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2011年3月17日 星期四

溫泉的由來、成分、種類的問題

一、溫泉定義

1.學術上(Todd,1980及LaMoreauxand tanner, 2001)
–湧出地表的泉水溫度高於當地的地下水溫者,即可稱為溫泉水(thermal spring)。
–溫泉水:水溫高於當地年平均氣溫5 ℃或10℉ 的泉水
–熱泉水(hot springs):水溫高於100℉ (約38 ℃)

2.根據中華民國溫泉法草案(立法院已完成一讀,目前進入二讀階段,朝野協商已接近完成),溫泉定義如下:
符合溫泉基準之溫泉水及水蒸氣(含溶於溫泉水中之氣体)。溫泉水包括自然湧出或人為抽取之溫水、冷水及水蒸氣(含溶於溫泉水中之氣体),在地表量測之溫度高於或等於30℃者;若溫度低於30℃之泉水,其水質符合溫泉水質成分標準者,亦視為溫泉。

3.其他國家溫泉定義,提供參考:

(1)日本溫泉法:
地下湧出之溫水、礦水、及水蒸氣與其他氣體(炭化氫為主成分的天然瓦斯除外)。溫度:高於或等於25℃;如溫泉低於25℃,其水質符合之規定19種物質(日本溫泉法附表)其中一種以上者

(2)韓國溫泉法(1980年制定)
溫泉係指地下湧出,溫度高於或等於25℃之溫泉,水質成分對人體無害者。(但對水質成分並無規定)

(3)歐美國家
如義大利、法國、德國等國以高於20℃之泉水;美國則定在70F(21.1℃)以上。

二、台灣溫泉之分布

台灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊碰撞帶上,島上地質與構造複雜,造成非常豐富的溫泉資源,迄今已知之溫泉徵兆區已達120餘處 (工研院能資所1972~2000),除了彰化、雲林及澎湖縣外,其餘各縣市皆有溫泉的分佈。茲就溫泉在地理上及地質上的分布情形分別說明如下:

2.1地理上之分佈

台灣之溫泉分布頗廣,主要分布於北部、中央山脈及其兩側山地,一部分分佈於周圍海上小島。以縣市行政區域來分,全島除了雲林縣、彰化縣及澎湖縣三縣沒有溫泉外,其餘各縣境均有溫泉分布。各縣市已知溫泉徵兆之分布情形如表一及圖一。

2.2.地質上之分佈

(1)火成岩區的溫泉(23處),約佔18%。
(2)沉積岩區的溫泉(19處) ,約佔15%。
(3)變質岩區的溫泉(84處),約佔67%。



三、台灣溫泉之種類

1.按化學性質分類,主要可分為:
碳酸氫鹽泉或碳酸鹽泉:主要分布於變質岩區,如中央山脈地區。
硫酸鹽泉:主要分布於火成岩區,如大屯山地區。
氯化物泉:主要分布於沉積岩區或海底溫泉地區。
混合型溫泉:如硫酸鹽氯化泉或氯化物碳氫鹽泉等,主要分布於沉積岩區。

2.依溫度分類
(1)低溫溫泉:係指溫泉在35℃至49℃之間,大部分分布在沉積岩區,約佔台灣溫泉總數的25%。
(2)中溫溫泉:係指溫度在50℃與74℃之間者,大部分分布於變質岩區,台灣地區約有半數溫泉屬於此類溫泉。
(3)高溫溫泉:係指泉溫在75℃與96℃之間者,火成岩區及變質岩較多,沉積岩區只有關仔嶺一處。此類溫泉約佔台灣溫泉總數的15%。
(4)沸騰溫泉:係指泉溫97℃以上,泉水有沸騰現象,且常伴有蒸汽出現。但其沸點溫度隨海拔升高而降低。全省約有七處沸泉,分布於變質岩區及火成岩區:如大磺嘴、清水、廬山等溫泉均屬於此類溫泉。

