建議

本 研 究 以 探 討 建 立 總 量 管 制 與 累 積 性 衝 擊 評 估 管 理 決 策 支 援 系 統 所 需 為 出 發 點，並 進 行 相 關 研 究 與 上 述 之 結 論，在 此 則 針 對 永 續 環 境 管 理 決 策 支 援 之 研 究 提 出 幾 點 建 議 。

（1） 流 域 內 各 集 污 區 排 污 量 的 變 化 ， 對 於 河 川 水 質 將 造 成 直 接 的 影 響 ， 若 以 本 研 究 現 階 段 之 成 果 ， 進 一 步 加 以 探 討 河 川 自 身 之 流 量 變 異 對 水 質 造 成 之 影 響 ， 更 可 瞭 解 流 域 內 在 不 同 情 況 下 水 體 中 污 染 物 濃 度 變 化 情 形 ， 進 而 規 劃 後 續 之 管 制 措 施 與 方 案 。

（2 ） 水 質 模 擬 時 需 要 許 多 輸 入 之 水 質 參 數 測 量 較 為 困 難 而 取 得 不 易 ， 因 此 在 進 行 水 質 模 擬 時 多 半 藉 由 相 關 資 料 的 反 推 來 獲 得 。 這 也 造 成 了 水 質 觀 測 點 的 數 量 與 觀 測 資 料 是 否 足 夠 ， 對 參 數 反 推 的 結 果 會 有 相 當 程 度 的 影 響 。 因 此 ， 本 研 究 針 對 河 川 水 質 監 測 點 之 探 討 ， 可 實 際 應 用 於 河 川 水 質 監 測 站 的 設 點 應 用 上 ， 針 對 涵 容 能 力 推 估 之 需 求 ， 可 參 考 現 有 之 監 測 點 數 量 與 位 置 ， 並 依 據 河 川 水 質 模 擬 之 分 段 原 則 ， 於 適 當 的 位 置 增 設 水 質 監 測 點 ， 以 獲 取 足 夠 且 有 效 的 監 測 資 料 ， 這 將 對 於 涵 容 能 力 的 推 估 有 相 當 大 的 助 益 。

（3） 欲 實 際 達 成 總 量 管 制 的 理 想 ， 必 須 有 賴 於 各 方 面 研 究 成 果 之 結 合 ， 而 能 否 精 確 評 估 水 體 對 於 污 染 物 的 涵 容 能 力 ， 便 是 首 要 工

作 。 一 旦 能 精 確 推 估 水 體 涵 容 能 力 時 ， 後 續 的 污 染 排 放 分 配 方 案 才 能 具 備 實 質 上 的 效 益 。

（4） 污 染 排 放 交 易 為 降 低 流 域 總 量 管 制 所 需 成 本 的 一 個 可 行 方 式 ， 但 仍 需 建 構 於 污 染 總 量 的 分 配 為 公 平 公 正 的 前 提 上 ， 本 年 度 的 計 畫 中 ， 雖 然 各 章 節 中 的 關 注 項 目 不 一 ， 最 終 仍 需 進 行 相 互 間 之 整 合 ， 方 可 達 成 最 終 之 理 想 。

（5） 對 於 地 下 水 洩 降 量 而 言 ， 一 段 時 間 內 之 集 中 抽 水 對 於 觀 測 井 洩 降 影 響 較 大 ， 往 後 之 研 究 可 針 對 均 勻 抽 水 及 集 中 抽 水 ， 分 別 進 行 相 同 區 域 內 之 地 下 水 資 源 可 使 用 量 之 評 估 ， 進 而 決 定 較 適 合 該 區 域 之 抽 水 型 態 。

