加州:我們回不去「正常」的用水習慣了——未來不分雨季旱季,讓節水成為一種生活態度

社企流/黃思敏

「我們現在應該要站在 5 英呎深的積雪上,然而我們腳下卻踩著乾枯的大地。人民必須了解我們正處在一個新的時代——前所未見的乾旱,人們替庭院草皮澆水的小確幸將成為過去式。我們必須採取過去不曾使用的(節水)行動,而我們目前的努力,顯然還不夠。」加州州長 Jerry Brown 表示

加州經過連續 4 年乾旱的累積,加上 2014 年冬天的降雪太少,使乾旱至 2015 年時到達危機的零界點。面對近 120 年以來最嚴重的一次乾旱,加州州長 Jerry Brown 於 2015 年 4 月發布加州史上第一個限水令,要求各大城市減少 25% 的都市用水量。

加州最大的水庫「Shasta」因長年乾旱而見底。來源:Kelly M. Grow / California Department of Water Resources

 

在長達 21 個月( 2015 年 6 月至 2017 年 3 月)的限水期間,政府減少城市公園、中央機關的用水,並在媒體上倡導節約用水觀念和免費提供相關課程。民眾則響應節水,主動減少淋浴時間、盡量少澆或不澆草坪等,使 2015 年的都市民生用水顯著地減少了 24%,顯示民眾對政府帶頭的節水要求相當重視。

特別的是,面對近史上最嚴重的乾旱,加州的經濟、社會並沒有大幅受到殃及,無水可用的窘境也沒有降臨在大部分市民的生活中。然而,加州能在這次乾旱交出亮眼的成績單,並非一蹴可幾,更不是一次性的限水令就可以達成的。

歷史上的乾旱,使加州覺醒改變

加州位於美國西部沿海,是美國第三大州,人口及 GDP 皆居全美之冠,但其年均降水量卻僅有 580 毫米(約為世界平均的 2/3 ,台灣的 1/5 )。加州的水源主要來自於北加州的山區融雪(共佔約 70% 的降水量),而人口卻集中於南加州,在水源本就稀少且與人口分布不對稱的情況下,近年來因氣溫上升,降雪減少,使加州的水資源供給更加緊繃。

(NASA 拍攝加州與內華達州得積雪的影像,2015 年的積雪較 2010 年大幅減少。來源:NASA

為了在天乾物燥的氣候環境下生存,加州歷史上的每一次乾旱都成了寶貴的經驗,逐漸改變全民的用水思維及水利設施,使加州變得更加耐旱、有韌性。

1976 年至 1977 年發生的嚴重乾旱,被形容為「暮鼓晨鐘」(Wake-up Call),使政府意識到節水的重要性,開始定下新的用水標準,例如:馬桶每次沖水的水量從 5 至 7 加侖,改為不得使用超過 3.5 加侖的水,而在 1987 至 1992 的乾旱後,更減少至 1 加侖;浴室、廚房和公共廁所中的水龍頭,每分鐘則分別不能使用超過 1.2、1.8 和 0.5 加侖的水。

這些用水標準搭配政府的節水補助計畫,使採納新用水標準的房子大幅減少了「水足跡」(Water Footprint,註一),是使加州整體家戶用水下降的關鍵。

1987 年至 1992 年長達 6 年的乾旱,則促使政府將水源的調度、節水等原先被視為缺水時期的「短期應變措施」,轉變為城市水資源管理「長期計畫」中的基本元素;甚至以往被認為成本高昂又不實際的廢水回收,也開始受到重視。

度過乾旱危機靠的不是更多的水庫,而是節水的生活方式

長年的乾旱改變了全民的用水思維及策略,亦讓加州意識到大型水利設施的發展已到達瓶頸。

過去加州政府為了解決水資源分配不均的問題,於 1990 年代完成「加州北水南調工程」,是目前世界上最大的調水工程。從水源較豐沛的北加州引水至人口稠密的南加州,年調水量近 50 億立方公尺,且目前加州共有超過 1400 座水壩及 1300 座水庫。

這些大型調水工程和水利建設讓水資源突破地緣的限制,為整個乾旱的加州解渴。然而,加州已有超過 30 年未再建設新的大型水庫。

「所有適合建造水壩的地點都已經被使用了,如果選民還認為他們可以從新的水壩取得足夠的水,那他們就是糊塗了。」河流之友(Friends of the River)的政策主任 Ron Stork 表示。

(加州的水源經過漫漫長途,從北方輸送至人口稠密的南方。來源:Dept. of Water Resources

隨著氣候變遷,加州連續乾旱後突然暴雨的氣候模式也變本加厲。加州居民不能期待用更多的大型水利設施填補無盡的需求,而是需要更多元、具有彈性的水資源管理策略,並將節水從短期的乾旱應變措施,變成一種永續的生活方式。

