我們從水庫來算算，就知道台灣總有一天必然會缺水。
台灣從北到南，大大小小的水庫總共50座，根據原來設計的總蓄水容量，滿載為20億噸。
在正常狀況下，每年每座水庫約可循環蓄滿4次，一年最多可以蓄到80億噸水。然而，隨著水庫淤積，現在的平均庫容量只剩下2/3。
全台灣一年需要兩百億噸水，以水源來說，因為目前水庫調節量只剩下50億噸，僅提供25％水量。另外20％來自地下水，其他110億噸全仰賴河川取水。而河川水量在乾枯季節相差甚多，水源和水量都不穩定，完全是看天喝水。
在用水方面，則是以農業用水約120億噸為最大宗(占總供給量的60％)，民生用水是35億噸(占17.5％)，工業用水為30億噸(占15％)，保育用水量最少，所需約15億噸(占7.5％)。
經濟部水利署曾經做過估算，到2030年時，全台水庫的有效蓄容量將降到一半，也就是只剩下約10億噸，即使一年如常裝滿4次，每天仍會缺水多達143萬噸。以目前用水量，新北市人口約四百萬人，一天要用120萬噸水，意味著到時全台灣將有超過四百萬人無水可用。
面對早已淤滿的水壩時
隨著極端氣候的出現，暴雨造成土石沖刷，國人普遍了解，泥沙淤積，不但讓台灣頻頻亮出缺水警訊，更縮短水庫的壽命。
事實上，受到台灣天然地理環境的影響，水庫泥沙淤積由來已久。記得二十多年前，我還是個剛回國不久的年輕教授，就曾經和台大四、五位教授，接受台電委託，到日月潭上游的武界壩進行實地現勘。
武界壩是日據時代重要的水力發電計畫之一，主要功用在於攔截濁水溪，透過引水隧道送到日月潭儲蓄、調節，再導入發電廠發電。由於濁水溪上游經常性崩塌，輸沙量相當大，攔水同時也攔阻沙石的武界壩，面臨嚴重的淤積問題。台電因此委託學者，研究如何進行排沙。
那時候，交通仍然相當不方便，我們一行人先到霧社住一晚，第二天徒步走了半天，才抵達位於南投仁愛鄉，從萬豐村到武界部落間的武界壩，看到這個當初一磚一瓦都是人工背入深山，用汗水興建而成的壩體。
直到現在，我仍記得，站在壩上就可以看到水庫底，整個壩幾乎已經淤滿。
由於濁水溪的濁度實在太高，淤積不但無法排除，還會日漸惡化，我們能做的只有設法阻止砂石跟著水流進入日月潭，否則不但造成水庫容量減少、取水困難，混濁的潭水更無法吸引人潮前往，觀光也將一蹶不振。
當年的細節已不復記憶，大致是建議台電另外打一條隧道，取水不取沙。
研究成果不但獲得台電的甲等研究獎，武界壩至今即使已經淤滿，仍持續取水發揮功用。
這是我第一次接觸一個已經淤滿的水壩。二十多年的時光倏忽過去了，在台灣，類似的案例卻愈來愈多，甚至因為泥沙淤積造成水壩垮掉。
位居石門水庫上游的榮華壩，為省政府時期自行設計施工的水壩。當時設計主要用意在於攔截大漢溪砂石，1984年完工啟用，現任經濟部水利署長楊偉甫曾經參與興建，那時候的他還只是個基層工程員。
轉眼間，距離啟用至今不過才三十年時間，82公尺高、庫容量多達1240萬立方公尺的榮華壩，竟然已經幾近淤滿泥沙，淤積率超過97％。
一般來說，水壩壽命支撐百年沒有問題，榮華壩卻注定短命。2004年，艾利颱風來襲，竟為石門水庫帶來3600多萬立方公尺的泥沙，榮華壩也因此遭受重創，蓄沙量只剩下原來設計量的十分之一。
到2007年的韋帕颱風更帶來致命的一擊。那年九月中旬的韋帕颱風，為北台灣帶來豐沛雨量，尤其是大漢溪流域，造成位處榮華壩上游距離11公里遠的巴陵壩，右側壩座因為溪水沖刷而遭到掏空，沖毀約60公尺。
在暴雨和泥沙的雙重壓力下，巴陵壩出現不可彌補的缺口，原本壩體所攔阻的泥沙，順勢由位居它下游的榮華壩承接，到現在仍找不到有效的排沙方法。
清除水庫淤泥是不可能的事
不論是現在或未來，台灣都不可能再蓋新水庫，因為能蓋水庫的地方已經全都蓋了；既有的水庫容量又不斷萎縮。接下來的問題是，水庫要不要排沙？能不能清淤？
石門水庫目前所採取的方法是挖掘兩道排沙隧道，雖然發揮作用，也比以前排出更多泥沙，但和進入的泥沙量相比，仍是不成比例。於是，有愈來愈多民意代表，甚至是媒體輿論提出建議，強烈要求政府編列大筆預算，清除存留在水庫底的淤泥，增加蓄水容量。
