【農業科技節水】智能灌溉 - 掌水工 水利署 農水署

位於台南市的烏山頭水庫因為蓄水量不夠，於是在上游又興建了一座曾文水庫，兩者合併，共同滋潤嘉南平原6.2萬公頃的土地。然而隨著氣候越加極端，水庫經常缺水，怎麼節水讓有關單位傷透腦筋。

翻開近5年兩水庫的供水數據，家用及公共用水每年1.44億噸，占總供水量20%，工業用水800萬噸，僅占1%，農業用水最多─5.6億噸，占79%。儘管人不能不吃飯，但也是要喝水跟用水，去年(2019年)下半降雨量不足，南水局宣布今年的一期稻作停灌，另外更早之前，南水局在嘉南平原劃定110公頃的農地，建置了一套智能灌溉系統，利用感應器測量田坵水位，一旦感應到滿水，就發出警示，掌水人可透過手機關閉水閘門，確保農地灌溉水不會浪費溢流。

水庫洩洪爆發力驚人，如今洩洪道乾涸已久，水庫遲遲沒進帳，讓水利署南水局傷透腦筋，儘管去年就找來相關單位超前部署，水情依舊亮起紅燈。

水利署南水局經管課長 許秀真：「也請這個農水署嘉南管理處，前所未有的、非常早的在7月16號的時候，就請他們啟動這個2期作的加強灌溉管理，根據氣象報告，曾文及烏山頭水庫集水區，年平均降雨量有2937毫米，但2020全年降雨只有1871毫米，比以往少了三成六。再把範圍縮小至6到12月，同期相比，更是不到五成。」

水利署南水局經管課長 許秀真：「109年(2020年)的6月到12月，它與歷年同期平均相比，它的降雨量還不到五成，只有48%。」

讓水庫解渴，南水局向農業先下手。

水利署南水局經管課長 許秀真：「可以看的出來就是說，農業用水的部分，其實目前的占比大概79%。」

最初，烏山頭水庫因為蓄水量不夠，又在上游興建了一座曾文水庫，兩者一起供水給台灣糧倉─嘉南平原。(透CGIN)從圖資上來看，嘉南平原總共6.2萬公頃的灌區，耗水量相當驚人，「輪灌」，是行之有年的農業節水制度(透CGOUT)

農水署隆田工作站長 陳艷星：「以前我們都是要發水單，或者給農民，比如說你這塊田坵，你是哪時候要吃水？那掌水人員就是在維持這個秩序，就是說，啊你的(灌溉)時間已經到了，那下一個田坵這樣子。」

傳統輪灌靠掌水工轉動水門，(CGIN)讓農水流入坵塊，用肉眼巡視水位，一旦滿水，再趕緊封閉水路，確保每塊田的用水量剛剛好。(CGOUT)

農水署隆田工作站長 陳艷星：「水庫放(水)出來，到我們的幹線，那幹線會到我們的支分線，那支分線才會給我們的中小給水路，就是小水路啦，那小給水路就會有好幾個輪區在做一個，輪灌的一個供灌。」

不過嘉南平原，一個掌水工就要管50公頃的灌區，有無數大小水路，可以想見，掌水工得東奔西跑，效率實在有限。碰上颱風天，更是威脅年邁掌水工的生命安全。

水利署南水局經管課長 許秀真：「掌水工平均年齡，目前、以目前來看的話，已經大概都平均超過70歲以上。」

農水署隆田工作站長 陳艷星：「可能我們從事農業的年輕人比較少，那變成說我們掌水人員年紀就比較高，那比較高的時候，他們(掌水工)在整個執行上，他的風險、安全上，風險就會比較高。」

2017年，精進灌溉計畫在嘉南平原登場，6.2萬灌區中，畫定110公頃，採用機械設備掌水，顛覆傳統制度。

農水署隆田工作站長 陳艷星：「給它上升，上升是給設定給1，那我就去操縱這個閘門。」

打開手機，輸入開啟高度，水門立刻停在精準位置，此外水路末端還有流量設備，會發出警告，水量過多溢流，提醒調整水門高低。

農水署隆田工作站長 陳艷星：「這邊(流量設備)沒有辦法去調控它(閘門)，但是它可以去看它的數據，是不是流到排水空的量太大，那表示前端一定要去做調控。」

如此一來，不靠人力奔走，就可以遠端操控水門，快速、安全又精準。這套灌溉系統，從設計到付諸實行，背後竟然有「護國神山」鼎力相助。

台積電六廠主任工程師 黃錠城：「水利會的站長，還有農民討論過，(水門)開的速度到底要多快是他可以接受的，最慢，然後他們的開出來條件是1分鐘要8公分，所以我們就設定了一個1分鐘可以開10公分的一個閘門系統。」

早期的設計，水門供電是一塊大太陽能板加上一整台電腦，占空間又耗電。台積電加入後，淘汰了笨重的電機設備，用小小一塊太陽能板，就能撐起整個系統，而能讓系統瘦身的關鍵，就是裡頭的晶片。

台積電六廠主任工程師 黃錠城：「然後在控制系統的部分，我們利用那個像MTK(聯發科)的一個單晶片，我們把全部的程式寫在裡面做一個通訊的部分，沒有太陽能的時候啊，它會、可以撐7天168個小時是沒有問題的。」

省時、省力，效果又如何呢？幾年下來，南水局估算，這套系統可為以往的農業用水，平均省下4.5%用量。

水利署南水局經管課長 許秀真：「靠這個系統還可以再往上提升，節水量大概是每公頃，1期作部分大概每公頃可以到390公噸，2期作的部zz分呢，它的節水潛能就更高了，是每公頃可以節水到720公噸。」

面對氣候走極端，農業面臨空前挑戰，有關單位頻頻出招、提前布局，就是希望打贏這場保水大戰。

採訪撰稿 王以謙
攝影剪輯 謝啟泉

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