「乾旱是加州人的宿命,今年(2017)的降水非常豐沛,但是我們沒有時間放鬆、以為我們已經安然度過危機。」加州大學地理系的榮譽主席 John Muir 表示。

也許民眾會質疑:「乾旱不是結束了嗎?我們不能回到『正常』用水嗎?」加州資深水利官員 Lester Snow 表示,他不喜歡乾旱「會結束」的想法,因為這將使人們放鬆警惕,回到不節約的用水習慣。2017 年的降水相當豐沛,但這不代表危機已經解除,而是像剛過沒多久的嚴重乾旱一樣,皆應證了 20 年以來科學家對人們提出的警告:氣候變遷只會造成更極端的乾旱與降雨。

(2015 年加州佛森湖水庫乾涸,直見龜裂的底部。來源:FolsomNatural (CC BY 2.0)

有鑑於此,加州政府於 2016 年底通過了一項行政命令草案「讓節水成為一種生活方式」(Making Water Conservation a Way of Life)。比起開發新的水源,如:建水庫、抽取地下水,節水和提升用水效率是最經濟實惠、對環境友善、又能滿足用水需求的方式。這項計畫亦已獲得加州工商組織、水資源機構、環境公益團體及非營利組織的認同。

其中具體可行的 3 大策略包含:找出並修補管線的漏水處、減少戶外灌溉用水(如:在庭院中用耐旱的植物取代草坪),以及節約家戶用水。培養全體民眾節水的生活方式,才能提升整座城市的節水效率,同時降低水源供給的壓力。當用水需求下降,便能節省開發水源所消耗的資源,以及過度抽取地下水等環境成本。而平時建立的節水習慣及意識,更將讓民眾有能力去適應未來的乾旱。

「這項計畫融會貫通了加州在經歷乾旱時期所展現的創新與創造力,讓節水成為未來生活的一部份。這將會為加州的用水帶來永久的改變,使加州準備好面對未知的挑戰。」加州水資源部門(California Department of Water Resources,DWR)的執行長 Mark Cowin 表示。

落實「節流」,止住每年 1 兆加侖悄悄漏掉的水

有效的控管民生用水是節水的關鍵之一,然而,若民眾對於自己的用水習慣和家庭的漏水狀況一無所知,政府的節水政策也難以獲得成效。

根據美國國家環境保護局(EPA)的調查, 美國單一家戶每年平均因漏水而浪費掉超過 1 萬加侖的水,相當於一個庭園泳池的水量。常見的漏水處包含馬桶的止水閥、水龍頭等,而光是 1 個漏水馬桶,每個月就可能流失多達 7 千加侖的水。

讓人遺憾的是,大部分的家庭漏水其實都很容易維修,但因著人為的疏忽,使得無數珍貴的水資源在被使用之前就因漏水而流失,美國每年更因家庭漏水而損失高達 1 兆加侖的水,相當於 1100 萬戶的用水量。

(美國每年共因漏水而損失 1 兆加侖的水,相當於 1100 萬戶的用水量。來源:EPA。)

在過去,加州大部分的家戶普遍使用傳統的機械類比水表,仰賴抄表員讀取度數,然而平均 2 個月才抄表一次,讓政府及民眾無法及時掌握用水、漏水的狀況。

舊金山政府意識到傳統水表無法幫助用戶即時偵測、檢修漏水問題,抄表的頻率更遠遠跟不上水資源悄悄流失的速度。因此,當 2009 年舊金山的傳統水表壽終正寢時,政府便全面替市民(近 18 萬用戶)以比傳統水表貴 1 倍的價格更換「智慧水表」(Smart Water Meters),成為全美先例。

「我們把握住機會,不僅只是將水表汰舊換新,更提升技術,讓水表能自動讀取用水數據。」舊金山公共事業委員會(San Francisco Public Utilities Commission)的 Suzanne Gautier 表示。

現在,智慧水表不再仰賴 2 個月一次的抄表,每數小時便能自動更新、回報一次用水數據,讓用戶、水公司能能立即偵測到管線漏水,並派員檢修,以避免水資源平白流失。

此外,智慧水表所提供的大數據,更能進一步分析用戶的用水習慣,並挖掘出節水的施力點,例如:能精確計算將一棟大樓全面升級為節水廁所可省下多少水,以推廣更多建物使用節水廁所。整座城市透過智慧水表,便能有效整合龐雜的民生用水系統打造「智慧水網」,在缺水的時刻即時掌握各區的用水狀況,調配水資源,使城市的用水更有保障。

根據 2015 的統計數據,在智慧水表的幫助下,舊金山每人每天用水量僅 170 公升,相較之下加州其他大城市,如洛杉磯則是 261 公升。而與台灣相比,據經濟部水利署統計,台灣每人每日用水量平均為 274 公升,台北市則高達 375 公升,超過舊金山用水量的 2 倍。

