第四章 水資源長短期方案之綜合規劃
4.3 台北、桃園地區長、短期方案建置
本研究參考「整合性水資源經理方案決策模式研究」，將台北 及桃園地區近、中期之經理基本計畫，較可行之供水面方案與需求 面方案整理如表 4-13
表 4-13 台北、桃園地區各方案列表
水資源
經理方案 供給面計畫(增加供水) 需求面計畫(降低需求)
長期方案
台北基隆雙向聯通管路工程及雙
溪水庫 自來水管線汰換及穩定供水
高台水庫 工業節水
石門水庫集水區保育實施計畫 生活節水 石門水庫繞庫分洪排砂隧道 水價調整
桃園海水淡化廠 -
短期方案
台北盆地備用地下水井備援
水車備援 -
- 階段限水
農業調度方 案
- 農業休耕停灌
- 農業加強灌管理
決策模式中使用到的參數，包含長、短期方案成本、長、短期 方案可增加或節省水量等資料，參考「整合性水資源經理方案決策 模式研究」報告中之數據，台北與桃園地區各方案之成本及可增供 /節省水量如表 4-14 至表 4-18 所示。其中台北地區由於工業及農業 用水量小，故工業節水方案及農業調度方案不納入考量。
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表 4-14 台北地區長期方案之成本及增供水量
水資源
經理方案 方案名稱 年計成本
(億元)
每日增加或節省水量 (萬 m3) 供給面
計畫
台北基隆雙向聯通管路工程
及雙溪水庫 7.34 14.2
需求面 計畫
自來水管線汰換 12.91 3.08
生活節水 15.01 9.31
表 4-15 台北地區短期方案之成本及增供水量
方案
類別 方案名稱 單位供水/節水成本 (元/立方公尺)
每日最大供水量或節水量 (萬 CMD)
需求面
第一階段限水 1.07 中成長 12.73 高成長 12.73 第二階段限水 39.38 中成長 25.45 高成長 25.45
供給面
水車備援 150 0.88
台北盆地備用
地下水井 0.44 22
表 4-16 桃園地區長期方案之成本及增供水量
水資源
經理方案 方案名稱 年計成本
(億元)
每日增加或節省 水量(萬 m3)
供給面 計畫
石門水庫集水區保育實施計畫 4.96 0.28
石門水庫繞庫分洪排砂隧道 3.578 3.1
桃園海水淡化廠 4.33 6
高台水庫 24.02 34.8
需求面 計畫
自來水管線汰換 8.9 2.6
生活節水 8.15 4.82
工業節水 17.71 6.15
表 4-17 桃園地區短期方案之成本及增供水量
方案
類別 方案名稱 單位供水/節水成本 (元/立方公尺)
每日最大供水量或節水量 (萬 CMD)
需求面
第一階段限水 1.07 中成長 6.82 高成長 8.55 第二階段限水 39.38 中成長 9.59 高成長 17.1
供給面 水車備援 150 0.88
表 4-18 桃園地區農業調度方案之成本及增供水量
方案
類別 方案名稱 單位供水/節水成本 (元/立方公尺)
每日最大供水量或節水量 (萬 CMD)
需求面
農業停灌休耕 31.96 84.9
農業加強灌溉管理 15.96 38.97
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二、台北、桃園地區分析模擬
以最小期望年計成本做為水資源決策分析的目標函數，其中長 期方案投資成本以年計成本估算；短期方案成本以期望成本估計，
即以單位供水(節水)成本與不同缺水事件下每日供水量(節水量)及 不同缺水事件發生機率乘積表示之；農業調度方案成本以期望成本 估計，即以農作物生長期時間與不同缺水事件下農業用水移用量及 不同缺水事件發生機率乘積表示之。
針對不同操作規則與不同需求量下之四種情境將進行分析台 北地區及桃園地區之各情境最佳期望年計成本如表 4-19。台北地區 由於農業調度方案不納入考量，各情境下長、短期方案最佳策略組 合之年計成本介於 20.28~20.54 億元；桃園地區若只考慮長、短期 方案，各情境下最佳策略組合之年計成本介於 24.03~24.92 億元，
其中桃園地區所有長、短方案之增供水量總和小於情境三之缺水量，
故不討論。
