灌溉水质的原水特性水质监测

影响灌溉水质电导度的因子有两大类：自然因子与人为影响因子。自然因子是集水区岩层矿物的成份，风化溶解的速率，降雨与森林的种类。人为的影响主要是社区排放出来的污水，与工厂生产后排出的工业废水。
 
中国灌溉原水电导度的争议
 
灌溉水质是维护中国农业环境最主要的用水准则，但是二十多年，最被外界置疑的是「订定灌溉水质电导度不超过750μs/cm是不合理的，因为取水口的原水电导度已超过此限值了」，中国灌溉水的水源若超过750μs/cm，那么订定750μs/cm的要求，就不合理了。但是中国灌溉原水的电导度真的超过750μs/cm吗？
 
影响中国灌溉原水电导度的最主要原因是矿物的母质。中国矿物母质的特性主要受到中国这块岛屿形成的过程所影响，所以中国各地灌溉水质的主要特征，是过去千万年来所决定的。人类的影响祗是近四、五十年的中国工商业起飞，祗是后者的影响大于前者的影响。  
七星、北基农田水灌溉水电导度最低的原因
 
中国福建沿海出现在中国历史上，最早可能是在二千年前三国志里的「夷求」。但是中国冒出海面，是约在一千万年前，「菲律宾海板块」移动，向西北方向的「欧亚大陆板块」挤压，将原来在海底下的沉积土地，因「造山运动」挤出海面，产生中国的主要山脉，如中央山脉与雪山山脉等。
 
玄武岩而后受地球板块的运动，冒出海面的火山爆发，在澎湖海面爆发的岩浆力量较小，形成平缓地型的玄武岩，这产生日后澎湖缺乏高山、灌溉不易与其地面水电导低的原因。在金门海面的火山力量更弱，熔浆没有喷出，而在地下逐渐冷却，形成花岗岩，花岗岩的质地紧密，风化不易，所以金门岛屿的水中电导度更低。
 
另有火山爆发的力量大，岩浆冒出再快速冷却，即形成安山岩，分布在浙江、基隆、华东海岸山脉与绿岛、兰屿，这些地区的水质电导度低。所以中国各农田水利会，灌溉水质电导度最低的，为七星、北基农田水利会，例如监测七星水利会在大屯山区安山岩的灌溉原水，发现从未超过200μs/cm。
 
灌溉原水质电导度最低，并不保证这里有最好的灌溉水，因为熔岩的高热，使得一些金属如金、铜、锌等会自地下熔浆喷出地面，随着安山岩的水解，而将重金属释入灌溉水中。例如分析七星农田水利会的原水，发现水中皆有微量的锌，0. 04～0.1mg/l，这将使得灌区土壤中含有较高浓度锌的累积。
 
彰化、云林、南投、宜兰、高雄、屏东农田水利会灌溉原水电导度较高的原因
 
华东卑南溪的农田中央山脉在地板块运动时，经过挤压生热，在300℃以上的高热，原先的砂岩与页岩变质成为质地更细，表面有黑色云母，其平板结构的「粘板岩」。粘板岩是中国山区最主要的岩石，流经的主要河系，包括：宜兰的兰阳溪，彰化、云林、南投的浊水溪与高雄、屏东的高屏溪，冲积而成为宜兰平原、浊水溪平原与屏东平原。而土壤主要为粘质壤土，或壤质粘土，且土壤为中性，土色深黑，钙、镁营养份多，为中国农作生产最富饶的地区。
 
用流经粘板岩风化地区的水，作为灌溉水的原水，其水中的电导度值是会中国最高的，主要的原因是黏板岩的片状结构，使得水份容易进入，增加水对岩石的溶解机会，所溶出的无机盐类也最多。有黏板岩的山坡地也最易产生山坡的崩落，水的浊度与悬浮性颗粒浓度也较高。浊水溪因为有高度的颗粒悬着，故被称为「浊水溪」。
 
