固定水庫庫容及需求水量下配合繁衍流量

在相同的水庫庫容及需求水量下，探討不同水文歷程的變異程度對缺 水特性之影響，欲利用流域之歷史天然流量以時間序列繁衍入流量資料，

並統計其日平均值、標準差及離散係數等三種統計特性如表 4.9、表 4.10 及 表 4.11 所示，且對於每旬流量特性與 47 年之旬序列圖對比，如圖 4.9、圖 4.10 及圖 4.11 所示，假設每天之需求水量皆相同，模擬後再計算其缺水指 數及其風險指標特性，模擬成果資料如圖 4.12 至圖 4.19 所示。

合成流量的主要目的在彌補流量資料不足之問題，倘若模擬記錄資料 越多，推衍出來的結果會更穩定進而得到更良好的結果。因此本模式藉由 時間序列分析繁衍 100 組流量資料，藉以評估供水系統整體之風險性分析。

系統初始狀態為水庫初始水位高程 245 公尺，相對應之初始水量為 2.11 億 立方公尺。並且考慮石門水庫運作規則操作，於水位低於嚴重下限時分別 對不同標的需水量進行打折供應，農業用水 5 折，公共用水 8 折。石門水 庫歷年高濁度事件皆發生於颱洪期間，濁度判斷點為入流量大於 3000cms。

設定為當水庫水位低於嚴重下限便判定為缺水。

分析結果顯示其水文過程之變異程度愈大，其缺水指數亦愈大，其義 意代表水庫愈不容易合理充份調蓄利用，因此使得無法調節之水量隨之溢 流，而當有效利用之水資源愈少，造成無法提供所需水量，因此其缺水指 數亦隨之增加。

如圖 4.12 至圖 4.19 所示，以 100 組時間序列繁衍流量模擬現在需求水 量下，不考慮濁度影響之情況下，其缺水指數平均為 0.1964、可靠度 0.986、

恢復度 0.060 及脆弱度 0.024；考慮濁度影響之情況下，其缺水指數 0.2086、

可靠度 0.976、恢復度 0.255 及脆弱度 0.027。其離散係數缺水指數為 0.081、

可靠度 0.002、恢復度 0.233 及脆弱度 0.038；考慮濁度影響之情況下，其缺 水指數 0.076、可靠度 0.003、恢復度 0.105 及脆弱度 0.035。缺水指數及高 濁度缺水指數為 Weibull 機率分佈，恢復度、高濁度可靠度和高濁度恢復度 為 lognormal 機率分佈，其餘皆為 normal 機率分佈。

由表 4.12 模擬結果顯示，目前供水系統可靠度達 0.98 以上，然而當考 慮濁度影響時，其可靠度為 0.97。雖然颱洪高濁度對於整體供水系統影響 程度不大，但影響期間內高缺水率之問題，仍是不容忽視的。繁衍值與原 始值之結果差異，主要是因為繁衍流量為較穩定之統計特性之序列，無法 隨機表現出極端值，而水庫缺水事件雖大多受到極端氣候影響，但對於整 體供水穩定程度可以從多組繁衍資料模擬結果判定為可靠的。

高濁度之影響程度，可以由恢復度之差異表示，恢復度所代表的意義 為系統中從出現錯誤到回復正常運作之機率。代表著缺水天數增加缺水次

數增加而使得恢復度有明顯的變化。

高濁度影響為可避免之缺水狀態，可藉由備用水源、分層取水工、區 域水資源聯合調度及提高原水處理之能力；然而由於極端水文氣象所造成 的極端乾旱，在現有缺水處理主要以高忍受度之農業用水停灌，亦或採取 供水打折，雖然可以短暫滿足公共用水的使用，但不確定當連續極端乾旱 年發生時，是否有足夠的供水能力，因此還需有新水源的開發，埤塘水源 維護取用、海水淡化廠及用水回收機制。

以 4.3 節與本節案例比較結果顯示，當年需求水量逐漸增加會造成歷年 缺水率明顯增加，使得缺水指數有明顯差異，可靠度將越來越低，在恢復 度的反應之中當需求水量達一極限值時恢復能力也有其限制。而極端氣候 所造成之連續缺水天數現象不容易在缺水指數上反應，但可藉由可靠度及 恢復度上探討分析。