第一章 水的介紹

1.1     什麼是水

自古以來大部份的生物都依賴著水而生存,所以人類都會在水源豐富的地區生活。水在自然界為有限的資源,而人口的增加、工商業的發展,更加需要水的資源,所以對於有限的水資源要如何有效的開發利用呢?這些都是水利工程師非常重要的課題!也就是說,愛護水資源,這是一定要的啦。

什麼是水呢?它在我們日常生活隨時可見,譬如說:我們打開水龍頭後所流出的自來水、下雨所集成的河川、海洋、甚至是我們平常看不到的地下水!什麼是地下水呢?等一下就會為你介紹。

那我們當然要先了解一下水的特性,如:當水在溫度高的時候會蒸發為水蒸氣,水蒸氣在溫度低的時候就會再形成小水滴,甚至是下起雨來。而下雨的量時多時少,不同區域也都不相同,雨下太多時,往往都會造成水災、樹倒房塌、生命危險;雨下的太少,則形成旱災、農業減產。隨著各種被污染的水排放越來越多,河川水庫污染就會越來越嚴重,甚至有的水因為水質太差而不能使用,所以我們更要節約用水喔。

★地球上的水

    我們的地球上,雖然有2/3的面積被水覆蓋著,但真正可以提供人類使用的水卻非常非常的少喔,少到只佔地球所有水源的0.73%

 

1.2 水的種類及功能

    我們剛剛大概看過什麼是水了,那我們可以分水的種類包括:

一、地表水:

    地球上有很多很多的水,像河川、海洋和湖泊等,都是由許多的水所聚集起來的,這些都是地表水。

二、地下水:

我們都知道水往低處流,所以當天空下起雨的時候,那這些滴下來的水就會往較低的地方流去,形成了我們時常看的小溪、河川、大海等,而有些則從土壤的小縫隙流去,也就變成了地下水了,地下水就像是地底下的河流一樣,順著固定的管道流動著。

知道了什麼是地表水及地下水後,接著我們來了解一下地下水大概有幾種類型:

一、天水:指當雨水或雪降到地面時,沿著岩層的空隙下滲入的水。

二、岩層水:當沉積岩沉積時,會將內含的水封閉在岩層中。一但地殼變動,或是受到侵蝕

            作用時,岩層

            水會從岩層中釋放出來。

三、岩漿水:含在岩漿中的水,當岩漿結晶為岩石的時候,其中所含的水就會釋放出來。

 

 

1.3 水的循環

    水以各種不同的型態在我們的地球循環著。雨水或雪會從天而降;當雪到地面後會堆積起來,若融化了則成為水,和雨水一樣都會先從高處往低處流;地面上流動的就會變成所謂的地表逕流,如河川或溪流等都是,最後則會流入大海或湖泊中。部分的雨水、融雪或地表水則流入地底下,成了地下水,地下水最後也會流入湖泊、溪流與大海中。但這些河川、溪流或在湖泊、海洋之中的水,如果受到比較高的溫度而變成了水分子,從地面回到天空,稱為蒸發。也有部分水份是由植物細胞滲透出來而來到大氣層,稱為蒸散。這些到大氣中的水分子聚集成雲,等待有利的機會再凝聚成水或雪降到地面,繼續另一次的循環。我們的地球也因水的不停循環而生生不息。

 

★再生水系統

    將建築基地內的生活雜排水(如洗澡水、洗手水、洗碗水或輕度使用過之污排水)匯集處理控制後,達到一定的水質標準,能在一定範圍內重複使用於非與身體接觸用水、非飲用之再生水處理系統,例如可廣泛使用於沖洗廁所、清洗車輛、噴灑街道,或作為景觀用水及河川湖泊補充水等。在日常生活使用的總水量中,僅廁所沖洗就佔35%,如能把自來水改用再生水來沖廁,其省水效益將極為可觀。

 

★利用再生水的實例

澎湖縣當地年平均降雨量約1,000公釐,蒸發量卻高達1,800公釐,主要供水來源僅靠境內幾座地面小型水庫及海水淡化等水源供水,必要時甚至必須由高雄利用船舶運水,供水成本高且不穩定,再加上每年約90萬名的觀光客所增加的用水量,使原本供水吃緊現象雪上加霜。

