伏流水是什麼?伏流水3大特點、應用實例介紹

1000伏流水

台灣水資源不足的問題日益受到重視,尤其在氣候變遷和人口增加的雙重壓力下,尋找替代水源成為當務之急。研究指出,替代水源以地表地下水聯合運用為最佳解決方案,其中又以伏流水最為重要。伏流水因其良好的水質和穩定的供水特性,成為多元水源開發的重要一環。
 

伏流水是什麼?形成方式說明

伏流水主要存在於河床面以下的透水層,這些水源通常存在於河川和沼澤的底部或側部砂礫層中。伏流水的形成,主要是因地表水入滲到地下,經過天然砂礫層的過濾,然後儲存在淺層的砂礫間隙中,它的補注一部分來自河川,一部分來自區域地下水。這樣的過濾過程使得伏流水具備了優異的水質,同時也降低了開發和利用的成本。

伏流水經天然砂礫層過濾,水質優良且開發成本低。它可通過管線匯入鄰近的淨水場,因其流速慢、受污染的機率低,成為一種良好的供水水源。上述種種特性,使伏流水在多元水源開發中,扮演了重要角色,尤其在台灣各地進行的多樣化水源開發計畫中,伏流水的應用逐漸受到重視和推廣。

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伏流水的歷史與文化背景

台灣伏流水的開發利用,可追溯至日治時期。當時的工程師已洞悉伏流水蘊藏的龐大潛力,特別是在高屏溪流域等地區,率先建立起早期的伏流水取水設施,以滿足當地農業灌溉及民生用水的需求。隨著科技日新月異,伏流水逐漸成為台灣不可或缺的水源之一,應用範圍從傳統的農業,擴展至工業生產與民眾生活各個層面。更值得一提的是,伏流水在台灣部分地區,特別是以河川為生活中心的社區,更具文化意涵,被視為維繫農作豐收、生活安定之命脈。透過地方居民與政府的通力合作,伏流水開發不僅提升了水資源利用效率,更促進了水資源的永續發展,成為台灣水資源發展歷程中不可或缺的一頁。

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伏流水與地下水哪裡不同?

伏流水與一般的地下水,兩者之間有著明顯差異。伏流水指的是由地表水入滲,經過砂礫層的過濾後,存在於地表淺層的砂礫間隙中,並常流動的水;地下水則是在伏流水之下,發生在地下飽和層的水,常被作為井水與泉水的供應來源。而相較於地下水,伏流水的位置更淺,流速更慢,且水質更加潔淨。伏流水的開發具有對環境影響低、單價低、施工迅速且效益顯著的優勢,成為一種極具潛力的水資源開發方式。

近年來,台灣許多縣市政府開始進行伏流水的開發和利用,以達到能穩定供應農業及民生用水,例如,屏東二峰圳和彰化縣都利用伏流水來解決農業用水不足的問題,這些案例足以說明,伏流水在穩定供水和降低缺水風險方面的巨大潛力。

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伏流水的開發技術進步

傳統的河床抽水系統經過不斷改良,結合現代化的陶瓷膜過濾器與污泥脫水機等尖端設備,使得伏流水取用與處理過程更為精緻。這些技術不僅能有效去除鐵、錳等雜質,大幅提升水質,更能確保供水品質的穩定可靠。同時,透過導入智慧化監控與管理系統,我們得以即時掌握伏流水流量與品質變化,並透過遠端控制優化運作模式,不僅降低人力成本,更能減少對環境的衝擊。這不僅讓伏流水開發變得更高效,更提升了水資源的利用率,為台灣的多元水源管理提供了堅實的技術基礎,朝向永續發展的目標邁進一大步。

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伏流水的3大特點

其實早從日治時期,台灣就有利用伏流水的案例,尤其在高屏溪流域,蘊含豐沛的伏流水資源,如今伏流水不只是大旱期間的備援水源,更已成為大高雄地區的日常供水來源之一。接下來,我們將從水質較佳、水量穩定、開發方式符合環保概念等,3個面向來介紹伏流水。
 

伏流水特點1:水質較佳

伏流水因擁有流速較慢的特性,相較其他水源,在使用上較不會出現濁度過高的問題,所以擁有水質較佳的一大優點,此外,另外,因為需要透過天然砂礫層過濾,伏流水的水質通常比地表水更為清澈,這也使其成為一種理想的供水水源。不過,伏流水的水質優、劣差異取決於其所在地層性質和與河湖的距離,因此,在開發取用時,需要考量當地的環境。