納入農業調度方案後，桃園地區各情境均不選用長期方案，所 需成本大幅減少，各情境下最佳策略組合之年計成本介於 2.06 至 6.69 億元，以下分別針對台北地區及桃園地區決策分析結果進行說 明。
表 4-19 各情境最佳期望年計成本
地區
情境
最佳期望年計成本(億元) 台北
(納入長、短期方案)
桃園
(納入長、短期方案)
桃園
(納入長、短期及農業 方案)
中成長
情境一 20.28285 24.03340 2.174969 情境二 20.28294 24.03339 2.062964
高成長
情境三 20.53597 增供水量無法
滿足缺水量 6.685301 情境四 20.54603 24.92280 5.030498
(1) 台北地區
台北地區長期策略、短期策略最佳策略組合分析如表 4-20 所 示，情境一~情境四之最佳組合為採用長期方案之「台北基隆雙向 聯通管路工程及雙溪水庫」及「自來水管線汰換」，短期方案之「第 一階段限水」、「第二階段限水」及「台北盆地備用地下水井」，
情境一及情境二為考量目標年中成長需求量，情境三及情境四為考 量目標年高成長需求量，其中就操作模式不同來比較，可看出翡翠 水庫優先供應板新地區用水之情況，短期方案採用機率皆大於聯合 營運之情況，顯示在翡翠水庫優先供應板新地區的情況下，台北地 區所需成本比聯合營運高，需求量方面就短期方案採用機率而言，
結果符合中成長(情境一及情境二)較少，高成長(情境三及情境四) 較多之趨勢。
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表 4-20 台北地區長、短期方案最佳組合分析結果
方案 類別
水資源經理方 案名稱
年計成本(億 元) 或單位用 水成本(元/噸)
節水量(萬
CMD) 統計項目 情境一 情境二 情境三 情境四
長期 方案
台北基隆雙向 聯通管路工程 及雙溪水庫
7.34 14.2
採用與否
● ● ● ● 自來水管線汰
換 12.91 3.08 ● ● ● ●
生活節水 15.01 9.31 - - -
-短期 方案
第一階段限水 1.07 12.73
採用機率
0.049 0.052 0.053 0.057 第二階段限水 39.38 25.45 0.00520 0.00521 0.0205 0.0206
水車備援 150 0.88 - - - -
台北盆地備用
地下水井 0.44 22 0.00520 0.00521 0.0205 0.0206 註 1：●為建議採用策略。
註 2：長期方案成本採用年計成本；短期方案採用單位成本
台北地區情境一共有 15 個缺水事件，其分佈如圖 4-13，由圖中 可知連續缺水天數 51~60 組距中，發生一次缺水程度 0.2~0.4 之事件，
短期方案方面，情境一選用「第一階段限水」、「第二階段限水」及
「台北盆地備用地下水井」，其中 15 次事件皆使用「第一階段限水」，
而「第二階段限水」及「台北盆地備用地下水井」使用時機為發生缺 水程度 0.2~0.4 之事件，顯示缺水程度大小對方案選擇之影響大於連 續缺水天數之多寡。各缺水事件詳細資料請參照附錄。
圖 4-13 台北地區情境一缺水事件分佈圖
台北地區情境二共有 15 個缺水事件，其分佈如圖 4-14，由圖中 可知連續缺水天數 51~60 組距中，發生一次缺水程度 0.2~0.4 之事件，
短期方案方面，情境二選用「第一階段限水」、「第二階段限水」及
「台北盆地備用地下水井」，其中 15 次事件皆使用「第一階段限水」，
而「第二階段限水」及「台北盆地備用地下水井」使用時機皆為發生 缺水程度 0.2~0.4 之事件，顯示缺水程度大小對方案選擇之影響大於 連續缺水天數之多寡。各各缺水事件詳細資料請參照附錄。
0~0.2 0.2~0.4 0
5 10
缺 水 程 度 事
件 發 生 次 數
連續缺水天數
台北-情境一(中成長&聯合營運)
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圖 4-14 台北地區情境二缺水事件分佈圖
