針 對 本 計 畫 管 網 分 析 之 方 式 ， 採 用 由 美 國 環 保 署 (U.S.
Environmental Protection Agency) 國家風險管理研究實驗室發展 EPANET 程式，EPANET 是一個管網分析電腦程式，常應用於自 來水領域，於台水公司已運用多年，其功能概述如下：
1、EPANET 可用於模擬壓力管網的水力分析，壓力管網組成包含 管線、節點、抽水機、閥類和水池或水源。
2、管網分析計算可得到每段管中水的流向、流量，各個節點的壓 力，水池的水位高度，並可計算各個時段之變化值。
3、分析結果可用多種形式表現，包含以顏色區冸的管線分布圖、
資料表與時間序列圖等。
4、分析管網組成元件數量不受限。
5、可選用不同之摩擦損失公式(包含 Hazen-Williams、 Darcy-Weisbach 以及 Chezy-Manning)。
6、可計算彎頭、另件等次要水頭損失。
7、可模擬定速或變速抽水機。
8、可計算抽水所需能源與費用。
9、可模擬不同種類的閥。
10、節點取水量可由多種類型組成。
EPANET 模擬及建立管網基本水力狀態，包含流量、水壓與 流速等初步推估資訊，其工作流程詳圖 4-9 所示。藉由初步推算流 量、水壓與流速等模擬資料，並將單位管線容積與接合關係記錄於 多層次虛擬網格。操作型變量如制水閥開關與加壓設備所產生之 壓力與流向變化供重訂平衡之觸發條件，是為單位網格之初始值；
基於穩態平衡管網系統中，相鄰單位管段之壓力或流量為連續性，
求算同質性網格（如相鄰接相同管徑或指定管徑差範圍內鄰接管）
之內蘊值，並以壓力閉合線分佈模式，以場域擴散模式推算鄰接網
管線經持壓、減壓閥或接續加壓設備之接管）之間建立交換流量是 為其邊界值。
圖 4-9 管網水力分析流程圖(EPANET)
(二)管網分析系統邊界條件與假設狀況 1、參數設定
計畫參考台水公司之臺南區系統供水檢討(南區工程處，
民國 106 年 1 月)之管網分析系統做為不同方案之模擬基礎，
並更新需求水量做為分析。
依據該情境，民國 112 年在豐水期及枯水期海淡廠不出水 的狀況下，各淨水場出水量如表 4-10 所示，管網系統及豐枯水 期分析成果如圖 4-10、4-11 所示。
在枯水期的狀況下，南化場取用水源量超過 45 萬立方公 尺/日，只能短期應急；而烏山頭場出水量達 29.2 萬立方公尺/
日，已超出負荷。在豐水期的狀況下，南化場出水量超過設計 80 萬立方公尺/日，需靠豐德配水池夜間採高蓄水位調。
表 4-10 民國 112 年無臺南海水淡化廠情境模擬成果 情境 各場出水量(最大日) (立方公尺/日)
南化 烏山頭 潭頂 曾文 海淡 合計
枯水期 616,918 291,824 136,282 176,276 0 1,221,300 豐水期 805,903 160,815 159,552 95,030 0 1,221,300 資料來源：臺南區系統供水檢討，自來水公司南區工程處，民國 106 年 1 月
2、模式驗證
本計畫參照前述臺南區系統供水檢討（南區工程處，民國 106 年 1 月）之管網系統做為設置參數，並以民國 112 年在枯 水期海淡廠不出水的狀況下模擬各淨水場出水量，藉以將 EPANET 管網模擬成果與前述報告所模擬成果做為比較，以檢 驗模式之正確性。驗證成果如下表 4-11 及圖 4-12 所示，原報 告 模 擬 成 果 合 計 出 水 量 約 1,221,300 立 方 公 尺 / 日 ， 而 經 EPANET 模式模擬成果合計出水量約 1,222,712 立方公尺/日，
模擬成果尚屬合理。
表 4-11 民國 112 年枯水期模式模擬驗證表
情境 各場出水量(最大日) (立方公尺/日)
南化 烏山頭 潭頂 曾文 海淡 合計
報告數值 616,918 291,824 136,282 176,276 0 1,221,300 模式模擬 617,814 292,992 136,179 175,727 0 1,222,712
圖 4-12 民國 112 年枯水期模式 EPANET 模擬成果
(三)供水管網整體分析
依據前述第三章之民國 115 年用水需求，及前述管網分析系 統做為後續不同情境之模擬基礎，並更新需求水量做為分析如下 圖 4-13。在豐水期海淡廠不出水，地面水優先供應下，曾文南化聯 通管工程完成之狀況下，優先以地面水供應，南化淨水場出水量 788,592 立方公尺/日、烏山頭淨水場出水量 142,035 立方公尺/日、
潭頂淨水場出水量 158,414 立方公尺/日及曾文淨水場出水量 154,305 立方公尺/日，合計出水量共 1,243,346 立方公尺/日。
