供水承載力之敏感度分析

為推估未來(民國 120 年)之供水承載力並進行敏感度分析，首先需瞭解各標的 年用水需求，本研究則參考水利署「強化北部水資源分區因應氣候變遷水資源管 理調適能力研究」計畫（水利署，2012）之推估方式，以蘭陽溪流域地區各自來 水子系統之 96 年行政人口數、普及率、以及抄見率為基準，再以各縣市已推估出 之 120 年行政人口、普及率、抄見率、以及生活需水量加以修正計算出 120 年之 各子系統生活需水量，計算方法分別詳述如下：

生活用水量=自來水配水量+自行取水量 (4.3)

自來水配水量＝人口數×普及率×每人每日用水量／抄見率 (4.4)

1.人口成長推估

120 年之行政人口可由下式推算之：

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子系統抄見率₁₂₀

= 子系統抄見率₉₆ + (各縣市抄見率₁₂₀

− 各縣市抄見率₉₆)

(4.7)

民國 120 年時宜蘭、羅東地區之抄見率分別為 70.8 %、78.3 %。

4.每人每日用水量

根據水規所｢強化北部水資源分區因應氣候變遷水資源管理調適能力研究｣

(2012)，未來每人每日用水需求可能受到人均 GDP 與節水推廣之影響，但將宜蘭 地區之人均 GDP 與用水量比較，相關性不顯著，故宜蘭地區 120 年之每人每日用 水量維持為 247 升。

採用前述人口成長推估之人口數、普及率、抄見率及每人每日用水量推估成 果，各用水分區之日生活需水量如表 4.4 所示，民國 120 年時宜蘭、羅東地區之生 活用水需水量分別為每日 7.26、7.06 萬立方公尺，皆較 96 年之需水量減少，可能 原因為抄見率之提升，使需預留之漏水、竊水、或表差之水量顯著減少，影響 120 年之總需水量下降。

表 4.4 各分區之生活需水量

年份 96 年 120 年

日需水量(萬立方公尺)

宜蘭 7.52 7.26

羅東 7.29 7.06

合計 14.82 14.32

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根據 96 年與 120 年需水量結果，雖可看出整體變化情形，但實際上會影響供 水承載力的因子非常多，包括水文條件、水資源供水系統和缺水容忍度等等，本 研究針對其中每人每日用水量、人口成長、與雨量三個因子進行蘭陽溪流域系統 之供水承載力敏感度分析，並針對其結果繪製承載力包絡線。

根據蘭陽溪流域 120 年之系統動力模式設定，找出當 SI=1 時，不同情形之人 口成長對每人每日用水量之改變，結果如表 4.5、表 4.6，並根據表繪製敏感因子 包絡線，如圖 4.11、圖 4.12。若民國 120 年宜蘭地區人口與預期相同（人口成長 等於 1），則此地區每人每日用水量可達 402 升，若此區人口較預期成長為 2 倍至 4 倍，每人每日用水量則降為 201 升至 100.5 升，若人口較預期減半，則每人每日 用水量則可高達 804 升。羅東地區若人口成長與預期相同，則每人每日用水量可 達 560 升，若此區人口較預期成長為 2 倍至 4 倍，每人每日用水量則為 280 升至 140 升，若人口為預期之一半，則每人每日用水量則可高達 1120 升。由此敏感度分析 包絡線可看出宜蘭與羅東地區未來缺水的風險較低，而根據此包絡線之結果，也 可提供未來也可在此區域進行如都市開發、紓解都市人口、以及工業區發展等等 政策制定之決策分析。

表 4.5 宜蘭地區不同的人口成長對每人每日用水量之改變

宜蘭

SI=1 SI=0.5 SI=0.1

人口成長(倍) 每人每日用水量(L)

0.5

804 780 730

1

402 390 365

2

201 195 182.5

3

134 130 121.7

4

100.5 97.5 91.3

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表 4.6 羅東地區不同的人口成長對每人每日用水量之改變

羅東

SI=1 SI=0.5 SI=0.1

人口成長(倍) 每人每日用水量(L)