本 研 究 以 水 資 源 的 角 度 更 深 入 地 整 合 分 析 環 境 承 載 力、累 積 性 衝 擊 與 總 量 管 制 間 的 相 互 關 係，除 了 建 立 流 域 總 量 管 制 之 最 佳 分 配 策 略 與 探 討 水 質 監 測 站 點 對 規 劃 結 果 之 影 響 外，並 進 一 步 探 討 流 域 總 量 分 配 公 平 性 之 基 準 建 立，對 於 地 下 水 總 量 管 制 問 題 進 行 研 究 分 析，進 而 提 出 上 述 之 結 論 與 建 議，此 外，本 研 究 團 隊 將 多 年 之 研 究 成 果 編 列 永 續 性 水 資 源 管 理 之 相 關 教 材 於 附 件，期 能 提 供 建 立 永 續 性 水 資 源 管 理 制 度 規 劃 之 參 考 。

參考文獻

1. 王 世 為 ， 2006，「 永 續 性 水 質 管 理 系 統 受 氣 候 變 遷 影 響 之 脆 弱 度 評 估 」， 國 立 台 灣 大 學 生 物 環 境 系 統 工 程 學 研 究 所 碩 士 論 文 。 2. 李 庭 鵑 ， 2007，「 氣 候 變 遷 衝 擊 河 川 水 質 永 續 管 理 之 長 期 預 警 機

制 」， 國 立 台 灣 大 學 生 物 環 境 系 統 工 程 學 研 究 所 碩 士 論 文 。

3. 陳 韻 如 ， 2006，「 永 續 性 河 川 水 質 管 理 系 統 之 發 展 」， 國 立 台 灣 大 學 生 物 環 境 系 統 工 程 學 研 究 所 博 士 論 文 。

4. 張 乃 斌 、 蕭 代 基 ， 1999，「 事 業 廢 水 管 理 制 度 研 究 -流 域 污 染 源 削 減 最 佳 化 策 略 與 管 理 制 度 之 研 究 」， EPA-88-U1G1-03-001，行 政 院 環 境 保 護 署 。

5. 張 乃 斌 、 蕭 代 基 ， 2000，「 事 業 廢 水 管 理 制 度 研 究 -流 域 污 染 源 削 減 最 佳 化 策 略 與 管 理 制 度 之 研 究 」， EPA-89-U1G1-03-002，行 政 院 環 境 保 護 署 。

6. 葉 俊 榮 ， 1992，「『 出 賣 環 境 權 』： 從 五 輕 設 廠 的 十 五 億 『 回 饋 基 金 』 談 起 」， 國 科 會 研 究 彙 刊 ： 人 文 與 社 會 科 學 ， 第 二 卷 ， 第 一 期 ， 十 七 至 三 十 四 頁 。

7. 顏 本 琦 ， 徐 享 崑 ， 郭 振 泰 ， 1992，「 水 資 源 風 險 與 可 靠 度 分 析 簡 介 」， 台 灣 水 利 季 刊 ， 第 40 卷 ， 第 4 期 。

8. 康 晉 展 ， 1996，「 新 店 溪 水 質 模 擬 及 不 確 定 性 分 析 」， 碩 士 論 文 ， 國 立 台 灣 大 學 土 木 工 程 研 究 所 。

9. 郭 耀 程 ， 1994，「 基 隆 河 鹽 分 分 佈 之 風 險 分 析 」， 碩 士 論 文 ， 國 立 台 灣 大 學 土 木 工 程 研 究 所 。

10. Alexander I. Shiklomanov , Tatyana I. Yakovleva, Richard B. Lammers, Iosiph Ph. Karasev, Charles. J. Vörösmarty and Ernst Linder, 2006, “Cold region river discharge uncertainty—estimates from large Russian rivers”, Journal of

Hydrology, Volume 326, Issues 1-4, p. 231-256.

11. American Public Health Association, Inc., 1985, ”Standard methods for the examination of eater and wastewater”, American Public Health Association(16th edition).

12. Beck, M. 1987,“Water Quality Modeling: A Review of the Analysis of Uncertainty”, Water Resources Research, Vol. 23, No.8, p.1939-1942.

