險將會 增加(童慶斌等，2007 與 2008；張良正，2009)。南部原本豐枯差異極大，氣候變遷 下將使得豐枯差異更明顯，使得供水承載力降低，加上未來需水量增加，將使未來 缺水風險提高 (童慶斌等，2009；游保杉，2009)。

4. 複合型災害風險提高：氣候變遷下，水工結構物遭受大洪水侵襲之風險提高(張良 正，2009)，顯示水工結構物遭洪水破壞造成供水困難之風險亦將提高。未來颱風 等極端氣候頻率有可能增加，洪水、土砂與浮木等結合產生的複合型災害風險將相 對提高，進而提高缺水風險。

5. 農業灌溉型態衝擊：未來氣候變遷影響下導致氣溫及雨量的改變，因而影響灌溉需 水量。模擬結果顯示氣候變遷影響下，水稻生長初期需水量有增加的趨勢，後期之 需水量則是減少。而一期作初期恰逢枯水期，氣候變遷後枯水期流量可能減少，將 使得水資源調配出現問題而帶來衝擊(周玫君，2004；童慶斌等，2009)。

6. 河川污染問題：氣候變遷影響下，臺灣地區河川流量都有極端化的趨勢。枯水期時，

污染物質排入河川中，但河川僅具備較低的流量，無法稀釋、淨化污染物質，導致 污染濃度增加，河川自淨能力也因而降低，涵容能力亦隨之下降；豐水期時，河川 雖然擁有較大的涵容污染能力，然而由於暴雨引發了流域內泥沙沖刷、土石崩坍等 現象，且增大的流量也加強了河床沖蝕，反而使河流中懸浮微粒濃度及河川濁度增 加，進而影響河川中的生態，也使得供水系統惡化(童慶斌等，2005 及李庭鵑，2007)。

此外，非點源污染與水文事件息息相關，暴雨導致逕流挾帶吸附於泥砂之磷酸鹽進 入水體，進而影響水質，亦值得進一步注意，惟國內有關非點源污染受氣候變遷影 響之研究仍尚不足。

三 三 三

三、 、 、水資源調適政策之探討 、 水資源調適政策之探討 水資源調適政策之探討 水資源調適政策之探討

(一

雖然全球氣候變遷效應影響之下，缺水危機未來將如何變化，目前尚未能有絕對 之定論；但對於缺水風險之恐懼感，已由近年屢屢發生之缺水事件，不斷放大而深植

人心，進而產生建立完整調適策略之殷切需求。而針對整體氣候變遷效應下，人類應 如何因應，國際上已有具體推動氣候變遷調適政策架構之作法，透過聯合國氣候變遷 架構公約(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)之制 定，將研訂(formulate)、執行(implement)、公告(publish)與更新(update)全國性或區域 性氣候變遷調適方案，作為該公約會員國重要任務之一(Article 4.1.(b) of UNFCCC)。

雖然研議制定 UNFCCC 時，如何減少溫室氣體(green house gas, GHG)以減輕

(mitigation)氣候變遷效應，仍為較受重視之主要目標，調適(adaptation)所受矚目之程 度因而受到影響，但 UNFCCC 終於成功將調適之概念與目標予以體現，促使人類體 認全球氣候變遷效應無論如何終將無可避免，因而未來調適政策將扮演重要角色(Ford, 2008)。

APF 之推動，係在協助世界各國有效整合現有各種調適政策與措施，並將調適政 策與國家開發結合，以面對氣候變遷效應對人類生存之挑戰(Lim et al., 2004)。本世紀 起，聯合國開發計畫(United Nations Development Program, UNDP)開始強調建立 APF 之重要性，並設定逐步由方法論推演進展至區域評估、以國家為單位之評估，以達成 全面推動實施之境界。2004 年，UNDP 開始全面推動 APF，目前已有許多會員國以 類似於白皮書之形式，宣示開始推動 APF。而 APF 所採用之方法，係先就調適計畫 之架構與範圍加以定位(scoping and designing an adaptation project)，再評估現況脆弱度 (current vulnerability) 與 未 來 氣 候 風 險 (future climate risks) ， 以 研 訂 調 適 策 略 (formulating an adaptation strategy) ， 期 以 繼 續 進 行 調 適 行 動 程 序 (continuing the adaptation process)，以據此評估與提升調適能力(accessing and enhancing adaptive capacity)(Lim et al., 2004)。APF 所欲涵蓋之範圍，包括農業、林業、水資源、海岸管 理、公共衛生、自然生態系統、公共建設與人類遷徙安居等，並全面性考量社經政策 與天然災害(如洪旱災與巨大熱帶氣旋所造成災害等)政策，就全國性及地域性之問題 進行調適(Burton et al., 2002)。因此，調適政策架構之建立，係兼具深度與廣度之考量，

