氣候變遷對水庫操作影響評估方法

水庫操作評估需以入流量、需水量及水庫操作規線建構水庫水平衡關係，以模擬水 庫操作情形。研究中建立之日為時間尺度之水庫操作流程如圖 5-1，配合下游需水量及 水庫操作規線，決定水庫之日放水量，若水庫提供下游需水量後，水庫水位仍超過滿水 位，則增加放水量使水庫水位降至滿水位或水庫操作規則中訂定之洪水事件結束後水庫 應維持之水位，然而，水庫最大放水量為水庫最大可洩洪量，若水庫以最大可洩洪量放 水然無法降低水位至滿水位或水庫操作規則中訂定之洪水事件結束後水庫應維持之水 位時，則水庫水位將超過滿水位或水庫操作規則中訂定之洪水事件結束後水庫應維持之 水位。

此外，配合 NTU_WH_DH 模式可同時模擬產生日及小時兩種不同時間尺度之流量 資料，研究中亦發展不同時間尺度之水庫操作模式，在模式中若為非暴雨事件時，水庫 操作配合水庫下游需水量、水庫操作規線與水庫蓄水量決定水庫之放水量，若發生暴雨 事件則優先考慮水庫減洪功能，以小時之時間尺度進行水庫防洪操作，且該日所需之供 水量將不另外提供，水庫不同時間尺度操作模式架構如圖 5-2。

研究中以石門水庫為例說明水庫操作模式建立方法，當颱風事件或暴雨事件發生時，

石門水庫減洪的操作主要係依據降雨量與水庫入流量進行水庫放水(國立台灣大學水工 試驗所, 1990; 經濟部水利署, 2011)；而在非暴雨事件時，水庫操作則配合水庫下游需水 量，討論水庫蓄水量是否足夠供應下游需求，因此在水庫操作時亦同時將暴雨事件放水 與供水事件納入考量。

圖 5-1 水庫操作評估流程

圖 5-2 連續性水庫操作評估流程

1.水平衡考量

水庫水平衡操作係依據石門水庫運用要點(經濟部水利署, 2011)之石門水庫蓄水利 用運轉原則與水庫防洪運轉規則，配合石門水庫之操作規線(圖 5-3)進行水庫操作，石 門水庫蓄水利用運轉原則與水庫防洪運轉規則說明如後。

圖 5-3 石門水庫運用規線圖(經濟部水利署, 2011)

200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二

月份(月底)

水位 標高( 公 尺)

上限

下限

嚴重下限

(1) 石門水庫蓄水利用運轉原則

A. 水庫水位標高在上限以上時，依據計畫配水量供水，並得視各標的用水需求增加 調配之。

B. 水庫水位標高在上限與下限之間時，最高依據計畫配水量供水。

C. 水庫水位標高在下限與嚴重下限之間時，農業用水依據計畫配水量 75%供水為原 則，家用及公共給水、工業用水依據計畫配水量90%供水為原則。

D. 水庫水位標高在嚴重下限以下時，農業用水依據計畫配水量 50%供水為原則，家 用及公共給水、工業用水依據計畫配水量80%供水為原則。

(2) 水庫防洪運轉規則

A. 洪水來臨前：集水區開始明顯降雨，水庫進水流量未達每秒 1000 立方公尺前，

進行調節性放水，優先以發電、河道放水口及排洪隧道降低水庫水位。若水庫水 位於標高 237.5 公尺以上水位仍持續上升時，得視水庫水位、雨量及流量狀況，

增加溢洪道洩洪調降水庫水位。每年洪水期第一次颱風情況發生後，水庫水位標 高應儘可能降至上限以下，如水位因攔蓄洪水而升高至標高240 公尺以上時，在 次一颱風情況發生後，應儘可能降低至標高240 公尺以下。

B. 洪峰發生前階段：當水庫進水流量大於每秒 1000 立方公尺以上至洪峰後之退水 曲線流量為洪峰流量90%前，其最高放水流量，不得大於流入水庫之最高流入量；

水庫放水流量之增加率，不得超過該水庫流入量之最高增加率。

C. 洪峰發生後階段：當集水區降雨量明顯降低且水庫進水量逐漸減少，經研判洪峰 已過時，洩洪量不得大於洪峰流量。

2.水庫供水標的

石門水庫每年之計畫供水量並不完全相同，研究中採用農業工程研究中心(2003)年 針對石門水庫之計畫供水量所作之研究作為評估之依據(表 5-1)，在未來氣候變遷情境

下之計畫供水量，並沒有討論需水量因人口增加或是產業發展改變，而有增加或減少的 情形，亦即未來之計畫供水量仍以表 5-1 為準，配合連續性水文模式模擬不同氣候變遷 情境下之水庫可能入流量，評估在不同氣候變遷情境下，水庫未來可能的供水情勢。

表 5-1 石門水庫計畫配水量(單位：cms)(財團法人農業工程研究中心, 2003)

月別 灌溉 公共

石門 桃園 下游

1 0.00 0.00 0.08 12.33

2 3.90 11.71 1.10 10.65 3 5.21 11.55 2.55 13.79 4 4.91 11.73 2.15 10.10

5 3.06 9.47 1.32 10.46

6 4.24 11.67 1.40 9.40 7 6.49 14.44 2.15 10.60 8 6.49 15.53 2.46 9.53 9 5.28 14.20 1.68 9.91 10 6.20 13.06 1.90 10.65

11 4.51 9.84 1.68 11.77

12 0.00 0.00 0.08 13.66