在台灣，每逢梅雨和颱風季節，都會帶來豐沛雨量，不時釀成災禍，而平均年雨量高達2500毫米，更是世界平均值的2.5倍，這個看似水資源不虞匱乏的小島，實際上每人每年分配到的有效水資源只有1700立方公尺，名列全球第18個缺水國家。
地理和氣候是造成缺水的主因，由於台灣多山、河川坡陡水急，降下的雨水很快就奔流入海，每年大約900億立方公尺的降雨，其中500億立方公尺最後都進了太平洋和台灣海峽，只留少部份可以利用；此外，降雨時間與空間分佈極為不平均，有78%的降雨集中在5~10月，颱風和豪雨在短時間內帶來豐沛的雨量，宣洩不及便釀成水災，而在接下來的六個月枯水期，豐枯逕流量差異甚大的中、南部地區，則經常面臨缺水問題（豐水期和枯水期逕流量的比例，北部為六比四，中部和東部約為八比二，南部則高達九比一）。
社會與經濟的發展使人口不斷增加、產業持續引入，需水量勢必增加，則是缺水的另一個原因。經濟部水利署以1996年為推估基準、配合不同的發展情形預估，至2021年，台灣地區的用水需求最高可達188億立方公尺；而農業用水量是最大宗，和全世界其他國家一樣，在2006年的總用水量174億立方公尺中，農業用水就佔了將近71%，其他則為生活用水約佔21%，工業用水則佔9%。這些水源有70%取自地面水，30%取自地下水。
地面水主要來自大型蓄水設施，在台灣山多水短的地形環境下，每一條重要河川上幾乎都有蓄水庫的興建，再加上大大小小的攔河堰與河川圳，這個蕞爾小島上就有109座水庫壩堰，供應各種用水與發電所需。但台灣地質脆弱，大雨沖刷讓水庫淤積嚴重，水庫壽命逐年遞減，水利署每年的清淤量總計在400萬立方公尺以上，加上興建水庫對生態環境有一定的衝擊，每次興建水庫總是引發許多抗爭。
地下水則是台灣另一個主要水源，每年雨水對地下水的天然補注量約為40億立方公尺，但我們每年取自地下的水量約為55億立方公尺，過度抽取地下水，造成許多地區地層下陷，引發海水倒灌、土壤鹽化和淹水等問題，彰化、雲林、嘉義地區特別嚴重。
顯然，尋找新的「開源節流」技術已經刻不容緩。
節省灌溉用水
在農業用水中，又以灌溉用水佔最大宗，2006年的灌溉用水量高達105.49億立方公尺，水源主要取自水庫和河川圳，如果能夠節約灌溉用水量，在缺水期間，就足以供應民生或工業用水。
台灣的耕地面積約有86萬公頃，其中水田約46萬公頃，旱田有40萬公頃。種植水田必須先把田地灌滿水，能節省的用水有限，旱田則有較多的節水灌溉改良。傳統的旱田灌溉方式，大多是在田間挖田溝，引入渠道的水，這種灌溉方式首先必須先讓水淹漫田間，再以人工灌溉，水很容易從田間滲漏、造成浪費。農委會自1983年就開始結合各地方農田水利會改良旱作末端管路，以穿孔管或噴頭式灌溉設施取代田溝，直接把水送到目標地點，不僅省水、省人力、省時間，施灌的水量也較精準，提升作物的產量與品質，相較於田溝灌溉，可以節省一半的用水量。
而地中海國家普遍使用的滴水灌溉系統，在台灣大多使用在精緻觀光農業的高價值農產品，例如番茄、甜椒等，但因為滴灌設備價格較昂貴，使用並不普遍，農委會農田水利處技正何逸峰說，在以色列，一套滴灌設備可以用10多年，但是在台灣，實在禁不起颱風的摧殘。
儲集雨水灌溉也能有效節約農業用水，偏遠地區的農民大約在10年前開始使用雨水做為替代水源，在山坡與丘陵地農田的上游設置大型雨水儲槽，經過沉澱和過濾，做為灌溉輔助水源，至今全台灣已有3773個大型雨水儲槽，平均一年可以儲集514萬立方公尺的雨水，逼近寶山水庫535萬立方公尺的蓄水量。
為了確實管理農業用水量，農田水利會與農業水庫管理單位在主要水文觀測站設置自動測報系統，利用電子儀器測量水量進出，再回報到主系統進行監測與統計後，可清楚掌握實際用水量，剩餘則可調度給民生或工業用水。例如卑南上圳進水口施設自動觀測站後，透過系統精準的水閘門操控，可避免無謂的水源浪費，每年約節省3153萬立方公尺的水量。
動物園和晶圓廠如何省水？
利用雨水取代自來水，不僅在農田灌溉中取得不錯成效，也為台北市立木柵動物園每年省下300萬元以上的水費。動物園的水費每年曾經高達1000萬元，包括動物水池、欄舍清洗與飲用水、環境清掃，加上員工與遊客用水，每年要耗用120~150萬立方公尺的水。為了減少用量，園方利用木柵山區的地利之便，在山坡上築引水道蒐集雨水，流經過濾器去除枝葉泥沙，最後到達蓄水槽，可以用於動物水池、欄舍清洗、植栽澆灌、馬桶沖廁等。
