為評估惡劣水文條件下臺南地區可能面臨之水源枯旱風險，本計畫先 透過水文特性分析瞭解過去臺南地區主要集水區之水文特性，例如：年降雨 量組成與各季節雨量平均值等資訊，再依據歷史水文時間序列資料擬訂可 能水文情境，作為後續水源枯旱風險分析之情境依據。其中，因臺南雨量集 中發生於梅雨季與颱風季，故僅針對此兩季研擬偏少、無雨、延遲以及正常 之情況。此外，為將氣候變遷對水源供需可能帶來之負面影響一併納入，本 計畫參考「氣候變遷降雨量情境差異對洪旱衝擊評估(2/2)」(經濟部水利署，
民國 106 年)選擇臺南地區水源供需之最劣情境 A2-CSMK35 作為未來情境 之設定，分析氣候變遷下可能水文情境對於水源供應與經濟造成之潛在影 響。針對水文情境研擬與水源枯旱風險分析說明如下：
一、水文情境研擬
藉由水文特性分析可瞭解歷史水文事件之特性，例如：梅雨季與颱 風季之平均降雨總量與變動情況，並參考歷史水文特性以擬訂可能水文 情境，例如：梅雨偏少、梅雨無雨(空梅)、梅雨延遲、梅雨正常、颱風 偏少、颱風無雨、颱風延遲以及颱風正常等各種可能發生之水文情境，
作為後續水源供需分析之情境依據。因臺南降雨集中發生於梅雨季與颱 風季，故本計畫主要針對兩季研擬偏少、無雨、延遲以及正常之情境，
針對水文情境研擬流程與水文情境之定義介紹如下：
(一)水文情境研擬流程
本計畫提出可能水文情境研擬流程如圖 5-1 所示，主要包含四 大步驟，分別為：(1)雨量時間序列資料整理、(2)推求累積分布函 數、(3)定義水文情境以及(4)決定情境特徵線，針對各步驟詳細說 明如下：
圖5-1 可能水文情境研擬流程 1、雨量時間序列資料整理
採用「臺灣氣候變遷推估與資訊平台建置計畫」產製之歷 史觀測網格雨量月資料(民國 49 至 104 年)作為上游端水文資料，
挑選曾文水庫與南化水庫上游集水區對應之網格資料，整理並 統計歷年梅雨季(5 至 6 月)與颱風季(7 至 9 月)之降雨總量。
2、推求累積分布函數
基於集水區歷史梅雨與颱風雨之降雨總量時間序列資料，
由小至大排序其降雨總量，以推求梅雨與颱風雨之降雨總量累 積分布函數。
3、定義水文情境
中央氣象局於季長期天氣展望中，定義降雨偏少為其降雨 總量累積分布函數值小於 30%。本計畫參考並延伸其作法，進 一步定義梅雨與颱風雨之偏少、無雨、延遲以及正常等可能水 文情境。其中，偏少情境為降雨總量累分布函數之值小於 30%、
無雨情境為降雨總量累分布函數之值小於 10%、延遲情境為首 月降雨總量累分布函數之值小於 30%，而正常情境則為排除上 述 3 種情境之資料。
4、決定情境特徵線
重覆上述步驟 1 至 3 決定情境特徵線，用以代表主要集水 區梅雨與颱風雨之偏少、無雨以及延遲水文情境，這些情境特 徵線則為後續可能水文情境下水源枯旱風險評估之重要依據。
(二)水文情境之定義
本計畫依據上述水文情境研擬流程，決定梅雨季(5 至 6 月)與 颱風季(7 至 9 月)可能水文情境之特徵線，以代表兩季降雨偏少、
無雨以及延遲之情況。針對臺南主要集水區梅雨與颱風雨情境之特 徵線說明如下：
1、梅雨偏少