以求全面因應氣候變遷所帶來之衝擊。

(二

另一方面，水乃人類賴以生存之重要資源，如何與大自然共生，適度開發水資源，

一直是人類奮鬥之主要課題。自工業革命以來，運用科技大幅改善生活環境，但同時 也消耗更多水資源，因此必須開源節流以免無水可用，並且防止可用水源遭到破壞(行 政院經濟建設委員會，2010)。在 APF 之執行架構下，水資源調適政策自然必須納入 其中；但如何方可研擬適切之水資源調適政策？由於 APF 僅提供整合之方法論，具 體作為上仍應以現有水資源法制與政策為藍本。由經濟合作與開發組織(Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)於 2006 年所提出之報告即指出，

一個國家水資源部門之調適能力，仍在於該國現有之相關組織、法令、水資源管理實 務與水利設施現況所能呈現之因應氣候現況之實力(Levina and Adams, 2006)。因此，

為進一步研究水資源調適政策，此報告以芬蘭、英國、美國與加拿大四國現行水資源 法制及政策體制作為比較對象，分析其水權、水環境生態保護、飲用水、水資源相關 環境影響評估、工業用水與排水系統、以及洪旱管理與其他水資源管理議題等，試圖

呈現水資源調適政策於實務操作時之全貌，並提出水資源調適政策架構建立之建議 (Levina and Adams, 2006)。由此可見，水資源調適政策架構之建立，雖然不能自外於 整體氣候變遷調適政策架構，但若干程度上，亦應保有其獨立性與國家或地域之特 色，於實務執行面上方可具有針對並解決問題之效果。

(三

由目前常用之人類發展指數(human development index)評估可知，我國於 2005 年 即排名第 23，早已進入已開發國家之林(Taipei Times, 2007)。因此，無論國際局勢如 何，我國國力與國家體制之評價，均應以已開發國家之標準為之。而已開發國家就水 資源調適政策之研擬，其國內法制現況應足以作為藍本，而其他國家成功經驗亦有參 酌效法價值。以我國現有水資源相關之法制與政策觀察，我國水利法自民國三十一年 制定，三十二年施行以來，歷經數次修正，亦已臻成熟，亦具有前揭 OECD 報告所評 估之主要元素。然我國並不以此為滿足，水利主管機關仍循序提出更契合迎接未來挑 戰之建議方案。我國於 2006 年 1 月提出之「新世紀水資源政策綱領」，以擘畫未來我 國水資源業務推動之最高指導方針，其所提出之政策綱領如下：

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。

由綱要與內容觀察，新世紀水資源政策綱領確已包含我國水資源調適政策所應具 備之要素。因此，我國對於水資源調適政策之研訂，於推動 APF 前即具備相當程度 之經驗與實績。然而在全球氣候變遷效應影響下，因應氣候變遷相關研究之推動已蔚 為風潮。我國亦在行政院經濟建設委員會主導下，進行 APF 之相關研究，並選定災 害、水資源、維生基礎設施、能源供給、海岸、農業生產與生物多樣性、健康、以及 土地使用等八個領域，以整合研擬氣候變遷調適政策綱領(行政院經濟建設委員會，

2010)。

就水資源調適政策之研訂，水利主管機關已有相當之經驗與成效；但在氣候變遷 效應影響下，往往需要非常手段始能收調適之效。為求有效調適水資源問題，必須引 進國外相關成功經驗，如工業開發最早之歐洲先進國家，歷經諸如萊茵河嚴重污染與 洪水災害併同肆虐之苦，早已亟思因應之道；歷二十餘年之努力，始令萊茵河流域逐 漸恢復舊觀，並藉此經驗與教訓，於 2000 年建立歐盟體系下之水架構法(Water Framework Directive)制度。目前歐盟會員國對於水資源永續經營與利用，均以歐盟水

架構法為本，逐步達成新世紀之高標準要求。從而，歐盟各國研擬氣候變遷調適政策 架構(Adaptation Policy Framework, APF)時，均以歐盟水架構法之規定，作為該國水資 源調適政策之藍本。因此，參考歐盟水架構法及於其架構下建立之歐盟洪水法(EU Flood Directive)，與經濟合作與發展組織(Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)於 2008 年以經濟觀點所提出之調適政策報告(OECD, Economic Aspects of Adaptation to Climate Change)，提出以下政策方針，以指出目前世界水資源 政策潮流，並結合新世紀水資源政策綱領之推動，為我國建立整合性之水資源調適政 策架構(行政院經濟建設委員會，2010)。茲將該計畫水資源調適政策綱領(草案)臚列 如下：

