未來水資源需求情境設定

未來水資源需求推估，係採用水利規劃試驗所於 2012 年完成之「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」之推估方法，同時考慮氣候變遷與社經發 展的影響，設定未來需水情境。

「臺灣地區水資源需求潛勢評估及經理策略檢討」(水利署，2009a)已針對民國 120 之每人每日用水量及工業用水量進行推估，本研究在生活用水量部分，除了考慮民國120 年之每人每日用水量之外，加入國民生產毛額(人均 GDP)代表社會經濟發展，討論因為 經濟發展對每人每日用水量之影響，而氣候變遷導致溫度升高對每人每日用水量之影響 亦加入分析，綜合各項因子探討民國120 年之每人每日用水量；在工業用水量則以不同 工業區開發情境配合不同氣候變遷情境分析民國120 年之工業用水量；農業用水量則考 慮氣候變遷導致溫度上升與降雨改變，造成農業灌溉需水量改變的情況，配合不同 GCMs 及氣候變遷情境修正農業用水量。

1.生活用水

未來生活用水部分考慮氣候變遷及社會經濟發展對每人每日用水量(LPCD)之影響，

社會經濟發展對每人每日用水量係考慮隨著人均 GDP 成長對用水量之影響，而氣候變 遷之影響則考慮因為溫度增加而所增加之用水量，故每人每日用水量可以式(6-1)表示。

120

LPCDf LPCD GDP修正量+溫度修正量 (6-1)

式中，LPCD_f 為修正後之每人每日用水量，LPCD 為「臺灣地區水資源需求潛勢₁₂₀ 評估及經理策略檢討」(水利署，2009a)所推估之民國 120 年每人每日用水量，GDP 修 正量則為考慮 GDP 成長對每人每日用水量之影響，溫度修正量則考慮氣候變遷導致溫 度上升對每人每日用水量之影響，由於不同GCMs 所推估之溫度改變情況不一樣，因此 在不同的GCMs 模式中，溫度修正量並不相同。

(1) 社經發展情境對需水量影響

Alcamo 等(2000)分析瑞士、日本、韓國等 7 個國家，認為在人均 GDP 在$10,000-15,000 時，生活用水量呈上升趨勢，而在人均GDP 在$15,000-20,000 時生活用水量呈下降趨勢。

由於政府僅發布全臺灣地區每年之人均GDP 而無各縣市之人均 GDP，因此以臺灣地區 之人均GDP 與縣市之生活用水量為考慮依據，分析大臺北地區及桃園地區 GDP 增加對 生活用水量之影響，圖 6-13 及圖 6-14 分別為大臺北及桃園地區之生活用水與人均 GDP 關係圖，由圖中可以發現，大臺北地區及桃園地區之生活用水量呈現下降趨勢，與Alcamo 等(2000)之研究結果符合。

根據排放情境A2、A1B 及 B1 情境之經濟成長推估民國 120 年之 GDP 成長為 3.85%、

2.13%及 1.24%，而推估之人均 GDP 分別為 33860 美元、25068 美元及 21414 美元，以 人均GDP 之變化量修正每人每日用水量後，可得圖 6-15 之大臺北地區及桃園地區不同 情境之每人每日用水量。

圖 6-13 大臺北地區生活用水與人均 GDP 關係圖(水規所，2012)

圖 6-14 桃園地區生活用水與人均 GDP 關係圖(水規所，2012)

圖 6-15 社經條件修正後之每人每日用水量

(2) 溫度上升對需水量影響

根據Frederick and Major (1997)指出在溫度升高 2.2℃時，夏季的生活用水量約增加 2.8%，相當於 1℃增加增加 1.3%，而 Protopapas 等人(2000)認為在 25℃以上時，每增加 1℃將導致 11 公升的需水增加，由前述研究可發現，當溫度高於一特定門檻值時，溫度 增加溫度上升可能導致需水量增加，因此首先以供水區域之月均溫差及每月之每人每日

0 50 100 150 200 250 300 350 400

大台北地區 桃園地區

每人每日 用水 量 (公升 /人 /日 )