13. Burden, Richard L.; J. Douglas Faires, 2000, Numerical Analysis, 7th Ed., Brooks/Cole. (ISBN 0-534-38216-9)

14. Chapra, S.C., 1977, Surface Water-Quality Modeling, McGraw-Hill. Churchill, M.A., H.L. Elmore and R.A. Buckingham, 1962, “The prediction of stream reaeration rates”, International Journal of air and water pollution, v. 6, p.467-504.

15. Charnes, and W. W. Cooper, and Rhodes, E., 1978, Measuring The Efficiency of 16. Decision Making Units, European Journal of Operational Research, 2(6),

429-444.

17. Corrado, G., 1921, Measurement of Inequality of Incomes, The Economic Journal,31(121), 124-126.

18. David, L. M. and Daniel, S., 2002, Environmental Compliance Costs and the 19. Distribution of Emissions in the U.S., Journal of Regional Science, 42(1),

87-105.

20. Doyle, J. and Green, R., 1994, Efficiency and Cross-Efficiency in DEA:

Derivations,

21. Meanings and Uses, The Journal of the Operational Research Society, 45(5), 567-568.

22. Demsetz, H., 1967, Toward a Theory of Property Rights, American Economic Review, Vol. 57, pp.347-359, 1967.

23. Eheart, J. W., 1980, “Cost efficiency of transferable discharge permits for the

control of BOD discharges”, Water Resour. Res., v.16, p.980–989.

24. Elyasiani, Median, and Rezvanian, 1994, An Empirical Test of Association Between

25. Production and Financial Performance The Case of the Commercial Banking Industry, Applied Financial Economics, 14, 55-59.

26. Farell, M. J., 1957, The Measurement of Productive Efficiency, Journal of Royal 27. Statistical Socuity, 120(3), 253-281.

28. Jarvie, M., B. Solomon, 1998, “Point-nonpoint effluent trading in watersheds: a review and critique - Nonpoint source pollution demonstration project on lower Boulder Creek, Colorado”, Environmental Impact Assessment Review, 18(2), p.135-157.

29. Marglin, S., 1967, Public Investment Crite-ria: Benefit-Cost Analysis for Planned

30. Economic Growth, Cambridge, Mass.: MIT Press.

31. Major, D. C., 1969, Benefit-Cost Ratios for Projects in Multiple Objective 32. Investment Programs, Water Resources Research, 5(6), 1174-1178.

33. Melching, C. S. and Bauwens W. , 2001, “Uncertainty in Coupled Nonpoint Source and Stream Water-Quality Models”, Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 127, No. 6, p.403-411.

34. Melching, C. S. and Sharath Anmangandla, 1992 ,“Improved First-Order Uncertainty Method for Water-Quality Modeling”, Journal of Environmental Engineering, Vol. 118, No. 5, p.791-805.

35. Ng, T. L. and J. W. Eheart, 2005, “Effects of Discharge Permit Trading on Water Quality Reliability”, Journal of Water Resources Planning and Management, 131(2), p.81-88.

36. Seiford, Lawrance M., 1996, A Bibliography of Data Envelopment Analysis

(1978-1990), The Journal of Productivity Analysis, 7, 99-137.

37. Streeter, H. W. and E. B. Phelps. 1925, “A study of the pollution and natural purification of the Ohio River”. Public Health Bulletin146, U.S. Public Health Service.

38. Thomann, R.V. and Muleler J.A., 1987, Principles of Surface Water Quality Modeling and Control.

39. Yue Piyu, 1992, Data Envelopment Analysis and Commercial Bank Performance:

A

40. Primer with Applications to Missouri Banks, Federal Reserve Bank of St. Louis, 41. Zadeh, L. A., 1963, Optimality and Nonscalar-Valued Performance Criteria,

IEEE

42. Transactions on Automatic control, 8(1), 59-60.

附錄 A 永續流域管理教材

永 續 流 域 管 理

Sustainable Watershed Management

國 立 台 灣 大 學 生 物 環 境 系 統 工 程 學 系 永 續 發 展 研 究 室

永 續 流 域 管 理 Sustainable Watershed Management

Copyright 2007 ©

國立台灣大學生物環境系統工程學系 永續發展研究室

童慶斌 教授

國 立 台 灣 大 學 生 物 環 境 系 統 工 程 學 系 永 續 發 展 研 究 室

編 撰 緣 由

本 團 隊 負 責 執 行 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 所 屬 永 續 會 之 研 究 計 畫