0.5

1120 1080 1040

1

560 540 520

2

280 270 260

3

187.3 180 173.3

4

140 135 130

圖 4.11 宜蘭地區承載力包絡線（SI=1）

0 200 400 600 800 1000 1200

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

每人每日用水量(L)

人口成長(倍)

宜蘭供水承載力包絡線

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58

當民國 120 年之供水承載力與預期未來每人每日用水量 247 升相比較時，宜 蘭地區在 SI=0.1、SI=0.5、與 SI=1 之缺水容忍度門檻時，若每人每日用水量維持 247 升，可提供較預期成長 1.48 倍、1.58 倍、與 1.63 倍人口的用水量。而羅東地 區若每人每日用水量維持 247 升，則在 SI=0.1、SI=0.5、與 SI=1 之缺水容忍度門 檻時，可提供較預期成長 2.11 倍、2.19 倍、與 2.27 倍人口之用水量。

另本研究也有針對當 SI=1 時，雨量對供水承載力之敏感度分析，如附件一與 附件二，由結果可看出蘭陽溪流域系統供水承載力對雨量變化並不敏感，可能原 因為供水能力主要受系統設施所限制，雖然雨量改變，但系統內之淨水場之處理 能力有限，供水承載力對雨量改變之影響非常小，故認為供水承載力對雨量不敏 感。

圖 4.13 宜蘭地區承載力包絡線

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圖 4.14 羅東地區承載力包絡線

4.4 不同缺水情形之水資源應變機制

因宜蘭地區為一個無水庫之水資源供水系統，一旦缺水時，沒有辦法像其他 有水庫的地區有其他的調適能力，因此本研究先就前一節水資源供水承載力進行 分析，再針對宜蘭地區制訂不同缺水情形時之應變機制。

圖 4.15 不同缺水情形之水資源應變機制階段圖

根據宜蘭地區提出之不同缺水情形之水資源應變機制如圖 4.15，第一階段分 為兩種，一為使用地下水做為備援用水，當地表水系統遭遇缺水時，才抽取地下

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水。第二為地表水一般時期便無法滿足供水時，將地下水做為常態用水，在非缺 水時期即抽取地下水，做為供水來源。下一階段為前述方法皆無法滿足供水時，

增加蓄水設施，並進行地表地下水聯合營運，有效的使用水資源。

4.4.1 地下水-備援用水

當因為乾季來臨、或雨量不足等原因造成地表水供水量不能滿足需水時，便 會發生缺水，宜蘭地區一旦缺水，因無水庫蓄水，可直接使用地下水當作備援用 水，如圖 4.16。地下水為方便且水質穩定之供水來源，且成本低，可有效率的降 低缺水，但於此階段抽取地下水時須注意，短時間內大量抽取，有可能會因為抽 取量超過最大可抽取量時，發生地層下陷或地下水位無法恢復之災害，因此在抽 水時，可搭配地下水模式優選抽水量與抽水時程，達到最有效能減少缺水，且不 危害地下水之目的。

圖 4.16 地下水作為備援用水示意圖

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4.4.2 地下水-常態用水

因宜蘭地區地下水補注快速，當地表水平常時期已無法滿足供水量時，可將 地下水加入常態供水來源，如圖 4.17。可建立宜蘭地區地下水模式並優選出一最 大可抽水量，將此抽水量加入供水，便可滿足地表水供應不足的缺水。當發生嚴 重缺水時，雖然無法增加抽水量，但每日最大可抽水量還是可以穩定的提供水資 源，減輕缺水之嚴重程度。

圖 4.17 地下水作為常態用水示意圖

4.4.3 增加蓄水設施-地表地下水聯合營運

若地下水加入常態用水還是無法滿足供水量，則最後可考慮增加蓄水設施，

如水庫或堰壩等設施，將豐水期時多餘的水資源保留到乾季時運用。增加如水庫 等蓄水設施，可加入之前已建置完成並使用之地下水供水設施，同時考慮水庫蓄 水量與地下水洩降量，優選聯合營運操作規線，將水資源合理且有效的運用，關 於優選聯合營運操作規線之案例可參考第五章。

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在文檔中 供水系統承載力評估方法與水資源應變機制之研究 (頁 65-76)