梅雨(5 至 6 月)為臺灣南部主要雨量來源之一，其偏少情境 之定義為 5 至 6 月降雨總量之累積分布函數之值低於 30%。圖 5-2(a)為臺南主要集水區之梅雨偏少情境特徵線，而符合偏少情 境之年份資料亦註記於圖上。由情境特徵線可知：臺南主要集 水區共計有 17 年資料符合梅雨偏少之情況，其降雨總量於 100 至 600 毫米之間變動，而平均值則約為 410 毫米。
2、梅雨無雨
臺灣南部水文豐枯懸殊，經常仰賴梅雨舒緩水情壓力，梅 雨無雨(空梅)情況可能嚴重衝擊南部供水。梅雨無雨情境之設定 為梅雨總量極少之情況，並非完全無雨，其定義為 5 至 6 月降 雨總量之累積分布函數之值低於 10%。圖 5-2(b)為臺南主要集 水區之梅雨無雨情境特徵線，而符合無雨情境之年份資料亦註 記於圖上。由情境特徵線可知：臺南主要集水區僅有 6 年資料 (發生機率較低)符合梅雨無雨之情況，其降雨總量於 120 至 320 毫米之間變動，而平均值則約為 270 毫米，相較於梅雨偏少情 境更加惡劣枯旱。其中，以梅雨無雨情境來看，臺南主要集水區
無雨年份為民國 69、78、81、51、93 年以及民國 52 年。
3、梅雨延遲
梅雨主要發生於 5 至 6 月，梅雨延遲情境之設定為首月(5 月)無明顯雨量，首月降雨總量之累積分布函數之值低於 30%。
圖 5-2(c)為臺南主要集水區之梅雨延遲情境特徵線，而符合延遲 情境之年份資料亦註記於圖上。由情境特徵線可知：臺南主要 集水區共計有 17 年資料符合梅雨延遲之情況，其降雨總量於 100 至 1,100 毫米之間變動，而平均值則約為 575 毫米，其降雨 總量高於梅雨偏少情境與梅雨無雨情境。
4、梅雨正常
梅雨正常情境之設定為排除上述梅雨偏少、無雨以及延遲 之情況，圖 5-2(d)為臺南主要集水區之梅雨正常情境特徵線，而 符合正常情境之年份資料亦註記於圖上。由情境特徵線可知：
臺南主要集水區共計有 31 年資料符合梅雨正常之情況，其降雨 總量於 600 至 1,900 毫米之間變動，而平均值則約為 978 毫米，
其降雨總量高於梅雨偏少、無雨以及延遲之情境。
5、颱風雨偏少
梅雨與颱風雨為臺灣南部主要雨量來源，而影響臺灣之颱 風事件主要發生於 7 至 9 月，其偏少情境之定義為颱風雨降雨 總量之累積分布函數之值低於 30%。圖 5-3(a)為臺南主要集水 區之颱風雨偏少情境特徵線，而符合偏少情境之年份資料亦註 記於圖上。由情境特徵線可知：臺南主要集水區共計有 17 年資 料符合颱風雨偏少之情況，其降雨總量於 400 至 1,100 毫米之 間變動，而平均值則約為 793 毫米。
6、颱風雨無雨
臺南水資源系統需藉由水庫蓄存颱風季降雨總量以確保枯 水期用水穩定，一旦發生颱風雨無雨情況可能嚴重衝擊南部供 水與經濟。颱風雨無雨情境之設定為颱風雨總量極少之情況，
值低於 10%。圖 5-3(b)為臺南主要集水區之颱風雨無雨情境特 徵線，而符合無雨情境之年份資料亦註記於圖上。由情境特徵 線可知：臺南主要集水區僅有6 年資料(發生機率較低)符合颱風 雨無雨之情況，其降雨總量於 400 至 750 毫米之間變動，而平 均值則約為 629 毫米，相較於颱風雨偏少情境更加惡劣枯旱。
其中，以颱風雨無雨情境來看，臺南主要集水區無雨年份為民 國 82、92、84、80、72 年以及民國 69 年。
7、颱風雨延遲