但是我在歷次的演講中都明白告訴在場聽眾，清除淤泥是不可能的事。
為什麼？我們就來算算這筆帳。
所有的水庫、大壩都在深山中，山路蜿蜒、交通更不方便，若要清除淤泥，首先遭遇的就是要動用大量砂石車清運，但這些山路往往都不適合砂石車通行，要抵達深山庫底，根本上就困難重重。
其次則是清淤所需的經費。以我還在擔任省政府水利處處長時代，大約是1990年代中末期詢價所獲得的印象，一立方公尺的泥沙放上砂石車載走，就要新台幣一千元，單以石門水庫淤泥多達一億立方公尺，全部挖起來，光清運費用就要一千億元。
以政府目前的財政狀況，這完全不可行。即使可行，這麼多的砂石又要載到哪裡去？如何做最終處置？
第三是可能造成的二次汙染和工安問題。一輛砂石車約可以載運20噸砂石，一億立方公尺約等於2.65億噸，可以想見清除淤泥的砂石車輛，排列起來的長度約可以繞行地球1.8圈。
這麼大量的砂石車進進出出，行經過的路段，不僅路基全被壓壞塌陷，揚起塵土容易造成二次汙染，更別說可能引發的工安疑慮。
清淤這條路看似簡單，難度卻非常高。但放眼全台，已經沒有地方蓋水庫，子孫的支票都被我們這一代開完，過去以進出口貿易創造經濟奇蹟的台灣，將發現什麼都可以進口，就是水不能進口。缺水就缺水了，誰也幫不了你。
面對缺水的未來，到底該怎麼辦？
汙水廠改頭換面回收水再利用
所謂開源節流，「開源」既然已經是一條死路，我們只剩下節流，但要從哪裡節流？第一是水的回收再利用，第二就是檢討水價，將水價調漲到合理範疇，以價來制量，也藉此敦促企業、工廠朝向節約用水的生產方式。
我在擔任內政部長時，開始著手推動水的回收再利用。
當時我注意到，國內職掌廢水處理的內政部營建署，手中掌握全國46座汙水處理廠，處理各地每天生產的285萬噸工業和生活汙水，以物理、生物或化學方法，分離固體汙染物並降低水中的有機汙染物，減輕汙水對環境的汙染危害後，直接排放到河川中。
這意味著，營建署將汙水蒐集並處理後，視為沒有價值的廢水，直接放流。
另一方面，負責開發水源的經濟部水利署，在所列出的一條又一條開源政策中，卻看不到汙水回收再利用的選項。
於是，我把營建署長和水利署長找來，三個人一起坐下來，討論將營建署原本要放流的汙水，交給水利署回收再利用的可能性，「公共汙水廠放流水回收再利用推動計畫」就此誕生。在46座汙水處理廠中，我們從南到北選定八座做為示範廠，分別是高雄鳳山溪廠和臨海廠、台南安平廠和永康廠、台中福田廠和豐原廠，以及桃園的桃園廠和中壢廠。
以進度來看，首座完工供水的將是鳳山汙水處理廠，汙水回收經過處理後，以一度二十元賣給中鋼公司。相對於自來水水價平均每度十元，中鋼為何願意用兩倍的價錢購買？因為一旦缺水，中鋼營運風險瞬間升高，一天即可能損失高達7億元台幣。
水資源對高科技產業更是不可或缺。缺水風險最高的南部科學園區，供水量只要減半，園區內工廠一天的損失即高達20到30億元。新竹科學園區缺水最嚴重時，曾經被迫用水車載運水「救急」，換算下來每度水竟然高達六百元。
愈來愈多企業和工廠都急於尋找可靠的第二甚或第三水源。所以，這八座示範廠尚未完工前，在內政部營建署的媒合下，已經找好使用端的「買主」。
鳳山溪廠和臨海廠供應臨海工業區，台南安平廠和永康廠供應南科，台中福田廠以中港特區為主，豐原廠鎖定中科，中壢廠供應觀音工業區，桃園廠則是輸送到規劃中的桃園航空城。
精打細算的企業、工廠為何願意出高價買回收再利用水？除了要降低缺水帶來的風險，我也拍胸脯保證，雖然現在一度成本約二十元，但以科技進步之快速，或許不久的將來，就可以達到和自來水價相當，這也是我們樂於見到的發展。
作者簡介_李鴻源
國立台灣大學土木工程學系教授，美國愛荷華大學土木暨環境工程博士。
曾任內政部部長、行政院政務委員兼公共工程委員會主任委員、台北縣政府副縣長、台灣省政府水利處處長。
本文摘自時報出版《台灣如何成為一流國家》
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