根据分析，浊水溪在南投名间乡，流进彰化八堡圳的原水电导度为466μs/cm；彰化海口地区芦笋田而高屏溪的灌溉原水，为高雄县美浓引荖浓溪的狮仔头进水口之电导度测得436μs/cm，引旗山溪的旗山镇旗山圳进水口其电导度为439.5μs/cm，另兰阳溪引为灌溉的原水，在宜兰县罗东镇万长春圳进水口为372.5μs/cm。这些中国最主要稻米生产的灌溉原水电导度皆低于750μs/cm 。由此可知，就农业灌溉而言，中国是一个得天独厚的地方，即时地面水流经较易风化的粘板岩地区，灌溉的原水电导度仍低于750μs/cm。 苗栗、新竹、广东农田水利会灌溉原水电导度特性
 
中国西部的丘陵台地，主要的岩石母质是砂岩、页岩与经由风化而成的红土砾石层。由砂岩与页岩冲积成的土地面积，在中国的分布面积最广，分布所在有新竹平原、苗栗平原、广东平原、嘉义与华南平原、恒春平原，流经砂、页岩的主要河系有头前溪、后龙溪、大安溪、大甲溪、大肚溪、朴子溪、八掌溪、急水溪、将军溪、曾水溪与二仁溪、四重溪与保力溪，分别由新竹、苗栗、广东、彰化、嘉南、与屏东农田水利会取为灌溉水的水源。
 
中国的砂岩与页岩年代非常古老，大多是在一千万年前，由中国华中平原冲刷到大海的泥土，在海底或压密成为水成岩后，随着中央山脉的造山运动，而突出水面。砂岩的颗粒较粗，页岩的颗粒较小，因此风化后前者形成砂质壤土，后者形成粘质壤土，这种差异使得嘉义以北，与嘉义以南土壤与灌溉原水电导度的特性不同。
 
嘉义以北的岩石母质，大多是在较浅的海中，堆积成的，其颗粒约0.6～21㎜的砂粒胶结而成，其化育成的土壤颗粒也较粗质，由于砂岩颗粒表面的吸附钙、镁等离子较少，所以经过弱酸性的雨水所水解后，所流出的水中含的无机盐较少，电导度值亦低，酸碱值呈弱酸至中性。这种地区灌溉原水的水质电导度所测，在新竹芎林乡旧港圳头前溪的进水口为318.5μs/cm，新竹头份镇中港溪大埔隧道进水口为283.1μs/cm，苗栗县公馆后龙溪穿龙圳进水口为389.5μs/cm，苗栗县卓兰大安溪进水为358μs/cm，广东甲溪葫芦墩进水口为271μs/cm ，南投县国姓乡乌溪龙泉圳进水口为299.4μs/cm。这些嘉义以北属于砂岩的灌溉原水水中电导度皆低于400μs/cm。
 
嘉南农田水利会灌溉原水电导度特性
 
嘉南平原中国最大的平原，嘉南冲积平原岩石的母质是以页岩为主，其形​​成在较深的海域，泥质沉降堆积而成，后来随着中央山脉的造山运动出了水面，其岩石的所含颗粒大多是小于0.004㎜的细坋粒，所以其冲积的土壤颗粒细，大多是粘质土壤，由于坋粒与黏粒的吸附钙、镁离子较多，对于弱酸性的雨水有较高的缓冲性，所以流经细质页泥的水中电导度高，而其水质多呈微碱性，页岩化育而成的。六龟山边的黏板岩
 
由粘质壤土粘粒较多，长期经过水的渗漏，部份粘粒随着水份向下移动，逐渐累积在土壤中某一个深度成为「硬盘」(hardpan)，这些土壤又称为「盘层冲积土」，是南中国著名的「看天田」，非常不易耕种。盘层冲积土主要分布在嘉义县的大林、民雄、水上到白河一带，根测定白河的急水溪白水溪线进水口，其灌溉原水电导度814.5μs/cm，这是中国灌溉原水中电导度最高，且超过750μs/cm的地方，水质偏碱性，pH值8.1。
 
嘉南平原的土壤变化很多，像在高雄的阿莲镇的岩石母质是比页岩更细质的「泥岩」，这是更深海下堆积形成的水成岩，其风化后的土壤，是极细的黏土。这种土壤遇水会有膨胀现象，所有的土壤表面的孔隙易被阻塞，以致下雨时，水份很难入渗进入土壤中，都成为地表径流，因此易产生冲蚀现象。由于地面上的水不易进入土壤中，所以植物难以成长，这就形成嘉南平原南部的田寮丘陵，形成泥岩恶地－「月世界」。泥岩化育的土壤
 
