馬祖地區近年水情與用水需求探討
2021.03.19
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壹、新聞重點
根據《中央社》2021年3月12日及2月25日之報導,自2020年冬季馬祖地區進入枯水期以來,水情吃緊,各鄉海水淡化廠刻正增產中。其中東莒島因無海淡設備,日前已由連江縣自來水廠與軍方啟動首次「西水東運」計畫,由西莒以船舶運水至東莒。[1]
馬祖地區因島嶼分散、地形崎嶇而集水不易,用水來源除湖庫水與地下水外,尚仰賴海水淡化廠支援。隨著當地人口漸增與觀光人數顯著成長,用水需求亦上升。又馬祖因地緣位置特殊,降雨不均及降雨量偏低等極端氣候現象,已成為地方政府及島上駐軍未來將面臨之用水課題。本文檢視馬祖近年降雨、用水需求變化,以釐清水資源管理現況。
貳、安全意涵
一、馬祖地區降雨趨向極端氣候模式
首先觀察位於連江縣南竿鄉、隸屬中央氣象局之馬祖測站自2004年設站以來年降雨量變化,可發現2011、2014、2018、2020等四年年降雨量均不及1,000毫米,而2020年實為過去17年當中降雨量排名倒數第三的乾旱年,年累計雨量僅852.1毫米(圖一)。此外,在降雨日數偏低、分別為70日與95日的2004與2020年,年最大單日降雨量都明顯偏高,分別達到155毫米與117毫米(圖二、圖三),亦即佔各自全年雨量的15%與14%,顯示馬祖地區趨向「降雨日數減少,降雨強度增加」之極端氣候模式。
圖一、2004~2020馬祖測站年降雨量變化
資料來源: 中央氣象局觀測資料查詢CODiS、劉翎端繪製。
圖二、2004~2020馬祖測站乾濕季及全年降雨日數變化
資料來源: 中央氣象局觀測資料查詢CODiS、劉翎端繪製。
圖三、2004~2020馬祖測站年最大日降雨量變化(毫米)
資料來源: 中央氣象局觀測資料查詢CODiS、劉翎端繪製。
二、馬祖用水需求重返近十年高峰
檢視水資源需求面,可觀察到馬祖自2000年以來,用水量快速增長,2011年達近年最高峰,總量幾乎翻倍成長。雖然2013至2015一度下滑,2020年又再度攀升至近十年的高峰。有鑒於此,經濟部水利署、連江縣政府及自來水廠已著手進行馬祖地區供水改善計畫,實施管線漏水改善、安裝智慧水表措施,亦使供水量與售水量間距縮小,但水資源需求自2015年起仍逐年持續增加(圖四)。[2]
圖四、1983~2020馬祖地區供水及售水總量
資料來源: 連江縣自來水廠、劉翎端繪製。
在供水量來源方面,可以發現馬祖地區來自海水淡化廠及湖庫的供水量從2014年以降兩者出現明顯差距,過去十年間湖庫水佔供水總量比例降了快一成,由2011年的44%降至2020年的36%。目前馬祖供水最大宗來源為海水淡化廠,地下水供水則量少持平(圖五)。
圖五、2011~2020馬祖地區供水量來源變化
資料來源: 連江縣自來水廠、劉翎端繪製。
進一步檢視連江縣自來水廠自2011年至2020年售予軍方與民間的水量變化,可發現民間售水量逐年增加,並於2020年達到最高峰(圖六)。主因為馬祖自1990年代解除戰地政務、發展觀光,政府產業補助使人口漸漸回流,近年則因開放小三通、藍眼淚奇景,觀光人數急速成長,2020年更因後疫情國內旅遊風潮,達到223,523人次(圖七)。相較於民間售水量增長,軍方售水量2011年起逐漸下滑,2017年達最低值,此後亦逐年增加。
圖六、2011~2020軍方與民間售水量比較圖
資料來源: 連江縣自來水廠、劉翎端繪製。
圖7、1999~2020 馬祖地區遊客人數統計圖(人次)
資料來源: 交通部觀光局馬祖國家風景管理處、劉翎端繪製。
參、趨勢研判
一、 極端氣候將使馬祖地區更加仰賴高耗能海水淡化廠
由於馬祖地區降雨受到極端氣候影響,再加上地形限制而蓄水不易,以及部分湖庫水質優養化,未來仍將持續仰賴海水淡化廠作為主要供水來源。然而,海淡廠除了設備老舊需進行備援系統計畫、提升產能,亦存在高耗能及機組維修費用高昂之問題,皆需納入整體水資源管理一併考量。
二、 觀光人數遽增考驗馬祖用水安全
觀光人數的急速成長,將衝擊原本水資源即不充裕的馬祖地區。特別是馬祖地區島嶼分散的特性,使得供水系統各自獨立,水資源調度相當受限。未來馬祖地區的民生及軍方供水若要降低風險,則有賴更多「開源節流」措施,長期需增加供水來源的多元化程度,短期則持續降低漏水率。舉凡增加雨水與再生水回收、定期監控並改善湖庫優養化與海水入侵地下水層造成的水質鹽化情況,皆有助提升馬祖供水的質與量。
[1] 〈馬祖東莒水情告急 軍民首度西水東運度旱〉,《中央社》,2021年3月12日,https://reurl.cc/qmKkWy;〈降雨偏少水情吃緊 各縣市節水抗旱共度難關〉,《中央社》,2021年2月25日,https://reurl.cc/4yjz4D。
[2] 售水量定義為由用戶可收取水費之水量。《政府統計資訊網》,https://reurl.cc/v5Kkya。