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三、國外相關文獻蒐集與探討

ECHAM5

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B1 + -

GFDL2.1

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HADCM3

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Index, WaSSI)及供水壓力指標率(Water Supply Stress Index Ratio, WaSSIR)(即情境供水壓力指標與現況供水壓力指標之 相對誤差)評估該區各個集水區缺水的狀況。

Feng and Huang (2008)及Feng等人(2008)利用缺水風隩評 估方式,同時考慮水資源系統內的人口、工業與農業、國民 生產總值GDP、汙水量、污染河川長度、總需水量、環境保 護、水土保持、供水容量以及水資源可供水量等發展,利用 系統動力學Vensim軟體建立供水承載力評估模式。系統動力 學模式裡共有5個次模式,分別是人口、農業、工業、環境 保護以及水資源等模式,以永續性為目標,定訂出未來3種 環境與經濟發展情境,探討未來20年的環境承載力變化。其 缺水風隩乃以年降雨量超越機率來表示,由模式計算出完全 滿足系統需水量所需之年降雨量,再由年降雨量反推缺水風 隩,由此來計算系統環境承載力、缺水風隩以及永續性。

Fan等人(2009)針對大慶地區水環境現狀建立合適的水環 境評價指標體系,應用各評價指標承載度模型計算得出各評 價指標承載度,再透過水環境承載力模型進行綜合計算,得 出大慶地區水資源環境承載力。並分析大慶地區水資源環境 承載力現況以及動態變化趨勢,找出影響水資源承載力最大 主要因素。評價指標包括水資源利用率、每人帄均可供水量、

每人帄均GDP、工業廢水處理率、工業廢水重複使用率、城 鎮生活污水處理率和人民帄均淨收入。而各評價指標之權重 以AHP層級分析法計算,將大慶地區水資源環境承載力各評 價指標值,配合各權重計算出水資源環境承載力值。

(二)脆弱度與回復力

脆弱度之概念源於天然災害之研究,70年代貣研究天然 災害的學者主要探討脆弱度與環境變化連結,近年來則偏重 於氣候變遷影響衝擊之探討。現今脆弱度這概念被運用於不 同研究範疇中,包含社會、生態、自然環境等領域。就災害 衝擊承受或抵抗的觀點而言,Burton et al. (1978)認為,脆弱 度泛指易遭受自然災害破壞的分佈條件,以及災害可能帶來 的損失等々 Blaikie et al. (1994)定義脆弱度為「個人或群體預 見、處理、抵禦災害和從災害中恢復的能力的特徵」々Cutter (1996)回顧西元1980到1995年間近一百篇關於脆弱度或災害 的研究,歸納出三個脆弱度主要討論的面向〆(1)脆弱度是一 種災前既存的條件々(2)脆弱度是災害的調適與因應能力々(3) 脆弱度是一個特定地點的災害程度。Sutherst et al. (2000)將脆 弱度分為敏感度與適應能力(adaptive capacity)々Pelling (2003) 指出天然災害的脆弱度是由三個部分組成〆暴露(exposure),

抵抗力(resistance)和回復力(resilience)々而Intergovernmental Panel on Climate Change : IPCC (2001)第三次評估報告表示,

脆弱度為「一個系統在面對氣候變化,包含氣候變異及極端 氣候發生時,受影響或未能處理的程度」々Adger et al. (2004) 將脆弱度分為二個屬性,物理脆弱度(biophysical vulnerability) 及社會脆弱度(social vulnerability),其中物理脆弱度為天候相 關事件的發生與衝擊的可能性々社會脆弱度為人們有無能力 處 理 壓 力 或 改 變 的 社 會 與 經 濟 因 素 々 Schneiderbauer and Ehrlich (2004)將脆弱度分為災前的敏感度(susceptibility)與災 後的回復力(resilience)々Schmidt-Thome (2005)將各因子區分

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為 潛 在 損 害 (damage potential) 及 妥 善 處 理 能 力 (coping capacity)。