颱風雨主要發生於 7 至 9 月，颱風雨延遲情境之設定為首 月(7 月)無明顯雨量，首月降雨總量之累積分布函數之值低於 30%。圖 5-3(c)為臺南主要集水區之颱風雨延遲情境特徵線，而 符合延遲情境之年份資料亦註記於圖上。由情境特徵線可知：
臺南主要集水區共計有 17 年資料符合颱風雨延遲之情況，其降 雨總量於 400 至 2,300 毫米之間變動，而平均值則約為 1,111 毫 米，其降雨總量高於颱風雨偏少情境與颱風雨無雨情境。
8、颱風雨正常
颱風雨正常情境之設定為排除上述颱風雨偏少、無雨以及 延遲之情況，圖5-3(d)為臺南主要集水區之颱風雨正常情境特徵 線，而符合正常情境之年份資料亦註記於圖上。由情境特徵線 可知：臺南主要集水區共計有31 年資料符合颱風雨正常之情況，
其降雨總量於 1,000 至 3,200 毫米之間變動，而平均值則約為 1,597 毫米，其降雨總量高於颱風雨偏少、無雨以及延遲之情境。
9、小結
本計畫基於「臺灣氣候變遷推估與資訊平台建置計畫」產 製之歷史觀測網格雨量月資料，針對臺南主要集水區挑選對應 之網格資料，推求梅雨與颱風雨之累積分布函數，再基於累積 分布函數定義出梅雨與颱風雨之偏少、無雨、延遲以及正常等 情境，以決定梅雨與颱風雨情境特徵線。其中，水文情境定義簡 單說明如下：(1)偏少情境：降雨總量累分布函數之值小於 30%、
(2)無雨情境：降雨總量累分布函數之值小於 10%、(3)延遲情境：
首月降雨總量累分布函數之值小於 30%以及(4)正常情境：排除 上述 3 種情境之資料。
依據水文情境研擬流程，可定義出梅雨與颱風雨之偏少、
無雨、延遲以及正常情境特徵線，共計 8 條特徵線。在水文情 境設定之部分，因本計畫目的係探討枯旱情況對水源供應與經 濟造成之影響，僅聚焦可能造成缺水情況之枯旱情況，故將降 雨總量正常與偏高情況合併為正常情況，而不另外細分探討。
若以降雨總量平均值來看，梅雨偏少、無雨、延遲以及正常情境 之平均值分別為：410、270、575 以及 978 毫米；而颱風雨偏少、
無雨、延遲以及正常情境之平均值分別為：793、629、1,111 以 及 1,597 毫米。其中，上述梅雨與颱風雨水文情境皆以無雨情況 之平均值最低、偏少情況次低、延遲情況次高、正常情況則為最 高。
(三)氣候變遷對情境特徵線之影響
為瞭解氣候變遷對於梅雨與颱風雨情境特徵線之影響，本計畫 以 A2-CSMK35 情境為例，進行氣候變遷情境下特徵線分析並與基 期情況進行比較。針對基期與氣候變遷情境下臺南主要集水區梅雨 與颱風雨之特徵線說明如下：
1、梅雨偏少
圖 5-4(a)為基期與氣候變遷情境下梅雨偏少情境特徵線，由 情境特徵線可知：在基期情境下臺南主要集水區共計有 17 年資 料符合梅雨偏少之情況，其平均降雨總量為 410 毫米；而 A2-CSMK35 情境下則有 25 年資料符合梅雨偏少之情況，其平均降 雨總量減少至 389 毫米，其下降幅度為 5.1%。以特徵線型態而
圖 5-4(a)為基期與氣候變遷情境下梅雨偏少情境特徵線，由 情境特徵線可知：在基期情境下臺南主要集水區共計有 17 年資 料符合梅雨偏少之情況，其平均降雨總量為 410 毫米；而 A2-CSMK35 情境下則有 25 年資料符合梅雨偏少之情況，其平均降 雨總量減少至 389 毫米，其下降幅度為 5.1%。以特徵線型態而