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核技術協助哥倫比亞水資源的永續管理

出處 IAEA 作者 周鴻哲摘譯 年份 2019/12/25
報告類型 新聞報導 分類 原子科技及民生應用 資料時間 2019年12月
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        水資源沉積物大多為細顆粒狀,有時是風化和土壤侵蝕的副產品,但通常是人類活動的結果。當降雨或溪流侵蝕把沉積物帶入水庫和水系統時,沉積物的存在會危害水的流動和水庫安全。這些挑戰在哥倫比亞更加明顯,該國不僅依賴水庫提供飲用水,而且還借以灌溉和發電。為了提高國家分析和評估沉積率能力,原子能總署IAEA與哥倫比亞政府合作組織國家培訓班。

        在哥倫比亞的16.8百萬瓩(gigawatts,GW)的發電裝置容量中,絕大部分來自再生能源(renewable energy)技術-每10百萬瓩的發電中有八分之一是使用水力發水!哥倫比亞的12個大型水力發電廠約佔全國能源結構的68%,可為將近3400萬哥倫比亞人提供電力,政府計劃建造更多較小的水力電廠。但是人為活動、氣候變遷影響以及不良的土地利用政策已經使該國的水道沉積了數百萬噸的沉積物。淤泥和沙層會腐蝕機器並減緩發電渦輪的旋轉速度從而影響到水力發電。簡而言之,隨著水變得更加混濁,電力能力變小,水力發電計畫的經濟和技術可行性因此受到威脅。

        在哥倫比亞首都波哥大(Bogotá)的Antonio Nariño 大學舉辦的國家培訓課程展示了核子技術和同位素技術如何促進對沉積過程的準確和精密評估,以及它們如何協助識別人工和天然水體中的水文風險。國家技術合作組織(National technical cooperation ,TC)計畫協助哥倫比亞的礦產和能源部培訓,課程著重於取樣沉積物以利用同位素鉛210(Pb-210),鉛同位素可以達成檢測目的。

        利用同位素對沉積物進行測年,研究人員可以檢查沉積物的擴散歷史,並確定其來源和沉積在附近水體中的方式。該計畫旨在支持建設公司和水電運營廠商利用的現有監測計劃以觀察和應對水庫和河流中沉積物的變化水平,並最終確保對水資源和水電能源效率的永續管理。

        來自四個哥倫比亞的15名學員參與該課程,其中包括Antonio Nariño 大學,哥倫比亞地質調查局(Colombian Geological Survey,SGC),海洋和沿海研究所(Marine and Coastal Research Institute  ,INVEMAR)以及礦業和能源部核事務組(Nuclear Affairs Group of the Ministry of Mines and Energy)。與會者參加了講座,探討了Pb-210放射性年代學的原理及其在不同地區應用的特殊性,以及如何從沉積岩芯收集和切片的最佳做法及確定沉積物之物理參數技術。參加者還參加實做練習,在此過程中,他們使用了原子能總署的設備並從波哥大北部的Tomine水庫收集並分析了沉積物心芯 (sediment cores )。

        監測和評估水體中的沉積物對於建立改善水資源管理與減少沉積物的負面影響之綜合規劃非常重要。核子與同位素技術提供了先進的方式來精確測量沉積速率,並將這些數字與歷史資料連結起來。這次國家培訓課程使人們對水體中沉積物的淤積有更深入的了解,這將有助於製定新的控制規範,並支持科學數據決策。在接下來的六個月,IAEA將為其採購最新設備,並將在國際專家協助下舉行三期培訓班。

 (Photo: A. Iurian/IAEA)