模擬案例介紹

不同的水量調配方式，會對於缺水情形的舒緩有所不同，故在此以 不同的營運方式上做比較，共分為「地表水獨立營運」、「地表地下非偶 合聯合營運」與「地表地下偶合聯合營運」三種：

4.1.1 案例分類

A. 地表水獨立營運

地表水獨立營運係以地表水庫儲存豐水期之河川水量，並在枯水期 時使用這些水量，因此缺水與否與降雨不確定性有極大之關係。本形式 之營運系統如圖 4.1 所示，在此為兩個不同容量之並聯水庫，不另行搭 配地下水系統，亦即地下水系統供水能力為 0(cms)，案例Ⅰ屬於此種營 運方式，兩水庫操作規線如圖 4.5 與圖 4.6 所示。

B. 地表地下非偶合聯合營運

地表地下非偶和聯合營運即傳統之地表水先供應需求，當地表水系 統已無法滿足需求時，再由地下水系統供給。演算上，由於已經訂出供 水順序，因此可以先由地表水獨立營運模式計算後，再將缺水量帶入地 下水營運模式，因此稱為非偶和形式之聯合營運。本形式之營運系統 如，除了兩個不同容量之並聯水庫，還額外加入一地下水系統，其系統 如圖 4.2 所示，案例Ⅱ、Ⅴ、屬於此種營運方式。

在本聯合營運模式中，各時刻之地表水供應量必與前述之獨立營運 模式之結果一致，而在缺水情形方面，則因為地下水系統之加入，可以 降低缺水情形。

C. 地表地下偶合聯合營運

即為本研究所發展之聯合營運模式，在演算上本模式為同時考量地 表水與地下水兩系統之儲水量，以模糊推論系統同時決定最水量調配方 式，即地表水庫供應水量與地下水庫供應水量，因此可稱為偶和形式之 聯合營運，除了兩個不同容量之並聯水庫，還額外加入一地下水系統，

其系統如圖 4.3 所示，案例Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ屬於此種營運方式。

4.1.2 案例說明

綜合以上，本章針對上述不同營運方式共建立 8 個模擬案例，總模 擬期距均為二十年，各案例介紹由表 4.1 所示，均為旬操作，以下將針 對各案例詳細說明：

案例Ⅰ

如表 4.1 所示，案例Ⅰ為地表水獨立營運模式，其系統如圖 4.1 所示，案例中 A 水庫有效容量為 7000 萬立方公尺，B 則為 5000 萬立 方公尺，地表水系統為 A、B 兩水庫並聯使用，共同對一需求為 1500(萬 噸/旬)的需求結點進行調配，地表水庫庫容量及入流量設計原則乃參 考「新型態多水庫聯合營運最佳規線之探討-92 李志鵬」論文，地表 水庫總入流量歷線圖 4.4 所示，以下各案例地表水條件與參數與案例

Ⅰ相同。

案例Ⅱ

如表 4.1 所示，案例Ⅱ為地表地下非偶合聯合營運，其系統如圖

4.2 所示。此案例與案例Ⅰ之差別為額外加入一地下水系統，地下水系 統為前述所建立的地下水類神經網路模式，供水順序為地表水先供 水，若單靠地表水系統無法滿足需求時，再由地下水系統供給，將缺 額平均分配至各抽水井群，其中各井群最大抽水量為 0.3cms，亦即地 下水系統最大旬供應量為 129.6 萬噸，以下各案例地下水系統皆與案 例Ⅱ相同。

案例Ⅲ

如表 4.1 所示，案例Ⅲ為地表地下偶合營運，其系統如圖 4.3 所示。

此案例與案例Ⅱ之差別為供水方式不同，供水方式如營運方式 C(本研 究之聯合營運模式)所述，為地表水系統與地下水系統同時供給，由模 糊推論系統決定各系統之供給水量。本案例的地下水使用強度相較於 案例Ⅳ為高強度地下水使用的操作方式，其模糊規則如表 4.2 所示。

案例Ⅳ

如表 4.1 所示，案例Ⅳ為地表地下偶合聯合營運，其系統如圖 4.3 所示。為展現模糊控制系統具有良好的操作彈性，此案例以案例Ⅱ地 下水位最低點作為水位下限，在不低於案例Ⅱ最低水位的情況下使用 地下水，以測試使否可作出合適的操作，而案例Ⅳ相對於案例Ⅲ的地 下水操作策略是趨於保守的，故案例Ⅳ與案例Ⅲ之差別在操作地下水 的策略不同，本案例的地下水使用強度相較於案例Ⅳ為低強度地下水 使用的操作方式，其模糊規則如表 4.3 所示。

案例Ⅴ

如表 4.1 所示，案例Ⅴ為地表地下非偶合聯合營運，其系統如圖 4.2 所示，本案例為了測試非偶合聯合營運對於地下水使否具有良好操 作方式，故此案例將各時刻需求量增加為 1600 萬噸/旬，使其增加地

下水的使用量，而地下水位下限提高為 80M，其餘地表水條件與案例

Ⅰ相同。

案例Ⅵ

如表 4.1 所示，案例Ⅵ為地表地下偶合聯合營運，其系統如圖 4.3 所示，同案例Ⅴ為了測試偶合聯合營運對於地下水使否具有良好操作 方式，因此案例Ⅵ之各時刻需求量與地下水位下限與案例Ⅴ相同，，

其餘地表水條件與案例Ⅰ相同，其模糊規則如表 4.4 所示。

案例Ⅶ

如表 4.1 所示，案例Ⅶ為地表地下偶合聯合營運，其系統如圖 4.3 所示，其地表水條件與案例Ⅰ相同，案例Ⅶ與本研究的差異在於本研 究是利用模糊推論系統串連地表地下兩系統，而案例Ⅶ則是應用遺傳 演算法串連地表水與地下水兩系統，分別作為兩系統水量調配決策，

其整體模式可參考「應用遺傳演算法與類神經網路於地表地下聯合營 運-95 黃浚瑋」。

案例Ⅷ

如表 4.1 所示，案例Ⅷ為地表地下偶合聯合營運，其系統如圖 4.3 所示，其地表水條件與案例Ⅰ相同，此案例與案例Ⅶ之差異為操作方 式不同，其系統之供給水量是由模糊推論系統決定，即本研究聯合營 運模式，模糊規則如表 4.5 所示。