努力「開源」:讓家庭廢水成為新的水源

當節水成為生活方式、乾淨的水源不再因漏水而流失,加州的「節流」措施確保了有限的水資源能被利用在刀口上。然而,面對快速成長的人口與用水需求,在大型水利設施的開發已達飽和的狀況下,加州人必須透過新一輪的水利革命「開源」,未來的新水源將不會是水壩、水庫,而是從排水口流出的廢水。

加州前水利局局長 Lester Snow 表示:「我們每年把 4890 億立方公尺的廢水排入海中,而乾旱使我們注意到這件事。」

舊金山於 2015 年通過了一項推動新建物施行廢水回收的法案,要求平面面積超過 702 坪的大型新建物必須建立灰水(Greywater,註二)、雨水等廢水回收系統。

從浴缸、洗滌機和水槽所蒐集到的灰水,其實是城市中最豐沛的在地水資源,而包括灰水等過去被視為污水、從排水系統中流失的水資源,也將被重新利用,成為一種新的「水源」。

這些由大樓回收的廢水雖然不能作為飲用水,卻能使用於馬桶沖水、灌溉等非飲用水的用途。將飲用水與非飲用水的來源分流,不再競爭乾淨水源,便能使所有水源發揮最適當的運用。專家指出,在地廢水回收系統將使家戶省水最高達 25%,商用大樓更可高達 75%,累積起來相當可觀,能增加社區水資源使用的彈性。

政府也以身作則,例如掌管水利、供水的「舊金山公共設施委員會」(San Francisco Public Utilities Commission)的新大樓,便率先採用一套廢水回收系統,每天回收 5 千加侖的廢水,而大樓中的馬桶用水也 100% 來自回收廢水;此外,大樓外的植栽則成為天然的濾水系統,每年能過濾、儲存超過 25 萬加侖的雨水,並用於灌溉等,使其比相同規模的建物省下了 60% 的水。

(舊金山公共設施委員會充分利用回收廢水沖馬桶、雨水灌溉植栽。來源:Living Machine

除了都市中的民生用水外,回收後的廢水更可使用於農業灌溉。加州身為美國的農業大州(全美超過半數的蔬果皆於加州生產),約有 40% 的水用於農耕,以往灌溉用水大多取自地下水和地表逕流等乾淨水源,然而每逢乾旱,為了維持農業產值的成長,超抽地下水的狀況往往破壞了水源環境及郊區居民用水的權益。

洛杉磯的一間新創公司「Inland Empire Utilities Agency(簡稱 IEUA)」,近年來便利用其出色的污水再生系統,每天回收處理超過 5 千萬加侖的廢水,用於農耕灌溉和工業用水,並回補至地下蓄水層。

廢水回收系統不僅成為城市中的新水源,更填補了郊區農業用水的缺口,未來更將有潛力幫助人口密集的加州南部減少對北部水源的依賴,逐漸成為一個「水源獨立」的區域。

下一次乾旱,要更加把水用好用滿

對加州人而言,雪水、雨水、廢水等沒有分別,都是珍貴的水資源。面對氣候變遷的挑戰與乾旱的命運,加州人不再對大自然伸手索求更多的水,而是重新利用過往被廢棄的水源,並著手保護、復原既有的水源環境。

加州政府於 2014 年通過一項保存地下水的法案:任何社區抽取的地下水量都不得超越能補充回去的量(自然降水或人為填充皆可)。這使加州從過去對地下水幾乎毫無管制,躍身變為全美國的典範。

加州能安然度過近年大旱,其所展現的耐旱與韌性,背後是幾十年來的經驗累積所帶來的覺醒和改變。從政府帶頭執行節水措施、提升民眾的節水意識、最終改變民眾用水的習慣與態度,近年更積極發展廢水回收,重複利用手邊的水資源,為下一次乾旱做好準備。

反觀台灣,雖然具有世界平均 2.5 倍的豐富降雨量,但因地狹人稠、降雨分配不均,每人每年可用水量僅為世界平均值的 1/5,可說是「多雨的缺水國」。在人為建設方面,台灣水庫的大量淤積、河川的汙染、自來水的管線滲漏等問題更使台灣的水資源先天不足、後天失調。

在「水」到用時方恨少之前,台灣也許能借鏡加州,讓節水成為一種生活習慣與態度,並突破舊有的水利思維,利用多元的途徑開源節流,打造更永續、有韌性的水資源管理策略。

註一:水足跡是一種衡量用水的指標,為人類各種活動對水資源的佔用,提供了明確的時空資訊。(來源:世界水資源日)
註二:灰水為建物中除了廁所排放的廢水和糞尿以外污水,如:家用浴缸、淋浴、洗手池和廚房洗滌槽等生活污水。

核稿編輯:金靖恩
顧問諮詢:眼底城事

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參考資料

社企流 Social Enterprise Insights
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