作者：廖靜蕙（台灣濕地網特約記者）
「地底下本為大蓄水庫，如何善用我們的地下水庫（making better use of our largest reservoir）是聯合國教科文組織的研究所提出之本世紀蓄水空間新思維。」屏東科技大學工學院長丁澈士長久來關注地下水庫的利用，這幾年，屏東縣政府在來義、萬巒與新埤鄉交界，開挖大潮州地下水人工補注湖，便成為一項重要的觀察指標。
大潮州人工湖是為了減緩佳冬、林邊及枋寮一帶地層下陷的問題，開發基地位處佔地300公頃。透過補注地下水，除可減緩因下游沿海地區過度抽取地下水造成地層下陷的速度外，另可供應每日約10萬立方公尺的地下水。
2015年大潮州人工湖工程現場。攝影：廖靜蕙
第一期工程先於50公頃進行先期計畫完成，包括輸水、取水、沈砂及沈澱池湖區、固床等工程項目，分為兩階段完成，工程費共計14億元，第一期第一階段已完工，現進行第二階沈澱池湖區工程。
地下水庫天然好用 善加管理增源減洪
「這座人工湖原理，就是增加人工補注調蓄雨水，實踐『增源減洪』四字箴言，將洪水資源化，水害變成水利！」跟著丁澈士走訪大潮州人工湖腹地，一邊瞭解人工湖的原理以及理想。
「將洪水引導到入湖區，滲透到地底下儲存，之後因應季節需水進行調節；抽水量經過管理，知道哪些地方可以抽，才不會造成地層下陷。」這座人工湖預計達到年補注1.5億噸，補注10年後，提供6,000萬噸的水源。
丁澈士分析，林邊溪的沖積平原大概有250平方公里，1平方公里就100公頃，也就是2萬5千公頃，地底下200公尺的含水層（或理解為地下水庫），土壤孔隙率若以0.15%計算，就能調蓄約75億噸的水源，更何況地底下至少有3,000公尺深的含水層，可想像蓄水空間有多大！
屏科大工學院長丁澈士認為大潮州人工湖有望實踐「增援減洪」的原理。攝影：廖靜蕙
另一方面，抬升地下水能減緩地層下陷，兼顧國土復育。他接著說，林邊溪左右兩岸很多地層下陷區，透過補注地下水，抬升水位即可避免地層下陷。這項計畫預估補注10年平穩後，得以提升地下水位5公尺，防治地層下陷連帶改善沿海地區地下水鹽化現象，甚至還有多餘水源可供水，屏東縣政府正擬訂水銀行政策管理地下水源。
挖人工湖加大容量 期能留住暴雨轉化水資源
既然地下已具備大水庫，為何要挖人工湖？丁澈士解釋，台灣中央山脈都是水系，由東往西流動，中央山脈從平原一下竄升而陡直，造成台灣西南沿海河川都具備又短又急的特質，一旦暴雨來襲，其形成的洪水流速快，不能成為水資源，卻徒增災害。
「入滲到地下水庫的速度緩慢，而河道水流速度快，所以需要類似滯洪補注池緩衝的空間、讓水得以停留、不要溢出溪邊。」而大潮州人工湖就是滯洪補注池。
他提及，濁水溪即因每年地層下陷速度居西海岸之首，而限制了許多區域地下水使用。然而地下水的本質是來自每年雨水的再生補充，若不適時適地適量利用地下水源，結果就是任由雨水及地下水奔流入海。
調蓄之道也在於此。「使用地下水資源，才能補充、循環！」丁澈士指出，讓地下水有入有出不斷循環，尤其是南部乾旱期長，使用地下水讓颱風期前呈現「空腹」狀態，得以吸納驟降的暴雨。
事實上在豐水期也要調蓄，因為一場颱風豪雨可能就造成地下水庫滿載，也是河川濁度飆高之際，由於原水濁度過高，自來水公司處理不及，常常使得颱風過後缺水；而入滲的地下水，經過層層過濾、伏流而入，水質潔淨，此時若能使用地下水庫庫存的水（或稱伏流水），既乾淨又可讓洪水成為補注，減緩下游地層下陷，可說一舉三得。
「又因地下水質乾淨，相對處理的成本就不高，也不需為了潔淨水源猛加藥，成本十分划算。」從監測站數據也得此印象。
大潮州人工湖於林邊溪畔打造引水口，也是傍河取水的概念，原本洪水一來，急速朝下游奔流、造成洪災，現在則因在中上游攔截取水，減緩奔流的速度與數量，又有乾淨的水可供使用。
丁澈士解釋，此處曾洪水氾濫，影響林邊的聚落，日治時期曾做過堤防，減少洪水，直接把洪水流到海裡，只是枯水期就沒水用了。因此可說，人工湖和堤防都為了防洪，不過人工湖轉化了洪水成為資源，而非只是避開擋掉水源。
二峰圳以地下集水原理，藏水於地底，得以維持潔淨水資源又源源不絕。攝影：廖靜蕙
這個原理就是「洪水資源化」，二峰圳就是一個例子。採取地下取水，也不至於造成地貌太大的改變。「地下取水比較不危險，在河床上也不會有跨河或地上構造物，景觀也比較好。」可惜的是，大潮州人工湖受限地形地貌的因素，而使用地面取水，未能達到地下取水的理想。
重現都江堰人工智慧
大潮州人工湖工也配合地形，於上游處全台首次使用「彎道取水」技術，利用溪水過彎的離心力，通過輸水口後在湖內儲存，利用入滲速度快的滯洪補注湖補足地下水量。這並非新的概念，而是仿效兩千多年前先人設計都江堰取水的智慧。
都江堰市設計的原型簡單說就是凹沖凸淤，束水分流。所謂「凹沖凸淤」是說，水流過之後，凹岸被沖刷崩退，凸岸泥沙淤積。靠近凸岸的含沙量大，靠近凹岸的含沙量少，透過魚嘴設計，優雅地就把含沙量大的水流排走，把含沙量小的水流引入內河道輸水入湖。
大潮州人工湖工程概念是管柵後方取水加地下集水廊道。攝影：廖靜蕙
「彎道取水」技術是利用溪水過彎的離心力，通過濾網後在湖內儲存，慢慢補足地下水量。攝影：廖靜蕙
丁澈士說，防洪的觀念不一定要在地面上，最好的做法是「上游保水與還地於河、中游廣設滯洪補注、下游蓄水或與水共生」的策略，涵養與利用地下水資源，則長久以往，地層下陷問題當日益減輕其災害。
對此，美濃農村田野學會常務理事溫仲良表示，這是台灣首次計畫性的將地下水的使用與管理納入政策視野中，過去政府對於地下水的管理與使用都是放任民間自行發展，等到問題出現或導致大面積地層下陷時，政府才開始構思對策與行動；但大潮洲人工湖是從「補注」規劃開始，以地下水和地面土地使用管理的角度，監測地下水資源的效益。
結合林後四林平森內的二峰圳模擬場域，認識大潮州人工湖的集水原理。攝影：廖靜蕙
由於大潮州人工湖強調與當地景觀融合，未來或能結合潮州鎮區域發展。丁澈士建議，例如潮州鎮可於附近發展精緻農業，接著導引進入景觀宜人的林後四林平森，從二峰圳模型進行水資源環境教育，最後到大潮州人工湖認識水源保護與補注源頭；並與當地部落居民發展成立河川巡守隊，讓水資源治理更貼近居民生活。