1. 水資源永續經營與利用為最高指導原則

(1) 確立所有水資源管理政策之目標，均以維持水資源永續經營與利用為目的。

(2) 為促進水資源永續經營與利用，應進行河川流域整體治理規劃，並擬訂流域管 理制度。

2. 重視水環境保護工作，以維護水資源永續經營與利用

(1) 水環境保護應同時注重生態環境、生物多樣性維護與淡水水源之永續供應。

(2) 開發與建設行為，應經相當之效益分析與環境影響評估，證明對於水環境之影 響遠低於經濟開發之效益，並盡力避免造成水環境之衝擊。

(3) 實施河川流域管理時，應以各流域之特有條件為基礎，將水環境污染控制、淡 水水資源永續利用、生物多樣性維護與生態環境保護列入計畫範圍。

3. 由供給面檢討水資源管理政策以促進水資源利用效能

(1) 活用現有之蓄水容量，適時更新水資源相關設施，以確保並延長其使用年限。

(2) 落實水庫集水區土地利用管理。

(3) 降低現有供水設施之漏水、輸水損失，減少水資源消耗。

(4) 強化跨區域地表、地下水資源聯合運用。

(5) 提高蓄水量並保育地下水水源。

(6) 推廣雨水收集系統，增加可利用之水資源。

(7) 推動興新水源開發，如海水淡化與廢汙水回收工程等。

(8) 強化異常缺水時之緊急應變措施。

4. 由需求面檢討水資源管理政策以促進水資源使用效益

(1) 提昇節水意識，調整社會整體用水型態，並獎勵節水設施與裝置之設置，以達 到節水之目的。

(2) 獎勵雨水、再生水等替代水資源之利用，減少自來水之使用，同時增加水源設 施貯存量。

(3) 鼓勵低耗水產業之發展並考慮由其他不缺水國家輸入高耗水產品。

(4) 推廣精密灌溉技術，並獎勵利用雨水灌溉之農業，減少灌溉用水之消耗。

(5) 建立合理公平之用水轉移機制，使水資源調度更具彈性，提高經濟效益。

5. 以聯合國推動之水足跡（water footprint）概念促進永續水資源經營與利用

(1) 參考水足跡概念，推動標示產品之耗水量，提供參考以減少高耗水產品之消 費。

(2) 參考水足跡概念，推動產業建立節水製程，在單位產能下有效降低耗水量，並 獎勵達成節水目標之企業。

6. 建立風險管理與回饋改善回報機制

(1) 研究建立決策模式，以決定調適行動方案之優先順序與啟動時機。

(2) 建立評估指標以反應永續性、脆弱度、恢復度等，以做為決策之量化依據。

(3) 降低脆弱度評估之不確定性，擬定監測計畫，以支持模式評估資料需求與模擬 結果之綜合判斷。

(4) 調適行動方案推動應包括回饋改善機制，以確保有效降低氣候變遷帶來之衝 擊。

(5) 研提跨部會共同合作之議題，並密切注意新類型或複合型災害之發生。

(四

由前節之討論可知，於法制與政策體制均已臻完備之國家，具體水資源調適政策 之研訂，仍應以現有水資源法制及政策為藍本，並試圖融合國外成功經驗，以增進水 資源調適政策之內涵。惟因各領域調適政策本即有所淵源與依據，其相關法規與政策 本即有競合問題存在，於使用 APF 作為整合方法之同時，原有競合問題並不因 APF 之整合，即立刻消弭於無形，以致各領域之調適政策仍屬單獨個別體系，而無法整合 成相互依存並相輔相成之整體架構。因此，無論是否以建立 APF 作為進行水資源調 適政策研擬之前提，我國水資源調適政策仍將保有其特殊性與獨立性；由目前提出之 氣候變遷調適政策綱領(草案)觀察，亦可發現此種現象。因水資源問題對農、林、漁、

牧、工業與民生等領域均有直接影響，為有效達成建立水資源調適政策架構之目的，

似宜先確保水資源調適政策得以建立並收其成效，競合問題則列為未來整體氣候變遷 調適政策架構改進之參考。

結 結 結 結語 語 語 語

我國由於地理環境特殊，水資源領域所面臨之問題與挑戰，亦具有相當特殊性，例 如如何適度留下降雨所帶來之水資源，克服地形上容易流失水資源之弱點，為我國現況 中需要謹慎面對之議題。因此，面對我國未來可能日趨嚴重之缺水危機，現有水資源相 關法制不僅具有參考價值，更必須納入政策研訂之考量。如此方能建立適合我國之水資 源調適政策架構，並為我國未來針對氣候變遷下缺水危機之調適，提出適當方案以完成 目標。

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