經濟部水利署於87年迄今補助部份縣市包括苗栗縣、嘉義縣市、高雄縣市、
澎湖縣、金門縣之國中小學及部份高中職,
澎湖縣已在澎湖縣政府、馬公市公所及馬公市第一示範托兒所,共三個地方皆設置了小型再生水示範系統,使用再生水來取代自來水沖廁用水,每日節省了水量
16公噸,每月為縣政府節省水費約5000元以上,每月及每年節省的水費就更可觀囉!現在還擴大規劃至設置大型建築物或社區的再生水回用系統,使替代水源功能效益更為顯著。

 

澎湖縣政府:

每日約可取代沖廁(馬桶及小便器)用自來水10 立方公尺/日(設計處理量)
每月節省自來水水費10立方公尺/日×10元/立方公尺×30日/月=3000元/月
每年節省自來水水費3000元/月×12月/年=36000元/年

 

★雨水系統

    除了再生水以外,雨水的利用可以節省珍貴的自來水源,並降低水費,而且雨水的用途可多呢!雨水可以作為雜用水,如沖廁所、澆花、環境清潔、景觀池及生態池之補充水源等。

 

1.4 台灣水質環境

 

★河川水情

    台灣本島的河川以中央山脈為主要分水嶺,東西分流入海,共有河川129水系,依流域形勢、經濟發展狀況等因素,區分為主要河川24水系、次要河川29水系及普通河川79水系,幹流長度最長者為濁水溪(約186公里),流域面積最大者為高屏溪(約3257平方公里)。(2)

 

★台灣河川之特色

    台灣河川的特性可簡單歸納為以下四點:

一、長度不長,流域面積小。

二、流路短促,河床比降頗大,上游多超過1/100,下游則介於1/2001/500間。

三、降雨集中於5月至10月,水量豐枯懸殊,豐水期流量大,雨季及颱風季節甚至泛濫成災,

    枯水期雨量

    稀少,甚至乾竭。

四、集水區地質多屬砂、頁、板岩,質地脆弱,易崩塌,河水含砂量大。(2)

 

1.5小問題大考驗

        在上了一堂課後,不知道大家對課堂講的有沒有問題呢!想必都有用心聽講吧!那就讓我來考考各位囉!

一、什麼是地下水呢?它又大概分為哪幾類呢?

二、哇!天降下雨了!一顆顆的雨滴到了地上,他要去哪裡流向哪裡呢?試著來說說水的循環吧!

三、雨水收集容易嗎?收集完後要怎麼好好利用呢?

 

 

第二章 地層下陷防治教育宣導

 

2.1 什麼是地層下陷

    地層下陷簡單的來說就是地層陷下去的意思,廣義的地層下陷泛指地層向下移動產生地面及地層沈陷的現象,但其中包含了自然因素以及人為因素,例如從河流沖積下來的沙石所構成的沖積平原,當這些沙石的顆粒愈小的時候,地層就會下陷而變的緊密,壓實的程度就愈明顯,這是屬於自然因素的地層下陷。人為因素的地層下陷,也就是說由人為的破壞或行為造成的,如車子經過時的震動,建築物的重量等,都會把地層壓密,而造成的地層下陷。還有還有一個很重要的人為因素那就是超抽地下水,會造成非常嚴重的地層下陷,土壤間原本會存在著一些地下水分,這些水分子會有水壓力,因此會撐住土壤,當我們超抽地下水時,土壤顆粒間的水分不見了,只剩下空氣。而空氣很容易被擠出去,這時候就會造成土壤收縮,也就是我們在地表所看到的地層下陷了。

 

2.2造成地層下陷的原因

如上一節提到的其發生的原因可概分為自然因素人為因素兩種。自然的因素包括地殼變動地層自然壓密地震火山爆發等。人為的因素則包含抽取地下水地下採礦,及結構物重力壓密等。列舉下列解釋之:(4)

一、地殼變動及地震:因地震及地殼變動造成土壤龜裂岩層而下陷。(4)

二、地下開挖及採礦:掏空地層,而導致土壤能承受力量變小以致地層下陷。(4)

三、地面上的建築物:由於高樓的建造,使得土壤承受負荷增加,導致地層下陷。(4) 

四、地下水超抽:土壤能承載的重量變小,導致地層下陷。地下水因為開發容易,且供水品質

    穩定,取用方便,因此常被大量的抽取使用。但過度開發,導致嚴重地層下陷,而使得排

    水不良、海水倒灌、海水入侵、地下水鹽化等問題相繼出現,危害居住及農、漁業環境。    (4)