另將前述研議情境包含 1、海淡廠兩階段分別供應公共給水 (納入管網)、南科用水－安南區國姓橋及南科；2、海淡廠兩階段 分別供應公共給水(納入管網)、南科用水－中崙加壓站新設配水池 及南科；3、海淡廠兩階段皆供應公共給水(納入管網)－中崙加壓 站新設配水池；4、海淡廠兩階段皆供應至南科等方案說明如下。
圖 4-13 民國 115 年豐水期最大日水力分析(地面水優先供應臺南海淡廠不出水)
1、海淡廠兩階段分別供應公共給水(納入管網)、南科用水－
安南區國姓橋及南科，輸水管線分兩階段建置各∮1500mm。
水力分析概況如下 (1)枯水期（圖 4-14）
A、臺南海淡廠出水量：163,847 立方公尺/日（65,885 至國 姓橋、97,962 至南科）（抽水機需要揚程往國姓橋：60 公尺、往南科：50 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：287,862 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：128,962 立方公尺/日（抽水機需要 揚程：25 公尺）
D、南化淨水場出水量：522,610 立方公尺/日（南化淨水場 來水）
E、潭頂淨水場出水量：140,065 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 45 公尺）
(2)豐水期（圖 4-15）
A、臺南海淡廠出水量：40,165 立方公尺/日（16,805 至國姓 橋、23,360 至南科）（抽水機需要揚程往國姓橋：35 公 尺、往南科：35 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：150,293 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：108,418 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 30 公尺）
D、南化淨水場出水量：808,088 立方公尺/日
E、潭頂淨水場出水量：136,383 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 35 公尺）
2、海淡廠兩階段分別供應公共給水(納入管網)、南科用水－
中崙加壓站新設配水池及南科，輸水管線分兩階段建置各∮
1500mm。
水力分析概況如下 (1)枯水期（圖 4-16）：
A、臺南海淡廠出水量：190,684 立方公尺/日（92,748 至中 崙、97,936 至南科）（抽水機需要揚程往中崙：11 公尺、
往南科：50 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：287,211 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：128,713 立方公尺/日（抽水機需要 揚程：25 公尺）
D、南化淨水場出水量：519,193 立方公尺/日（南化淨水場 來水）
E、潭頂淨水場出水量：117,545 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 40 公尺）
F、中崙配水池出水量：92,748 立方公尺/日（抽水機需要揚 程：50 公尺）
(2)豐水期（圖 4-17）：
A、臺南海淡廠出水量：41,515 立方公尺/日（20,941 至中 崙、20,574 至南科）（抽水機需要揚程往中崙：14 公尺、
往南科：39 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：171,444 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：67,889 立方公尺/日（抽水機需要揚 程：25 公尺）
D、南化淨水場出水量：804,979 立方公尺/日（南化淨水場 來水）
E、潭頂淨水場出水量：157,518 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 42 公尺）
程：42 公尺）
3、海淡廠兩階段皆供應公共給水(納入管網)－中崙加壓站新設配 水池，輸水管線一次建置∮2000mm。
水力分析概況如下 (1)枯水期（圖 4-18）：
A、臺南海淡廠出水量：199,935 立方公尺/日（抽水機需要 揚程往中崙：11 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：293,110 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：217,193 立方公尺/日（抽水機需要 揚程：15 公尺）