3.依溫泉區開發利用程度分類
依其目前使用方式及人為設施多寡程度,大致可將全省溫泉區分為高度開發使用溫泉區、中度開發使用溫泉區、低度開發使用溫泉區,及資料不全,不易找尋者等四類。其中高度開發使用溫泉區佔佔16%;中度開發使用溫泉區13%;低度開發使用溫泉區佔佔 56%;資料不全,不易找尋者15%。

四、溫泉形成條件

溫泉主要是由降水、河水及湖水等地面水滲入地下,在深處加熱之後,再循環上昇至地面所形成。溫泉並非隨處可見。形成溫泉的理想條件包括適宜的地質構造,以提供水循環的通路;充沛的降雨量與地下水源,以及較高的地溫梯度作為溫泉水的熱源。因此,熱源、通路及水源堪稱為溫泉三要素,分別說明如下。

1.熱源
溫泉之熱源可分火山性及非火山性兩大類,前者與岩漿活動有關,後者則是地溫遽增的結果。以日本而言,溫泉總數的 89%其熱源來自火成岩。至於非火山性的溫泉熱源一般認為主要來自地溫梯度,在溫泉地帶以外的地區,平均是100m增3℃,如依正常地溫梯度增熱的地下水上湧地面形成溫泉者,必然在相對於其泉溫的地下深度,有利於地下水流動和貯存的厚層透水性地層存在。

2.溫泉通路
影響地下水流動的地質因素主要為岩性與地質構造(如斷層、褶皺、節理等),孔隙或裂隙發達的岩層除了提供地下水的良好儲聚場所外,亦可為地下水流通、循環的主要通路。砂岩一般具有滲透率較高及有利於破裂面發育,常為溫泉的主要儲水層及通路。

3.溫泉水源
一個地區即使具備上述各項有利的地質條件,如果缺乏豐沛的降雨量與地下水,地下的熱量無法經由水被帶出來,仍然無法形成溫泉,因此水源也是溫泉的主要因素之一。

五、溫泉之利用

台灣地區溫泉資源非常豐富,有許多地區溫泉資源利用甚早,但大多數皆未有整體之規劃,又因缺乏事權統一的專責管理機構,導致溫泉資源多未妥善保育管理。行政院觀光發展推動小組針對溫泉區之發展課題,研擬「溫泉開發管理方案」,作為溫泉開發利用與管理之依據。
根據行政院核定的「溫泉開發管理方案」,將國內主要溫泉區分為「示範溫泉區」與「改善整建溫泉區」二大類。分別說明如下:

(1)示範溫泉區:包括陽明山馬槽、奧萬大、金崙、仁澤等四處,係指交通可行性高、泉量豐富、泉質優異、腹地廣大、土地取得容易、主管機關有配合意願之地區。
(2)改善整建溫泉區:包含北投、金山、烏來、清泉、泰安、谷關、東埔、廬山、礁溪、蘇澳冷泉、知本、寶來不老、四重溪、關子嶺等十四處。
除了前述十八處溫泉區外,尚有許多溫泉亦已中高度利用或廣為所知,如綠島、安通、瑞穗、紅葉、員山、清水、爺亨等近數十處溫泉區或溫泉徵兆區,未來溫泉資源之保育,應將所有的溫泉區納入。

5.1 溫泉利用現況與問題

(1)高度開發使用溫泉區:(20處,佔16%)
係指溫泉水資源之利用,已大量被引用於旅館澡堂,這些溫泉區一般都有相當高的知名度,如陽明山、北投、烏來、谷關、廬山、關仔嶺、四重溪、知本、礁溪、金山、東埔、加投等溫泉區。但因土地問題如在國家公園區、原住民保留區或保安林地內或屬於國有地等,無法取得水權,另因任意鑽探取水及設置管線,造成景觀的問題。

(2)中度開發使用溫泉區:(17處,佔13%)
此類溫泉係指溫泉水業已被利用,但限於溫泉水量、土地權屬,以及交通便利性等條件,屬中度開發。例如春陽、霧鹿、安通、瑞穗、員山、綠島等。因開發情形不若前者,現階段如能作好規劃管理,則可減少未來管理之困難。

