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第七章、 AgriHydro 模擬結果與討論

7.1 未來風險變化趨勢

7.1.2 水庫水源量與 SI 指標變化

根據 7.1.1 節之氣候情境變化分析結果,本研究進一步利用 AgriHydro,探討其對於既有 水資源系統之衝擊影響,此部分對照氣候調適六步驟中的第二、三步驟,其中包含 AgriHydro 之子模式:(1)GWLF 模擬水庫入流量與三峽河的流量變化與(2)系統動力模式模擬的公共 給水與灌溉 SI 缺水指標。於模擬階段,本研究使用完整之 AgriHydro 進行模擬,本處為了更 清楚討論結果,將模擬結果分開呈現並各自說明。

(1) GWLF 模擬流量變化

流量是在本研究中,受氣候因子直接影響最大的變數,氣候因子中的雨量變化會直接反 映在流量的變化上。圖 7-5 為石門水庫旬入流量於未來各時段之流量變化趨勢,藍色與橘色 線條,分別代表 RCP2.6 與 RCP8.5,綠色為基期模擬結果,著色範圍為 95%信心區間,而線 條樣式則代表未來不同時間段之模擬結果;其中每個資料點為不同 GCM 於 200 年的模擬結 果的平均值。依照其未來變化趨勢,本研究將 36 旬模擬結果分類成五段,分別為 35 旬至 10 旬、11 旬至 16 旬、17 旬至 28 旬、29 旬至 30 旬與 31 旬至 34 旬,依次為未來流量較基期小、

漸增段、未來流量較基期大、遞減段與未來流量較基期大。此外,95%信心區間也會隨著豐枯 水期變寬與變窄,基本上繼承了圖 7-2 與圖 7-4 中的雨量修正值於各月的變化。而未來各時 間段的比較上,流量也反映出了修正值之趨勢不一致的現象,此部分之未來時間段不一致之 變化趨勢也間接地影響 7.1.3 節中的作物減產風險變化趨勢。三峽河旬流量模擬結果(圖 7-6)

與石門水庫入流量變化大致相同,皆受到未來雨量修正值的直接影響。

圖 7-5、石門水庫旬入流量變化趨勢

藍色與橘色線條,分別代表 RCP2.6 與 RCP8.5,綠色為基期模擬結果,其使用 2008 年至 2017 年觀測資料估計參數,而著色範圍 為 95%信心區間;線條樣式則代表未來不同時間段之模擬結果(2030s 代表短期未來時段,2021 年至 2040 年);其中每個資料點為不 同 GCM 於 200 年的模擬結果平均值。整體變化與雨量修正值之變化一致。

圖 7-6、三峽河旬流量變化趨勢

藍色與橘色線條,分別代表 RCP2.6 與 RCP8.5,綠色為基期模擬結果,其使用 2008 年至 2017 年觀測資料估計參數,而著色範圍 為 95%信心區間;線條樣式則代表未來不同時間段之模擬結果(2030s 代表短期未來時段,2021 年至 2040 年);其中每個資料點為不 同 GCM 於 200 年的模擬結果平均值。整體變化與雨量修正值之變化一致。

(2) 系統動力模式模擬結果於各用水標的之 SI 缺水指標變化

第二部分為各水庫用水標的之 SI 缺水指標變化分析,由於供水不足多出自於水庫水位高 程低於下限,而打折供水所造成。農業用水打折數較公共用水高,所以 SI 值也相較於公共用 水高。公共給水與灌溉用水的 SI 值變化趨勢大致相同,於未來短期(2030s)風險增高,至中 期(2050s)時為最嚴重,於長期(2070s)下降,如圖 7-7 至圖 7-9 所示,藍色與橘色部分別 為 RCP2.6 與 RCP8.5 之結果,其中著色範圍為 95%信心區間;實線與虛線則分別代表保守與 節水社經情境;此處的資料點代表四個 GCM 於 200 年平均後的結果;底部的長條圖代表各 未來時段,六個分區於不同未來時段的雨量修正值之平均值。未來各時段變化趨勢可以從雨 量修正值的變化上大致推測,以 RCP8.5 平均之雨量平均值之修正值三時段之比較,中期雨量 修正值較小,雨量相對短期與長期少,故 SI 大;然而於 RCP2.6 無法完全由此推斷,其中還 需要考慮豐枯水期之變化所帶來的影響。此處雨量平均值之修正值皆大於基期,而缺水風險 也大於基期,故可推測降雨時間上的不平均可能是造成缺水風險提高主要的原因之一。豐水 期於未來越豐水、枯水期於未來越缺水的變化趨勢,進一步導致一期作因缺水而提高減產風 險,此部分於下節呈現。這樣的變化趨勢,使我們討論長期調適時,需要考慮是否為了中期 之 SI 缺水風險峰值而大量投資基礎建設的建置,或者,應採取其他替代方案度過該風險期,

雖然此問題不在本研究的討論範圍內,然而對於未來動態調適路徑的發展上,是一個關鍵的 問題,值得進一步探究。本研究將平均值結果整理於表 7-2,其中,紅色越深代表越高的 SI 值。

圖 7-7、公共給水 SI 值未來趨勢變化

橫坐標為各時間段,如 2030s 代表未來區間 2021 年至 2040 年;藍色與橘色部分別為 RCP2.6 與 RCP8.5 之結果,其中著色範圍為 95%信心區間;實線與虛線則分別代表保守與 節水社經情境;此處的資料點代表四個 GCM 於 200 年平均後的結果。底部的長條圖代表各 未來時段,六個分區於不同未來時段的雨量修正值之平均值。

圖 7-8、桃園灌區灌溉給水 SI 值未來趨勢變化

橫坐標為各時間段,如 2030s 代表未來區間 2021 年至 2040 年;藍色與橘色部分別為 RCP2.6 與 RCP8.5 之結果,其中著色範圍為 95%信心區間;實線與虛線則分別代表保守與 節水社經情境;此處的資料點代表四個 GCM 於 200 年平均後的結果。底部的長條圖代表各 未來時段,六個分區於不同未來時段的雨量修正值之平均值。

圖 7-9、石門灌區灌溉給水 SI 值未來趨勢變化

橫坐標為各時間段,如 2030s 代表未來區間 2021 年至 2040 年;藍色與橘色部分別為 RCP2.6 與 RCP8.5 之結果,其中著色範圍為 95%信心區間;實線與虛線則分別代表保守與 節水社經情境;此處的資料點代表四個 GCM 於 200 年平均後的結果。底部的長條圖代表各 未來時段,六個分區於不同未來時段的雨量修正值之平均值。

表 7-2、各水庫用水標的之 SI 指標未來變化趨勢