地層下陷解析／超抽地下水 地層下陷救不回

地層下陷解析／超抽地下水 地層下陷救不回

2010/05/24

【聯合報╱記者鄭朝陽】 中南部大量養殖魚塭和農田私設的水井，年年超額抽用地下水，是地層下陷主因。 圖／陳敏明提供 中南部地層下陷惡化，再度引發外界對高鐵安全的疑慮，成千上萬口地下水井是導致地層下陷的禍首，但令人好奇的是：為何地 下水流失、土地一下陷，再也回復不了？ 「超抽地下水造成土地下陷，是永不復返的變化。」淡江大學水資源管理與政策研究中心主任虞國興斬釘截鐵地說，即使停止抽用地下水，讓地下水位逐漸趨於穩 定，地層沈陷也不會立刻中止。 他解釋，地下水不是儲存在地底下某一個大水池裡，而是存在於土壤和土石顆粒之間的孔隙，地表也靠地層中的水與土壤、岩石顆粒共同承擔荷重，地下水一旦被抽 走，水位下降，土壤間的孔隙也會變得緊密，若超過一定時間沒有回補到原來的水位，原來水所承載的重量會轉移給岩石顆粒承擔，地表的沉重壓力就會往下壓，壓 到含水層的土壤變得很緊實。 虞國興表示，這時土壤結構孔隙大都消失了，就算想補注水，也沒有空間可以容納，當然無法靠水的力量把沈重的土地再撐起來，不像海綿擠出水後能再吸水，致使 地層下陷後再也回不到原狀。 台北盆地地層與地下水位走勢 資料來源：淡大水資源管理與政策研究中心 中央研究院地球科學研究所研究員汪中和說，這些因「失血」而嚴重「內傷」的土地，從此只有向下沈淪，再無向上提升的機 會。假設某地區因超抽地下水導致地層沉陷10公分，當發覺異狀時，立刻採取停抽和補注地下水等措施，情況不會立刻改善，之後這段沉陷稱為「殘餘沈陷」，期 間有多長，端看地下水保育和當地地質條件而定。 追根究柢，過度抽用地下水，是造成地層下陷、萬劫不復的禍首。台灣每年藉雨水補注地下水的水量約40億噸，民國70年以前，地下水抽取量大致不超過這個補 注量。隨著沿海養殖漁業的發展、工業區大量開發，養殖和工業用水急遽跳升，地下水也因此造成「大失血」。民國82年曾創下地下水被抽掉71億噸的「歷史天 量」，相當於12個滿水位的翡翠水庫容量。過去10年，政府雖然積極管制超抽地下水，但每年超抽地下水仍達57億噸，透支17億噸，相當3座翡翠水庫水 量。 人們愛抽地下水是有道理的。虞國興說，地下水儲存在數十至數百公尺的地表下，溶氧量極低，幾乎處在無菌狀態，水質遠比地表水潔淨。因此歐洲如德國等許多國 家，飲用水以地下水為主、地面水（河川、湖泊）為輔，和台灣正好相反，卻少聽聞像台灣西南部這麼嚴重的地層下陷災害。 虞國興指出，歐洲抽用地下水遵循「有借有還，再借不難」的道理，抽用時先計算安全出水量和必須補注的時間，例如某城市全年只能抽一億噸地下水，且必須在一 年內回補完畢，就必須在限期內回補，否則缺水的地層將因為缺乏地下水的支撐而產生下陷。 以德國漢堡這個靠地下水生活的城市為例，政府做好地下水抽用的總量管制計畫，連營建工地地下開挖產生的地下水都要回收，這些水透過公共管線集中送到上游的 地下水補注區，注入地下水脈，讓地下水不斷循環再利用。 虞國興說，水往低處流，補注地下水要找入滲條件佳的地質和區位，像砂質土壤入滲效果好，在地下水脈上游補注比下游抽用區效果要好，不過，地下水流速緩慢， 一滴雨水下在上游的補注區，或許得經過數年或數十年來會抵達下游地區，這也是地下水不能揮霍之因。 地下水Q&A 資料來源：經濟部水利署