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伏流水特點2:水量穩定

伏流水的流速較河川慢,這使得其水量相對穩定,即使在河川上游乾枯的情況下,伏流水仍可持續供應3到4個月,此外,伏流水對降雨非常敏感,旱季一旦下雨,伏流水會迅速得到補充,這使其成為穩定可靠的水源。專家比喻,相較水庫的水源被視為「定存」,源源不斷的伏流水可以被視作「活存」,有不少沒有水庫的地區,會將伏流水作為河川水的備援用水,以此解決用水需求。
 

伏流水特點3:開發方式符合環保概念

伏流水的開發不會遇到水庫淤積、潰堤或上游淹沒區種種問題,且用地需求小,取得容易。更重要的是,相較於建造水庫,伏流水取水不需要在河床上建造構造物,對河床變化和自然環境幾乎沒有影響,用地取得過程中,可以避免居民抗爭,兼顧環境影響低、單價低、施工迅速且效益顯著等優勢,使其成為最符合環保概念的取水工法之一。

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伏流水實際應用案例

雖然地表下的砂礫曾就是天然的過濾器,不過,若是使用適當的輔助過濾設備,將可獲得更好的水質。舉例來說,利用可承受高壓、高溫及腐蝕等極端情況的過濾器,可優化伏流水的取水過程,延長設施的使用壽命;另外,使用陶瓷膜、污泥脫水機等現代化設備,也能夠進一步處理水質,能廣泛應用在農業灌溉、工業用水和民生用水等多種用途。
 

伏流水用途1:農業灌溉

台灣的降雨時空分佈不均,常導致灌溉用水短缺,不過,若是通過回收循環再利用伏流水,可以有效解決這個問題。實際上,目前台灣已有多個農業縣市,包括屏東縣二峰圳、彰化縣等縣市,已經利用伏流水作為灌溉水源,藉此解決農業用水不足的狀況;而在位於竹苗地區的自來水公司第三區管理處也有效利用後龍溪伏流水,並運用快濾機設備優化水質。

另外,結合維護操作容易、耐久性強及符合綠色環保等特點的現代化淨水處理設備,將可以有效降低用電與用藥之能耗成本,例如使用平板陶瓷膜等設備,能夠提升農業用水的水質,為農業灌溉提供穩定、乾淨的水源。

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伏流水用途2:工業用水

除了農業用水外,近年伏流水也被廣泛應用為工業用水,舉例來說,被稱作「工業城市」的高雄市,平均每日用水量約145萬噸,但卻缺乏大型水庫建設,每逢枯水期間,常因高屏溪流量不足導致缺水的狀況,因此,中央及地方近年積極協力,盼透過前瞻基礎建設計畫開發伏流水。

值得注意的是,使用陶瓷膜等現代化淨水處理設備,可結合過濾、沉澱、浮選、吸收等4大功能,有效去除地下水中鐵、錳等元素,這種設備也兼具高親水性、化學惰性、膜帶負電、材質堅硬、高固體負載力等優點,可進一步處理工業污水,解決工業用水需求。

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伏流水用途3:民生用水

除了作為農業灌溉、工業用水之用,伏流水還可以作為民生日常使用的飲用水。實際上,台灣自來水公司自民國60年代開始,就在高屏溪沿岸陸續設置林園、昭明、會結、翁公園、九曲堂等伏流水取水站,以因應高雄地區用水需求,在宜蘭縣,水利署也完成羅東攔河堰這種兼具伏流水取水功能的蓄水設施;前述提及竹苗地區運用快濾機優化後龍溪水質,也被作為民生用水供給來源之一。

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伏流水對環境與生態有什麼影響?

伏流水的開發對環境與生態具有正面與負面兩方面的影響。從正面來看,伏流水水質穩定,且能減輕地表水體的壓力,為農業灌溉與民生用水提供可靠來源,同時有助於維護河川生態系的原貌。然而,如果我們過度開發伏流水,可能會導致地下水位大幅下降,進而引發濕地乾涸、植被退化等生態的問題。此外,若抽取過程未經縝密規劃,可能還會造成河床結構改變,危及水生生物的生存環境。因此,在開發伏流水時,我們必須秉持永續發展的理念,透過科學化的評估與管理,在滿足人類用水需求的同時,兼顧生態環境的保護,才能實現經濟與環境的雙贏局面。
 

結論

伏流水因其水質佳、開發成本低且受污染機率低,成為良好的供水水源之一。包括農業、工業和民生用水的需求都能通過伏流水得到滿足,倘若使用現代化淨水設備,可以進一步優化水質,滿足人們對於水質的要求。【地球村國際股份有限公司】擁有超過30年污染防治的實務經驗,提供陶瓷膜、污泥脫水機等現代化設備,能有效幫您淨化水質,同時滿足用水需求。想了解更多產品詳情?請聯絡我們

 

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