「 水 資 源 面 向 環 境 承 載 力、累 積 性 衝 擊 評 量 及 政 策 環 評 與 總 量 管 制 之 相 關 性 研 究 」。 該 計 畫 為 三 年 度 之 計 畫 ， 執 行 期 間 民 國 為 93 年 ～ 96 年 ，整 體 計 畫 主 要 則 是 整 合 政 策 環 評、 總 量 管 制 、承 載 力 與 累 積 性 衝 擊 相 互 間 之 關 係，建 立 完 整 性 水 資 源 環 境 管 理 架 構 及 決 策 支 援 系 統 ， 以 提 供 未 來 管 理 者 進 行 政 策 環 評 與 計 畫 環 評 之 參 考 。

本 計 畫 第 三 年 度 之 預 期 成 果 中，將 計 畫 之 研 究 成 果 彙 編 為 環 境 管 理 講 義 專 書，因 此 本 團 隊 整 合 過 去 於 相 關 領 域 之 實 務 經 驗，以 及 此 次 三 年 度 之 計 畫 成 果，編 整 為 永 續 流 域 管 理 講 義，一 方 面 作 為 相 關 經 驗 與 成 果 之 彙 整 ， 亦 期 盼 作 於 教 學 目 的 ， 達 到 推 廣 總 量 管 制 理 念 之 目 標。在 本 講 義 內 容 之 編 撰 上，除 根 據 本 次 所 執 行 三 年 度 計 畫 之 成 果 與 經 驗 外，並 以 童 慶 斌 教 授 過 去 於 台 灣 大 學 生 物 環 境 系 統 工 程 學 系 之 所 開 授「 永 續 流 域 管 理 」課 程 之 上 課 講 義 作 為 基 礎 ， 一 方 面 針 對 既 有 之 講 義 內 容 進 行 更 新 與 編 排 之 外，並 加 入 後 續 對 於 永 續 發 展 與 總 量 管 制 的 新 概 念 與 研 究 案 例，使 得 該 講 義 除 承 繼 原 有 之 內 容 外，亦 增 添 了 新 的 風 貌 。

最 後，對 於 未 來 有 機 會 閱 讀 此 講 義 的 讀 者，本 團 隊 衷 心 期 盼 各 位 皆 能 因 此 講 義 而 有 所 獲 得 、 啟 發 ， 甚 至 進 一 步 加 入 相 關 研 究 的 行 列 ， 一 起 為 台 灣 的 環 境 進 一 份 心 力 ， 達 到 永 續 發 展 的 最 終 理 想 。

永續流域管理講義

目錄... IV 表目錄...VI 圖目錄... VII 第 一 章 永 續 發 展 與 總 量 管 制 ...1 1.1 永 續 發 展 定 義 ...2 1.2 永 續 發 展 評 量 ...4 1.3 永 續 發 展 指 標 ...6 1.4 永 續 發 展 評 量 工 具 ...13 1.5 國 內 外 永 續 發 展 研 究 ...16 1.6 內 容 安 排 ...20 第 二 章 累 積 性 影 響 與 總 量 管 制 ...21 2.1 總 量 管 制 方 法 ...22 2.3 永 續 性 願 景 與 目 標 ...29 2.4 永 續 性 水 質 管 理 策 略 ...30 2.5 永 續 性 水 質 管 理 方 法 探 討 ...31 2.6 永 續 性 水 質 管 理 準 則 ...32 2.7 水 質 監 測 ...34 第 三 章 系 統 動 力 模 式 ...36 3.1 系 統 動 力 學 發 展 與 歷 史 ...36 3.2 系 統 與 動 力 ...37 3.3 系 統 動 力 模 式 建 構 ...38 3.4 系 統 動 力 模 式 建 構 原 則 ...44 3.5 簡 例 說 明 ...45 第 四 章 層 級 分 析 ...47 4.1 前 言 ...47 4.2 層 級 分 析 法 ...47 4.3 模 糊 層 級 分 析 (Fuzzy Analytic Hierarchy Process) ...53 4.4 案 例 分 析 ...55 4.5 小 結 ...61 第 五 章 多 目 標 規 劃 ...63 5.1 介 紹 ...63