台北地區情境三共有 15 個缺水事件，其分佈如圖 4-15，由圖中 可知連續缺水天數 51~60 及 161~167 組距中，各發生一次缺水程度 0.2~0.4 之事件，短期方案方面，情境三選用「第一階段限水」、「第 二階段限水」及「台北盆地備用地下水井」，其中 15 次事件皆使用
「第一階段限水」，而「第二階段限水」及「台北盆地備用地下水井」
使用時機皆為發生缺水程度 0.2~0.4 之 2 次事件，顯示缺水程度大小 對方案選擇之影響大於連續缺水天數之多寡。各缺水事件詳細資料請 參照附錄。
0~0.2 0.2~0.4 0
5 10
缺 水 程 度 事
件 發 生 次 數
連續缺水天數
台北-情境二(中成長&翡翠優先)
圖 4-15 台北地區情境三缺水事件分佈圖
63
圖 4-16 台北地區情境四缺水事件分佈圖 (2) 桃園地區
桃園地區長期策略及短期策略最佳組合分析結果如表 4-21 所示，
其中短期策略中若不包括農業調度方案，情境一及情境二為考量目標 年中成長需求量，最佳組合為採用長期方案之「高台水庫」，短期方 案之「第一階段限水」，情境四為考量目標年高成長需求量，最佳組 合為採用長期方案之「高台水庫」，短期方案之「第一階段限水」及
「第二階段限水」，就操作規則而言，需求量中成長(情境一與情境 二)在方案選擇方面無明顯差異，而需求量方面，結果符合中成長(情 境一及情境二)選擇較少方案，高成長(情境四) 選擇較多方案之趨勢。
其中情境三(高成長聯合營運)因所有長、短期方案之增供水量總和無 法滿足用水缺口，需納入農業方案再作探討。
表 4-21 桃園地區長、短期方案(不包括農業)最佳組合分析結果
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成長(情境三及情境四) 選擇較多方案之趨勢。
表 4-22 桃園地區長、短期方案(包括農業)最佳組合分析結果
方案 類別
水資源經理 方案名稱
年計成本(億 元) 或單位用 水成本(元/噸)
節水量(萬
CMD) 統計項目 情境一 情境二 情境三 情境四
短期 方案
第一階段限
水 1.07 中成長 6.82
採用機率
0.25 0.19 0.37 0.33 高成長 8.55
第二階段限
水 39.38 中成長 9.59
0.24 0.17 0.29 0.27 高成長 17.1
水車備援 150 0.88 - - - -
農業 方案
停灌休耕 31.96 84.9 - - 0.07 0.06 加強灌溉管
理 15.96 38.97 0.01 0.06 0.07 0.03 註 1：●為建議採用策略。
註 2：長期方案成本採用年計成本；短期方案採用單位成本
圖 4-17 為桃園地區情境一之缺水事件分佈圖，由圖中可知情境一 發生兩次缺水程度 0.2~0.4 之事件，分別位於缺水天數組距 121~130 及 361~365。
桃園地區只選用長、短期方案的情況下，短期方案方面，情境一 兩次缺水事件皆選擇「第一階段限水」方案，使用時機為發生缺水程 度 0.2~0.4 之兩次事件。若將農業方案納入時，農業調度方案方面，
則選用兩次「加強灌溉管理」方案，使用時機為發生缺水程度 0.2~0.4 之兩次事件。各缺水事件詳細資料請參照附錄。
圖 4-17 桃園地區情境一缺水事件分佈圖
桃園地區情境二之缺水事件分佈如圖 4-18，由圖中可知情境二發 生兩次缺水程度 0.2~0.4 之事件，分別位於缺水天數組距 111~120 及 361~365。
桃園地區只選用長、短期方案的情況下，短期方案方面，情境二 選用兩次「第一階段限水」方案，使用時機為發生缺水程度 0.2~0.4 之兩次事件。若將農業方案納入時，農業調度方案方面，情境二選用 兩次「加強灌溉管理」方案，使用時機為發生缺水程度 0.2~0.4 之兩 次事件顯示選擇方案時首先考慮缺水程度，其次才為連續缺水天數。
各缺水事件詳細資料請參照附錄。
0~0.2 0.2~0.4
0.4~0.6 0
5 10 15
1~10 11~20 21~30 31~40 41~50 71~80 91~100 111~120 121~130 191~200 201~210 361~365
缺 水 程 度 事
件 數
連續缺水天數
連續缺水天數