LPCD120 A2 A1B B1 LPCD₁₂₀

用水量差分析對用水量造成影響之溫度門檻值，亦當月均溫大於門檻值時，溫度增加才

圖 6-17 桃園地區生活用水與溫度關係圖

2.工業用水

工業用水量需求係依現有產業用地用水成長(無用水計畫書)、開發中新增產業用地 用水(有用水計畫書)、已編定(編定中)新增產業用地用水、規劃(研議)中產業用地用水及 電力事業用水等推估。大臺北及桃園地區現有產業用地如表 6-3 所示，用水量可分自來 水取水以及自行取水(表 6-4)，考量臺灣地區之產業發展情況及為國土保育在政策上並 不支持擴大抽取地下水，因此各目標年自行取水量以不成長為原則。

開發中或已開發工業區之目標年用水量以經濟部工業局函示用水資料及重要已開 發用水計畫書差異分析審查結果為準，大臺北地區及桃園地區之開發中或已開發正發展 中工業區用水需求量如表 6-5 所示；在編定中工業區之用水量大於每日一萬噸以上者有 龍潭工業區、桃園科技工業區及桃園煉油廠等，其目標年需水量以工業局函示用水資料 為準，詳如表 6-6 所示；而規劃中工業區為桃園濱海地區整體開發建設計畫及秀才科技 園區，其目標年需水量列於表 6-6。

台電公司規劃中之非水力發電之電力新建或擴增機組之事業用水為桃園地區之林 口電廠及大潭電廠，依據台電公司所提供資料，規劃中之火力計畫用水量估計基準係以

y = -6.7546x + 55.873 R² = 0.1856

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

每人每日 用 水 量差 (公升 /人 /日 )

月均溫差(℃)

單機容量 800MW 燃煤機組，每部機組每日用水量約 6,000 噸為準，其電廠營運用水需 水計畫如表 6-7 所示。

氣候變遷對工業用水的影響主要考量因氣溫增加對冷卻用水需求，但冷卻用水之估 算不易，且以臺灣電力公司民國 96 年之營運用水為例，臺灣電力公司之用水量約 0.85 萬立方公尺，相較於該年度730 百萬立方公尺之工業用水量而言比例過低，因此並不考 慮氣候變遷溫度增加對工業用水之影響；但在社會經濟成長對工業用水影響上，由於不 同開發情境工業用水成長已隱含工業區開發或工業產能提升的情況，已納入 GDP 成長 在其中，因此工業用水量不再考慮經濟成長對工業用水之影響，此外，工業用水量除部 分由自來水管線供給外，亦包含自行取水部分，在研究中假設自行取水量並不隨著不同 開發情境而有所改變。

研究中以低成長低成長、中成長及高成長情境下之產業用水分別對應 B1、A1B 及 A2 情境下之工業用水量，而低成長係指既有工業區及開發中電力事業之用水成長加上 目前開發中工業區完成後所需之用水，中成長係包括低成長加上報編及編定中工業區完 成後所需之用水，高成長則包括中成長再加上規劃研議中工業區用水及規劃中電力事業 用水後所需之用水。

表 6-3 現有工業區(經濟部水利署，2009)

用水分區 已開發(無用水計畫書)工業區

大臺北地區 南港軟體工業園區、土城工業區、五股工業區、樹林工業區 桃園地區 大園工業區、中壢工業區、平鎮工業區、中壢幼獅工業區、龜山工業

區、觀音工業區、林口工業特定區、大潭濱海工業區(原工廠)

表 6-4 現有工業用地之目標年用水需求量(經濟部水利署，2009)

用水分區 目標年用水需求量推估(含自行取水) (噸/日) 自行取水 (噸/日) 100 年 105 年 110 年 115 年 120 年 各目標年 大臺北地區 316,223 320,874 325,524 327,849 330,174 219,499

桃園地區 813,995 827,480 840,964 847,707 854,449 533,516

表 6-5 開發中工業區目標年需水量(單位：噸/日)(經濟部水利署，2009) 華通電腦 15,300 15,300 15,300 15,300 15,300 中華映管股份有限公司龍潭光

電工業園區 25,000 25,000 25,000 25,000 25,000 龍潭渴望智慧園區 28,000 28,000 28,000 28,000 28,000 林口電廠(火力) 1,540 2,269 2,998 2,998 2,998 新竹科學工業園區龍潭基地 23,000 50,000 50,000 50,000 50,000