中水回收再利用也為動物園省下不少水，中水指的是輕度使用但處理後仍可做為次級利用的水。國王企鵝水池的維生系統用水，都是自來水經過粗濾、細濾、臭氧殺菌，呈密閉式循環，一個月才需換水一次，而每次換下130立方公尺的水其實還相當乾淨，動物園因此設計引流道，把企鵝的池水供應給次級用水區，例如鳥園的大水池、花圃澆灌和小河道補給水，以及野馬和棕熊的欄舍清洗等用途。
利用地勢的高低位差，動物園也設計出讓自來水逐級利用的方式，以相連水道連接不同動物水池，讓高水池的水溢流入低水池做為補充，例如熱帶雨林區的綠頭鴨池水，溢流到赤頸鶴的水池，每月可省下300立方公尺的水，食蟹的棲地水溢流給下游的豬尾獼猴水池，每月也可省下200立方公尺的用水。
工業用水戶也可以利用中水回收省下大量用水，例如台積電從2002年開始調整各廠設備的製程用水量，並改善廢水回收系統，至2007年全公司總平均製程用水回收率達80%，省下1373萬立方公尺的自來水用量，約為2.5座供應竹科園區的寶山水庫容量。
其中，製程用水回收率高達85%的南科14廠，更獲得水利署節約用水績優單位的表揚，廠務部水處理課副理王俊元表示，晶圓廠的總用水量中，晶圓製造機台的超純水就佔了約50%，排名第二的是空調冷卻水，約佔30%。
超純水是將自來水經過多階段不同功能的處理，以符合生產所需，例如多層砂濾、活性碳、RO逆滲透、離子交換樹脂等。超純水進入機台運轉後，經過各種製程，例如晶片的清洗等，過程中會接觸不同的酸、鹼或有機物質，這些機台所排放的廢水，經由不同的排放管分類收集、處理後可回收再利用，做為次級用水，例如無塵室空調系統的加濕水源、機台洗滌塔用水、植栽澆灌、沖廁用水等，平均每年可節省353萬立方公尺的自來水用量，省下4246萬元的水費。
臨海國家的新興水源
除了截留雨水與中水再利用，海水淡化已成為臨海國家的新興水源。早期海水淡化的應用大都集中在乾燥且缺水的中東地區，如今，隨著全世界人口的成長及工商業的發展，各國的用水需求快速增加，除中東與歐美等國外，亞洲國家如日本、新加坡、南韓、中國大陸與印尼等也都已積極發展或應用海水淡化。
海水淡化技術在1950年代發展之初，生產成本還相當高，能邦科技顧問公司創辦人朱文生指出，當時生產一立方公尺淡水的成本要五美元，由於技術的進步，成本逐年下降，2003年初，新加坡公共事業委員會與星泉水務公司簽約，以每立方公尺0.46美元的價格購買淡化水，每天提供13萬6000立方公尺給新加坡人使用，海水淡化再也不是昂貴的水源了。
根據國際淡化協會（IDA）的統計，目前全世界有130個以上的國家應用海水淡化系統，不僅供應民生用水、公共給水及灌溉用水，也供應一般工業用水，例如做為半導體廠製作超純水所需的原水。
台灣四面環海，海水淡化已成為缺水的離島地區供水來源。1989年，台電公司為了穩定核三廠電廠用水，以兩億元的成本建造台灣第一座日產2271立方公尺的蒸氣壓縮式海水淡化廠，供應核三廠冷卻用水與小部份民生用水。至今全台灣已經建造20座海水淡化廠，大多位於澎湖、金門地區，使用的技術都是較先進的RO逆滲透，每年可以製造603萬立方公尺的淡水，供應民生與工業用水需求，每立方公尺造水成本為新台幣30~40元。
以價制量
雖然海水淡化成本已經下降許多，但相較於台灣目前的自來水費來說，還是相當昂貴。供應自來水的兩個事業體──台灣省自來水公司與台北市自來水事業處，由於營運成本的差異，收取的水費不同，台灣省平均一度水（即一立方公尺，等於1000公升）收費9元，台北市則收費7.7元，計價基礎都是根據1989年的成本和合理利潤而來。然而，營運成本因物價波動、水源開發困難、水質標準提升而逐年攀升，水費卻不曾調漲，水費偏低造成水公司長年虧損，無法累積自有資金來汰換舊漏管線、改善供水品質，反而必須依賴政府的財政補貼。
台灣地區每人每年自來水費支出佔總消費支出的0.35~0.37%，與世界衛生組織認定的合理標準1~2%相差甚遠，便宜的水費正是造成浪費的重要原因。名列缺水國家的台灣人民用水十分浪費，每人每天平均使用的生活用水，台北市為350公升，高雄縣市約為280公升，都比美國人的200公升還高。如果民眾無法體認水資源得來不易並節約用水，無論建造多少座水庫、造水科技多麼發達，終究無法應付無止盡的用水需求。
過於便宜的水價不僅無法反映真實成本，對政府財政與環境生態也是一大負擔。目前政府以推動節約用水計畫案取代調漲水價，鼓勵民眾朝「節水型社會」邁進，在缺水期間則機動調度農業用水來因應。但就如〈對抗缺水危機〉一文討論美國與印度的水資源政策良窳，可知決策者如何聰明管理水資源，是人民能否免於缺水之苦的關鍵，積極的實際政策才更能讓每一滴水發揮最大價值。
（本文由科學人提供，原載科學人2008年第79期9月號）
| 