 

2.3地層下陷造成的影響

地層下陷對我們生活造成了許多的影響,其中較接近生活周遭之影響包括:

一、土壤負載能力變小,危害建築物之安全,可能會引起倒塌、損壞、下陷。如常見之房屋下

    陷於路面,危害居住環境及生命安全。

二、水管設施因下陷而扭曲破壞,使得排水困難,造成淹水的災害,損壞家具、家電、公共

    設施、個人財產等。

三、超抽地下水使水位下降,引起海水入侵,而使地下水水質及土壤鹽化,造成無法使用水源

   及農作物死亡。

四、地層下陷量過大,導致堤岸低於水面,造成堤岸保護程度減小,而引起海水倒灌或海堤

    潰決,有嚴重危害生命安全的危險。

 

2.4台灣的地層下陷

    台灣地區目前有地層下陷現象的縣市有宜蘭縣、桃園縣、彰化縣、雲林縣、嘉義縣、台南縣、高雄縣及屏東縣等。其中

下陷總面積最大之縣市:雲林縣;

累積下陷量最大之縣市:屏東縣;

    下陷速率最大之縣市  :彰化縣。(3)

 

2.5如何預防地層下陷

   我們如何來防治人為所造成的地層下陷呢?列舉5種:

一、由於超抽取地下水為最嚴重的因素,所以最好能停止抽取地下水;若無法停止則需要嚴格管制使用地下水,取締違規使用地下水的水井。

二、因大部分沿海魚塭需要引用海水,業者私自引用很容易破壞海堤及海水引入後土地之鹽化問題,所以業者應向政府提出申請才能引用,若發現私自盜引,我們應該反應檢舉保衛我們的家園。

三、人工地下水補注使其高於海平面,地下水壓高於海平面壓,防止海水由地下入侵。

四、開發替代水源,循環使用地下水,減少水資源浪費,多利用水庫蓄水池。

五、持續教育宣導和訓練,強化民眾對地層下陷防治之認知。

 

2.6小朋友應有的概念

    如何知道地層是否下陷了,必須做地層下陷監測工作,但是我們也可以用目視來簡易的判斷,可以看看旁邊的房子有沒有比大馬路還低,還是突然有一塊地比其他地方都低,甚至是積水積的很多等等。地層下陷以目前人類技術而言,無法以人為方法使地層回復致下陷前之高度,只能延緩其下陷量。因此地層下陷於現今尚是永久陷落的一種現象,心中要有地層一但發生下陷是無法回復的警惕!人類務必加以防範。地層下陷為一很嚴重的問題,因此防治地層下陷是刻不容緩的。我們經過對地層下陷一番的認識之後,了解它形成的原因及恐怖的災害,也知道了一些防治的措施,所以我們要告訴爸爸、媽媽、親戚、朋友,一同來參與防治地層下陷,建立起正確的用水觀念,愛護水源節約用水,更要提醒大家不要超抽地下水,保護我們的家園,我們要使我的的家園更安全、更美麗!!

 

2.7小問題大考驗

我們大概對地層下陷有了初步的瞭解,那我就來考考各位未來的環保小尖兵吧!

一、那你能不能講出什麼叫做地層下陷呢?

二、那地層下陷是怎樣造成的呢?現今最大的原因又是什麼呢?

三、地層下陷會對我們的環境造成什麼恐怖的後果呢?那我們本身要如何去防止呢?

四、台灣的地層下陷有哪些縣市呢?又下陷總面積最大的是那個縣市呢?

 

 

第三章 節約用水教育宣導

 

3.1 為什麼要節約用水(1)

台灣每年的降雨量雖然十分充足。但事實上,由於地狹人稠、山坡陡峻,以及颱風豪雨雨勢急促,大部分的降雨都會迅速地流入海洋。由於經濟發展、人口成長、以及新水源(例如建造水庫)的開發成本增加,缺水的問題越來越嚴重了。

    節約用水不僅是為了解決缺水的問題,而且也是為了保護環境。多蓋一座水庫難免會多破壞一分環境,節約用水可以減少開發新水庫,間接也可以保護環境喔!!