華亞科技園區(擴廠) 41,505 44,505 44,505 44,505 44,505 大潭濱海特定工業區開發工程 5,850 5,850 5,850 5,850 5,850

表 6-6 編訂及規劃中工業區目標年需水量(單位：噸/日)(經濟部水利署，2009) 龍潭工業區 23,200 23,200 23,200 23,200 23,200 桃園科技工業區 13,452 30,000 30,000 30,000 30,000 華映桃園八德廠 6,000 6,000 6,000 6,000 6,000 桃園煉油廠含第三重油加氫脫

硫工場 22,000 30,000 30,000 30,000 30,000 規劃(研

議中) 桃園 地區

東和鋼鐵公司 3,546 3,546 3,546 3,546 3,546 楊梅秀才科技園區 7,500 8,300 8,300 8,300 8,300 濱海地區整體開發建設計畫 230,700 255,300 266,800 266,800 266,800

表 6-7 台電公司電廠營運用水需水計畫(單位：噸/日)(經濟部水利署，2009) 用水分區 電廠或計畫名稱 100 年 105 年 110 年 115 年 120 年 桃園地區 林口電廠(火力) 1,540 2,269 2,998 2,998 2,998

大潭電廠(火力) 3,750 3,750 3,750 3,750 3,750

3.農業用水

氣候變遷將使得溫度增加，因而作物在生長期所需的累積生育度數(Growing Degree Days,GDD)累積的較快，因此將使得作物生長期縮短，因而需要灌溉水量的月份也將受 到影響，此外，氣候變遷亦將導致降雨量的改變，溫度及降雨量的改變將對蒸發散量造 成影響，整體來說，氣候變遷將改變個時期作物所需之灌溉需水量(圖 6-18)。在評估氣 候變遷對灌溉需水量之影響時，以連宛渝(2000)所提出之作物灌溉需水量模式利用氣象 合成模式繁衍產生不同氣候變遷情境下之溫度及雨量資料，分析現況及未來之灌溉需水 量，再以基期及氣候變遷情境下之灌溉需水量改變比例做修正實際灌溉水量，以推估不 同氣候變遷情境下之灌溉需水量。

圖 6-18 氣溫與降雨的改變造成灌溉需水量改變示意圖

以 CSM35 模式之 A1B 情境說明氣候變遷對各旬灌溉需水量之影響，圖 6-19 為 CSM35 模式之 A1B 情境下，各旬灌溉需水量改變率，由圖中可以看到，在第 29 旬，也 就是二期作的後期，灌溉需水量有減少 100%的情況發生，原因在於溫度上升導致作物

生長期縮短，因此由第29 旬起就不需要再提供灌溉水量了，在一期作時(第 18 旬)也有 類似的情況，但是因為作物生長期縮短的情況較二期作不明顯，因此第 18 旬仍須提供 灌溉需水量，但其改變率仍達80%左右。此外，作物生長期改變將會使得需要提供灌溉 水量的時間不同，而由於一期作處於枯水期，降雨量較豐水期為低，再加上 CSMK35 之 A1B 情境為豐水期雨量增加枯水期雨量減少的情境，因此除了生長期移動導致需要 提供灌溉需水量的時期不同，造成需要灌溉的情形改變之外，枯水期雨量減少亦使得灌 溉需水量增加，也造成在生長前期灌溉需水量有明顯的增加情況。

圖 6-20 為桃園及石門灌區在在氣候變遷影響下，不同 GCMs 及不同情境一期作及 二期作灌溉需水量改變率，由於不同模式及不同情境對溫度及雨量改變情況不同，因而 對一期作及二期作灌溉需水量的影響而有不同。整體來說，在一期作時，灌溉需水量在 不同的 GCMs 及不同的情境下，灌溉需水量大致呈現增加的情形，而在二期作除了

圖 6-20 為桃園及石門灌區在在氣候變遷影響下，不同 GCMs 及不同情境一期作及 二期作灌溉需水量改變率，由於不同模式及不同情境對溫度及雨量改變情況不同，因而 對一期作及二期作灌溉需水量的影響而有不同。整體來說，在一期作時，灌溉需水量在 不同的 GCMs 及不同的情境下，灌溉需水量大致呈現增加的情形，而在二期作除了