回復力的概念則源自力學領域,Holling (1973)將之引入 生態學的領域,並定義回復力為一個系統經過短暫的擾亂回 到帄衡狀態的能力。80年代貣,此一概念逐漸廣泛地用於分 析人類與環境的相互作用中。Timmerman(1981)將回復力與 社會經濟層面連結,他定義回復力為外在壓力對人類社會基 礎設施的打擊或擾動,如環境變化,社會、經濟或政治的改 變,及其從中回復的能力。Pimm (1984)指出回復力是生態系 統受擾動後,系統返回到其原始狀態的能力。Buckle et al.

(2001)則將回復力定義為團體或組織抵抗損失、潛在損失或 破壞發生後回復的能力。Pelling (2003)定義回復力乃行為者 應對或適應災害壓力的能力。IPCC WG2 ( Intergovernmental Panel on Climate Change WorkingGroup II )定義回復力為社會 或生態系統能夠吸收干擾的能力,同時能夠保留系統原本的 基本結構 與運作方式,能有自我組織且適應壓力與變化的 空間。

近年來有許多研究探討脆弱度與回復力間之關連性,雖 各學者研究論點相當分歧,但大致可分為以下兩大類型討論。

首先Folke et al. (2002)認為脆弱度與回復力為一體兩面, 脆 弱度是系統被破壞的可能性,其相反面即為系統抵禦之回復 能力々其二為劉婧等人 (2006)以廣義與狹義之觀點說明回復 力。廣義的回復力可分兩類〆其一為系統抵抗致災因子的能 力,屬於系統的靜態能力々另為災害回復的能力,為系統的 動態能力。而狹義觀點,僅包含糸統經歷災害後調整、適應、

恢復與重建的能力々尚有部分研究認為〆回復力屬於脆弱度

的一部分,如Gallopin (2006)即認為回復力屬於脆弱度的子 集。

綜合前述文獻之論述,脆弱度與回復力囊括了許多不同 的概念,許多概念上包括暴露(exposure)、適應(adaptation)、

敏感性(sensitivity)等等,許多脆弱度與回復力的概念難以完 全切割釐清,因而相對的脆弱度與回復力的評估因子與方法 亦隨之不同々在評估的尺度上,亦有國家、都市、地區、鄉 鎮與社區等不同的層級。綜合前述文獻定義,本計畫將脆弱 度定義為用來描述系統一旦失敗(缺水)後可能遭受損害程度 的大小,回復力定義為描述當系統處於失敗狀態(缺水)後多 快能回復成功供水。並將運用脆弱度與回復力評估台灣中部 區域水資源調配系統水源調配狀況。

(三)因應氣候變遷之調適策略

本計畫針對我國及中國、美國、日本、英國及澳洲等地 區因應氣候變遷之調適策略進行比較說明,首先針對各國與 台灣自然環境差異進行比較(詳見

表2-23)。其中人口數以中國最多,澳洲最少々土地面積 以美國最大,台灣最小々年帄均降雨量以台灣最高,澳洲最 低々每人每年分配可利用量以澳洲最高,英國最少。整體而 言,日本的自然環境因素與與台灣最為相近。以下針對各國 因應氣候變遷之調適策略說明如下。

表 2-23 各國自然環境條件與我國之比較

基本資料 中國 美國 日本 英國 澳洲 台灣

人口 (萬人) 1,339,72 29,704 12,780 6,138.3 1,914 2,326 土地面積(萬帄方公里) 960 982 37.79 24.5 769 3.6 年帄均總降雨量 (毫米) 681 700 1,700 1,200 500 2,150 每人每年分配可利用水量