5.2 單 目 標 規 劃 與 簡 例 ...65 5.3 多 目 標 規 劃 與 簡 例 ...67 第 六 章 水 資 源 善 用 評 估 -新 店 溪 與 大 漢 溪 ...79 6.1 前 言 ...79 6.2 研 究 區 域 ...81 6.3 水 源 調 配 方 案 ...83 6.4 系 統 動 力 模 式 ...84 6.5 模 擬 方 案 與 評 估 指 標 ...87 6.6 結 果 討 論 與 分 析 ...89 第 七 章 水 質 問 題 : 河 川 總 量 管 制 基 準 之 建 立 ...92 7.1 水 質 模 式 之 選 擇 ...92 7.2 水 質 模 式 之 建 立 ...93 7.3 集 污 區 分 區 與 河 川 分 段 ...101 7.4 集 水 區 污 染 量 之 推 估 ...102 7.5 水 質 與 水 理 參 數 之 推 估 ...106 7.6 設 計 水 溫 與 設 計 流 量 ... 111 7.7 水 文 與 水 質 模 擬 檢 定 與 驗 證 ...116 第 八 章 地 下 水 總 量 管 制 ...121 8.1 地 下 水 模 式 選 擇 及 總 量 管 制 架 構 之 建 立 ...121 8.2 研 究 案 例 設 計 ...126 8.3 各 情 境 地 下 水 可 用 水 量 評 估 研 究 成 果 與 討 論 ...128 8.4 小 結 ...132

表目錄

表3. 1 系統動力模式簡例原件對照...40 表4. 1 AHP評量尺度...51 表4. 2 參加問卷人員統計表...56 表4. 3 AHP權重分析結果...60 表4. 4 各類群組由AHP分析之權重大小順序排列...60 表5. 1 多目標案例 （Cohon, 1978）...67 表5. 2 可行解空間與目標函數值空間之端點值...70 表6. 1 民國 90 年台北區與板新石門區各淨水廠設計出水量統計表 (林俊宏，

1999) ...82 表6. 2 不同方案下各用水區缺水天數比例...90 表6. 3 不同方案下各用水區供水設備平均善用率...90 表6. 4 不同方案下各用水區供水設備善用率分布...91 表7. 1 各類工業廢水水質與單位面積廢水量建議值...105 表7. 2 新竹地區各鄉鎮總污染廢水量與BOD污染量 ...105 表7. 3 頭前溪各集污區各類污染之BOD污染量 ...106 表7. 4 頭前溪各河段之水質參數率定表...110 表7. 5 頭前溪各河段水力參數... 111 表7. 6 溫度修正係數θ值...112 表7. 7 頭前溪流域測站之設計水溫...116 表8. 1 設計案例相關參數設定...128 表8. 2 未考量地表土地利用與區域公平性各分區地下水可用水量空間分佈...131 表8. 3 考量地表土地利用之分區各分區地下水可用水量空間分佈...131 表8. 4 考量地表土地利用與區域公平性各分區地下水可用水量空間分佈...131

圖目錄

圖1. 1 沿海地下水超抽導致地層下陷，進而造成積水不退與土壤鹽化，影響沿海 生產、生活、與生態機能...4 圖1. 2 綜合永續發展指標圖示－雷達圖...11

圖1. 1 沿海地下水超抽導致地層下陷，進而造成積水不退與土壤鹽化，影響沿海 生產、生活、與生態機能...4 圖1. 2 綜合永續發展指標圖示－雷達圖...11