D、南化淨水場出水量：427,559 立方公尺/日（南化淨水場 來水）
E、潭頂淨水場出水量：105,549 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 40 公尺）
F、中崙配水池出水量：199,935 立方公尺/日（抽水機需要 揚程：55 公尺）
(2)豐水期（圖 4-19）：
A、臺南海淡廠出水量：25,084 立方公尺/日（抽水機需要揚 程往中崙：11 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：174,990 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：105,625 立方公尺/日（抽水機需要 揚程：35 公尺）
D、南化淨水場出水量：809,358 立方公尺/日（南化淨水場 來水）
E、潭頂淨水場出水量：128,290 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 40 公尺）
F、中崙配水池出水量：25,084 立方公尺/日（抽水機需要揚 程：35 公尺）
4、海淡廠兩階段皆供應至南科，輸水管線一次建置∮2000mm。
水力分析概況如下 (1)枯水期（圖 4-20）：
A、臺南海淡廠出水量：209,949 立方公尺/日（抽水機需要 揚程：59 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：244,813 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：105,316 立方公尺/日（抽水機需要 揚程：25 公尺）
D、南化淨水場出水量：558,837 立方公尺/日（南化淨水場 來水）
E、潭頂淨水場出水量：124,431 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 40 公尺）
(2)豐水期（圖 4-21）：
A、臺南海淡廠出水量：21,737 立方公尺/日（抽水機需要揚 程：45 公尺）
B、烏山頭淨水場出水量：168,587 立方公尺/日
C、曾文淨水場出水量：91,550 立方公尺/日（抽水機需要揚 程：30 公尺）
D、南化淨水場出水量：789,321 立方公尺/日（南化淨水場 來水）
E、潭頂淨水場出水量：172,151 立方公尺/日（抽水機需要 揚程 42 公尺）
如圖 4-22 所示，方案 1 至國姓橋之枯水期水頭損失約 10.8 公 尺，豐水期約 8.2 公尺，至南科之枯水期水頭損失約 15.7 公尺，
豐水期約 4.4 公尺；方案 2 至中崙加壓站之枯水期水頭損失約 7.5 公尺，豐水期約 7.5 公尺，至南科之枯水期水頭損失約 15.7 公尺，
豐水期約 4.2 公尺；方案 4 至南科之枯水期水頭損失約 15.8 公尺，
豐水期約 3.7 公尺。
圖 4-14 海淡廠兩階段送至安南區國姓橋及南科-民國 115 年枯水期
圖 4-15 海淡廠兩階段送至安南區國姓橋及南科-民國 115 年豐水期
圖 4-16 海淡廠兩階段送至中崙加壓站新設配水池及南科-民國 115 年枯水期
圖 4-17 海淡廠兩階段送至中崙加壓站新設配水池及南科-民國 115 年豐水期
圖 4-18 海淡廠兩階段皆送至中崙加壓站新設配水池-民國 115 年枯水期
圖 4-19 海淡廠兩階段皆送至中崙加壓站新設配水池-民國 115 年豐水期
圖 4-20 海淡廠兩階段皆供應至南科-民國 115 年枯水期
圖 4-21 海淡廠兩階段皆供應至南科-民國 115 年豐水期
圖 4-22 海淡水輸水路線水力坡降圖
(四)施工方法及管材選用
大部分路段可以採用明挖，明挖路段可採用 HDPE 或 DIP 管 材，如考量耐蝕性則多以選用 HDPE 管材為主，惟大管徑 HDPE 國內產製廠家有限，而 DIP 管目前亦有內襯材質之選擇可加強耐 蝕，生產廠商亦眾多；另依台水公司管材選用標準，∮1200mm 以 上至∮2000mm 管徑大多選用 DIP 管材，故本計畫以 DIP 管材估 算相關工程經費；過國姓橋或西港大橋路段則採用鋼材水管橋（依 台水公司管材選用標準，水管橋大多選用鋼材管材）。
(五)管線配合措施
方案 1、海淡廠兩階段分別供應公共給水(納入管網)、南科用水－
安南區國姓橋及南科，如圖 4-14、圖 4-15 枯水期：(1)善化至麻豆間之管徑 1200 公厘幹管關閉
安南區國姓橋及南科，如圖 4-14、圖 4-15 枯水期：(1)善化至麻豆間之管徑 1200 公厘幹管關閉