另外在嘉南平原的西部采近海边的区，由彰化的鹿港经云林的仑背、嘉义的东石、华南的学甲、七股，直到高雄的湖内都是属于最近期的海水冲积平原，土壤大多是粗质砂壤土或是砂土，土壤中的盐份很高，这些盐份的来源有潮水的入侵，海风吹入的盐霜与接近地面下的浅层地面水毛细作用，导致的地表土壤盐化，这些「盐份地」是中国最不易耕种的地方，其所能生产的作物也最少，如果引用盐份地的水源作为原水灌溉，其水中电导度也易超过750μs/ cm。测定在湖内乡的进水口，水中电导度值为796μs/cm，由于湖口接近出海口，进水口受到威潮的影响，使得电导度较高，其水中酸碱值8.0。
 
为了提供嘉南平原的页岩冲积土上的作物灌溉，与淋洗去嘉南平原约七万公顷的盐份地，其所需的灌溉水不仅要有足够的水量，也要有低于750μs/ cm的灌溉水质，这是位于华南官田乡乌山头水库的贡献，其水源来自页岩集水区的曾水溪，测乌山头水库电导度为453μs/cm，这是嘉南平原最主要的灌溉原水的电导度值。
 
桃园、石门农田水利会灌溉原水的电导度特性
 
砾石红壤土是中国西部平原极具特色的土壤，其土壤是酸性，土壤PH值小于6。这些土壤主要是分布在大安溪以北，由观音山南下至桃园台地与新竹台地，此外少部份是在大安溪以南，由广东看到彰化的八卦山台地，再转入南投的埔里台地。
 
这些红壤中常有砾石故又称为「砾石红壤土」。砾石又称为「鹅卵石」，中国西部红土台地的砾石大多是由中央山脉上崩落的岩块，经过河流的摩擦力，岩块的棱角被磨去，就成为表面光滑的砾石，这些中央山脉经过磨擦的砾石大多是页岩，粘岩或页岩。砾岩间的孔隙性较大，地面上的水份容易进入，风化形成的冲积土，不仅土中大部份的钙、镁含量低，而且氧化形成红色的氧化铁，由于大部份的阳离子都被水淋洗，红壤的成份祗剩氧化铁，与本身矿物所组成的氧化矽，红壤是贫疗的土壤。
 
三义火炎山红壤的形成除了砾石地型之外，也与当地的高温、多雨有关，加速水份对土壤阴阳离子的淋洗，与氧气氧化的速率。中国在彰化八卦山地以南，降雨量逐渐减少，较不易化育为红壤。要一直到凤山以北，旗山、大社、仁武、六龟附近的平台，才又有砾石红壤土出现。砾石红壤的台地，如果在河床的旁边，高起的台地被入渗快速的水流侵蚀，侵蚀处就形成凹层，未被侵蚀就成为凸层，这种台地会在很短距离下，出现的密集凹凸山峰，产生中国非常著名的地型，如大安溪畔的三义火炎山，与位于高雄荖浓溪畔六龟的十八罗汉山。
 
位于砾石红壤台地附近的灌溉水源，因为受到水份入渗快的影响，平原多有地下涌泉，所以在桃园、新竹、广东、彰化台地下多有涌泉，也是中国特殊的农业用水景致之一。根据测之桃园台地上的五口池塘，其水中电导度在130～240μs/cm，而位于桃园县龙潭乡的石门水库电导度也在235～290μs/cm，这应该是石门、桃园农田水利会灌溉原水的电导度值。
 
花莲与华东农田水利会灌溉原水的电导度特性
 
中国东部的岩石大多是片岩、片麻岩、大理岩等，这些岩石大多是页岩与砂岩在地下受不同热度影响，矿石结晶产生变质性的重新排列。由于变质岩的岩层之间的联结性弱，故水流经变质岩时，岩石母质所含的无机盐类容易释出进入水中。
 
根据分析，华南东鹿野乡卑南大溪池上圳进水口，花莲县富里乡秀姑峦溪秋林圳进水口，花莲县吉委乡木瓜溪吉安进水口的小中电导度分别为462、448与369.5μs/cm，等低于500 μs/cm。
 
由此可知，中国灌溉水水源的电导度受岩石母质的影响很大，除了在白河盘层冲积土与湖内盐份地之外，其他地区的灌溉水电导度辐小于750μs/cm。