 

3.2 節約用水,從自己做起(1)

    有時候我們不禁發現水龍頭怎麼一直在滴水,喔∼∼原來是漏水啊!漏水是浪費水源一個嚴重的因素,所以我們就要多多檢查家中有沒有哪裡漏水;漏水現象有許多是直接看就可以發現的,只是多半不以為意而無警覺,當水費突然一下子跳增了許多,才意識到漏水問題的嚴重,損失寶貴的自來水,所以要能早期發現、早期修理。

 

3.3 省水大作戰

★省水小技巧,從生活習慣做起(1)

其實我們只要多用點心力,就可以節約用水喔! 我們來看看一些你也可以做到的省水妙方吧!

一、 隨手關緊水龍頭,以節省水資源。

二、定期檢查水塔、蓄水池或其他水管接頭有無漏水情形。

三、洗碗、洗菜、洗衣,應放適量的水在盆槽內洗濯,避免用水龍頭直接沖洗,以減少使用水量。

四、利用洗米水、煮麵水洗碗盤,可節省生活用水並減少洗潔精的污染。

五、洗菜水、洗衣水、洗碗水及洗澡水等可用來洗車、澆花、擦洗地板或沖馬桶。

六、收集除濕機、純水機、蒸餾水機等設備的排放水並予以回收再利用。

七、洗手正確步驟:開小水沾濕手→關閉水龍頭→塗抹肥皂→雙手搓揉→開小水沖洗→關閉水

    龍頭。(濕搓沖捧擦)

 

★洗澡節水(5)

一、安裝低流量蓮蓬頭或加裝緩流水龍頭氣化器。

二、將全轉式水龍頭換裝新式1/4轉水龍頭,縮短水龍頭開關的時間就能減少水的流失量。

三、隨手關緊水龍頭,不讓水未經使用就流掉,水龍頭加裝有彈簧的止水閥或可自動關閉水龍頭的自動感應器。

四、洗澡改盆浴為淋浴,並使用低流量蓮蓬頭,淋浴時間以不超過15分鐘為宜。

五、多人洗澡時,一個一個連接不要間斷,可節省等待熱水流出前的冷水流失量,或將前述冷

    水蓄存於水桶備用。

 

★洗衣節水(5)

一、控製適量的洗滌物,避免洗衣機及洗碗機中的洗滌物過多或過少。

二、配合衣料種類適當調整洗濯時間:毛、化學纖維物約5分鐘。木棉、麻類約10分鐘。較髒污衣物約12分鐘。

三、選擇有自動調節水量的洗衣機,洗衣清洗前先脫水一次,可節省用水及清洗時間。

 

★馬桶節水(5)

一、新蓋房屋一定要採用省水型馬桶,或將現有的一般型抽水馬桶加裝二段式沖水配件。

二、將水箱底小浮餅拆下,即成無段式控制出水

三、將小便池自動沖水器沖水時間調短。

四、請將面紙投入垃圾桶內而不要丟入馬桶中。

 

★水龍頭節水(5)

    我們國人的洗手習慣,大多是把水龍頭開到最大才伸手去洗,洗完再關,從全開到全關的時間愈長,所要浪費的水便愈多。傳統的全轉式水龍頭要旋轉180°或360°才全開。如果經費較為充裕,甚至可以換裝手壓自閉龍頭,這種龍頭的把手壓下後會打開一段時間,然後自動關閉。另一種簡單的方法,但需要小朋友用心配合的方法,就是在洗手台放置一個塑膠杯,洗手時先把水注到杯子內再倒出來洗手,杯子內沒用完的水留給下一個人用。這種方法在學校內似乎較易推行,也有助學生們養成良好的用水習慣。

 

★回收用水(5)

一、利用屋頂裝置雨水貯留設備,收集雨水作為一般澆花、洗車及沖洗馬桶等替代水源。

二、游泳池溢水回收過濾再使用,或作為運動場灑水用。

三、機關、學校、工廠等可規劃中水道系統,將生活污水處理至符合一定水質標準,作為花圃澆水、操場灑水、廁所沖洗、消防用水等用途。

 

★其他節水(5)

一、洗車使用有栓塞管嘴的水管或用水桶及海綿抹布擦洗。每月洗車一次,減少用水量。

二、清理地毯法由濕式或蒸氣式改成乾燥粉末式。

 

3.4 省水小評量

每一滴水對於我們都是極為重要的,小朋友千萬不要將它白白的浪費掉,現在就讓我們一起檢查看看吧?

一、有沒有隨手關緊水龍頭,以節省水資源?

二、水龍頭漏水或沒關緊時?有沒有馬上關緊或請人檢修?

三、刷牙的時候,有沒有用杯子裝水來刷牙?