當科技遇上環保:水利署管控灌溉用水的技術竟與台積電有關...

農業技術

有了科技幫忙,掌水工就不必再手動處理水匣門。(圖片來源/朱淑娟提供)

受到氣候變遷影響,下雨型態愈趨兩極,枯水期長達數月無雨是常有的事,在這種情況下,如何把水用得更有效率是一件重要的事,而這需要科技的協助。台積電協助水利署研發一套智慧水匣門技術,可以更精準管控灌溉用水,年初在嘉南灌區試用結果,證實可節水三成,為台灣智慧灌溉開啟新的機會。

這套智慧水匣門技術,是科技與古老行業結合的精進版。嘉南平原是台灣最大的灌區,擁有1萬8千公頃水稻田,灌溉管路綿延數里,以至於每當缺水,農民擔心無水可灌常有爭執。也因此嘉南灌區自古就有掌水工的編制,主要工作就是協調用水,保障末端丘塊有水可灌,同時發揮節水效果。

台積電與水利署合作研發出智慧節水技術

目前嘉南灌區共有1300多位掌水工,一直以來都在田間默默維持一種用水平衡,一直到近十年來台灣受氣候變遷影響,缺水頻率愈來愈高,2009年八八風災更重創曾文、烏山頭這兩座嘉南最重要的水庫。自此每當缺水,政府第一件事就是休耕,這對農民的傷害很大,也造成工業與農業用水的衝突。

2011年賴建信上任水利署南水局局長(現任水利署長),身負穩定供水職責,身為農家子弟對休耕又心有所感,他經常在想,節水如果能做在缺水之前,也許就能避免休耕的宿命。於是跟嘉南水會會長楊明風合作精進掌水工作業,終於在2015年大旱時,掌水工發揮大作用,變成舉國皆知的抗旱英雄。

那一年全國5個縣市、7個灌區、4萬3千公頃稻作休耕,嘉南灌區因控制得宜,竟奇蹟式閃過休耕。那次經驗也改變日後政府的決策思維,不再動不動就休耕,重點是節水。今年5月枯旱,曾文—烏山頭水庫容量只剩5%,掌水工加上延後灌溉時間,改變灌溉周期,嘉南灌區再次與休耕擦身而過。

智慧水匣門技術,首批試驗已成功節水36%

而掌水工又關台積電什麼事?他手中握有用水計畫書,在政府工業最大的政策下,缺水一定輪不到他,但台積電意識到自己是用水大戶,除了善盡廢水回收的職責外,也協助推動節水,本來敵對的農業與工業用水,也開啟合作的可能,這套智慧水匣門技術,可以說是台積電對掌水工獻上最誠摯的感謝。

台積電副總經理林錦坤表示,台積電以企業公民身分,共同為推動我國農業灌溉科技化盡一分心力,他感謝水利署署長以及水利會1300位掌水工,今年南科還好有大家的努力才能渡過乾旱。林錦坤認為,智慧灌溉是台灣另一個機會,能精準控制確保水田灌溉用水,提升水資源有效應用,他也很榮幸台積電能參與農業創新。 

台積電與水利署合作的智慧水匣門技術,首批試驗已成功節水36%。(圖片來源/朱淑娟提供)

這套系統的發明人、台積電六廠主任工程師黃錠城說明,以前掌水工要手動開水匣門,騎機車可能要巡100甲地,才知道那邊有水那邊沒水,有時還發生事故。這套系統結合微氣象站,從手機就可看到時雨量、日雨量、氣溫、濕度跟大氣壓力,掌水工從手機就可以打開水匣門,省力且提升工安。

賴建信補充,有時下雨沒下在集水區,無法流到水庫蓄存,有了這套系統,即使雨只下在平地也很有幫助,因為可以監測田間土壤水分含量,如果水量足夠就不需要再放水下去,也可以得知田間精確的用水量。

這套系統今年初在烏山頭大壩西方一公里試驗56公頃,每公頃用水從13000噸減少到8300噸,節水三成。今年二期作再擴大到88公頃。

在氣候影響下,下雨愈來愈不穩定,但行政院指示未來農業用水還要再減供一成,然而台灣如果要提升糧食自給率,未來勢必需要更多水源。在這種情況下,農業節水變得更加迫切,這需要更精準的灌溉用水計畫、降低漏水率、作物調整,而將科技運用在農業節水,更是台灣必走的路。