(3)低度開發使用溫泉區:(72處,佔56%)
指溫泉仍保有自然風貌,其利用只限於當地人民或尚未加以利用者。此類溫泉區有些是位在車輛無法到達,交通不便之河谷或山區,有些則是溫泉出水量不穩定或不足。現階段應嚴格限制任意接管取水或破壞泉源,以避免未來管理困難。

(4)資料不全或不易找尋者:(19處,佔15%)
此類溫泉係指在文獻上曾有記載,但目前資料不全,或位於深山河床之溫泉露頭,常為洪水泥沙所掩覆,不易找尋者。應從天然景觀資源的觀點加以保護,嚴禁挖掘或破壞。

六、溫泉資源保育與永續利用

6.1 國外溫泉利用與保育案例

1. 日本修善寺溫泉 (甘露寺泰雄,1997)
修善寺溫泉位於日本伊豆半島中部。早期的溫泉使用大都以露天利用為主,近年來由於溫泉業的發展,大量使用溫泉水造成:(a)地下水位明顯下降;(b)使用馬達抽水馬力愈來愈大…….等.。自1955年開始地下水位明顯下降,在1965-1975年間地下水位下降達60公尺以上。日本政府主管單位及溫泉業者認為事態嚴重,因此研究新的供水及管理方式。

重新評估該區之溫泉井,選擇26口井進行規劃,將其餘較小溫泉井皆予於封閉,採用即時計量制,以循環管線方式配送溫泉水,作有效合理之分配。採用新的管理方式後之成效如表二所示。很顯然地,集中管理節省溫泉使用量一倍以上。



2. 紐西蘭Rotorua地熱區
當地因過度抽取溫泉水,政府於1986年封閉Pohutu噴泉半徑1.5公里範圍及所有公部門使用之井。1987年政府設定收費管制,提高收費價格,許多私有井自行封閉或改用公共井、淺井或回注井。
管制後之抽水量明顯減少,如1985年總抽水量約29,000T/day,1992年為9,500 T/day,5年內約減少2/3。有效控制溫泉超抽情形。

6.2 台灣溫泉水資源開發、保育與永續利用

1.台灣溫泉產狀與利用方式
台灣各溫泉區因溫泉產狀不同,其利用方式亦有差異,溫泉產狀大致可分為自然湧出、鑿井抽取、或二者同時使用,如表三所列。對於不同產狀溫泉的保育與管理皆應有明確規範。



2.台灣溫泉資源的永續利用原則
為使台灣溫泉資源的永續利用,本文綜合國內外資料歸納如下:
(1)溫泉屬於國家的天然資源。
(2)溫泉應依使用量支付費用,落實使用者付費原則。
(3)溫泉露頭應視為珍貴的地質景觀,予保護並禁止破壞。
(4)溫泉區之開發:應有詳細之探勘、評估及規劃,並應提出監測計畫,監測地下水位、水質及水溫等。
(5)整體的開發計畫應包括:溫泉露頭保護、溫泉使用總量、整體設施配置、溫泉利用設施之興建、周圍環境之維護、自然環境與地質景觀之維護等內容。
(6)以「總量管制」方式,進行溫泉水之管理調配。
(7)水權登記:溫泉使用者皆須申請登記水權。
(8)對於溫泉井的開發時間間距及井與井間之距離上應有合理完整的規劃,以達溫泉總量管制與資源共享之目的。


七、結語與建議

目前國內僅北投溫泉區實施統一供水辦法。但為維持一定泉溫,故必需24小時不停放流,造成資源浪費。其他溫泉區對溫泉水資源尚無保育的措施,對溫泉資源的永續利用非常不利。國外溫泉區之管理(日本為例),對溫泉資源之開發利用皆有明確管理規範、有效控制溫泉使用的總量、對掘泉方式及設施有明確的規定、使用者以實際用量付費原則,值得國內參考。
http://lib.fcsh.khc.edu.tw/epaper/25paper/9212Ak.htm

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