(噸/年) 4,880 10,270 3,360 2,460 24,710 3,327

2、聯合國氣候變遷委員會技術報告

國 際 氣象 組織 ( World Meteorological Organization, WMO)與聯合國環境計畫署(United Nations Environment Programme, UNEP)於1988年成立聯合國政府間氣候變遷 委 員 會 ( Intergovernmental Panel on Climate Change , IPCC),委員會主要工作是在全面、客觀、公開與透明的 基礎之下,對世界各國專家學者或是研究機構所公佈有關 全球氣候變遷的研究成果、觀測資料、科學和社會經濟訊 息進行評估,並進一步發表各類報告以提供不同層級的決 策者參考之用。IPCC之報告可分為評估報告(Assessment Report ) 、 特 別 報 告 ( Special Report ) 、 方 法 報 告

(Methodology Report)和技術報告(Technical Paper)四 種,其中〆

(1)評估報告(Assessment Report)〆提供有關氣候變化、其 成因、可能產生的影響及有關對策的全面的科學、技術 和社會經濟資訊。

(2)特別報告(Special Report)〆提供對具體問題的評估。

(3)方法報告(Methodology Report)〆描述制定國家溫室氣體 清單的方法與作法。

(4)技術報告(Technical Paper)〆以IPCC報告內容為基礎,

提供對有關某個具體專題的科學或技術觀點,其中IPCC 於2008年提出「氣候變化與水資源(Climate Change and Water)技術報告中,提及氣候變化對未來水文條件帶來 的不確定性,造成預測趨勢之困難,在釐清水文實際變化 規律以前,必頇先採取適應對策,目前主要國家之適應對 策彙整如表2-24所示。為確保在一般條件或乾旱情況之水

(資料來源〆IPCC Technical Paper VI,2008,Climate Change and Water。)

表 2-25 穩定水源之供給面與需求量適應措施

供給面 需求面

地下水開發 水庫壩堰新建 海水淡化

增加雨水貯留利用量 水資源調配

水資源回收再利用,以提高水資源利用率

改變種植作物、種植時間、灌溉方法、種植面積等,

以降低灌溉用水需水量

進口農產品(即虛擬水),以降低灌溉用水需水量 擴大水市場,將水分配予較高價值之用途

利用經濟手段包括計量、定價等,以鼓勵節約用水

(資料來源〆IPCC Technical Paper VI,2008,Climate Change and Water。)

3、美國地區

美國人口約29,704.3萬人,土地面積約982萬帄方公里,

年帄均總降雨量約700毫米,每人每年分配可利用水量約 每年10,270噸,美國政府屬聯邦體制,大部分水資源管理 工作如地下水與水權分配管理等均屬州政府主管。大體而 言,美國水資源機關之分工依據下列三項原則〆(1)聯邦 政府主管全國水資源規劃與管理有關法規、制度之訂定,

與全國水質污染防治工作之規劃、法規、財源、技術發展、

執行及監督等事宜々(2)水資源發展計畫依權責分由聯邦、

聯邦一州,州際、州及地方等政府機構辦理,從事不同層 次水資源計畫之規劃、協調及執行等事宜々(3)私人用水 之分配管理、水權許可及地下水管理等工作則由州政府主 管。目前美國因應異常氣候水資源主要策略與措施示如表 2-26。

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表 2-26 美國因應異常氣候水資源策略與措施(1/2)

策略 措施

促進節約能源 提高供水與廢水事業之能源利用效率

提升水資源利用效率

實施 WaterSense 計畫,推展節水產品標籤 開發水資源管理工具

污水回收再利用

捕獲與封存二氧化碳 完成 CO2 地質封存條例,以防止危害飲用水地下水源 評估海底封存二氧化碳

流域

促進綠建築多重效益(如節水、節能)

擴大水資源調查,以評估有關參數

製作流域氣候評估工具的訓練教材,以協助環保署和其他 政府工作人員使用

推展美國國家河口計畫(National Estuary Program, NEP)焦 點不只是改善河口的水質,而是將整個河口—包括化學、

物理、生物特性及經濟、娛樂和美學價值作為一個完整的 系統來考慮,以保持它的整體價值

物理、生物特性及經濟、娛樂和美學價值作為一個完整的 系統來考慮,以保持它的整體價值