本章分析現況水源設施供水潛能及未來水源新增設施聯合運用 下供水潛能(含有無曾文水庫越域引水及未來新水源設施如高屏大湖 等聯合運用)，以下分水源運用模式、現有水源設施水源潛能分析及聯 合運用潛能分析、綜合評估等節說明演算條件及成果。
一、水源運用模式
本計畫水源潛能分析採用長時間序列模擬之水源運用模式進 行分析，採用之模式多年來已運用於南水局及水規所相關計畫，
其中以民國 99 年 12 月南水局「莫拉克颱風災後南區因應氣候異 常之供水潛能及供水調度檢討與因應對策」計畫內詳加驗證與分 析最為詳盡，其成果業經水利署採用於民國 100 年 4 月「臺灣南 部區域水資源經理基本計畫」及民國 101 年 11 月「水資源開發利 用總量管制策略推動規劃」報告。
(一) 水源運用分析系統架構
台南及高雄地區現況供水主要可分為曾文-烏山頭水庫串 聯運用(簡稱曾文系統)及南化水庫-高屏堰聯合運用(簡稱南化 系統)等 2 大供水系統，由於計畫區域未來用水需求仍快速成 長，目前已規劃曾文水庫越域引水工程、高屏大湖、高屏堰水 源北送聯通管及南化第二水庫等各項水資源開發計畫，而其中 南化第二水庫或曾文水庫越域引水工程開發均能供應長期用 水需求，惟南化第二水庫仍屬初步規劃階段，水資源運用方式 仍待多方研究後才能確認，因此南化第二水庫不列入本計畫分 析。故本計畫水源運用架構如圖 5-1 所示，主要可區分曾文系 統、南化系統及高屏大湖等子系統，分別依子系統說明如下。
1、曾文水庫與烏山頭水庫串聯運用系統
用水標的包括生活、農業及工業用水，水源主要來自曾文 溪本流。兩水庫串聯運用流程為由曾文水庫發電廠依用水需求
5-2
發電放水，經東口堰引水至烏山頭水庫調蓄。公共用水主要由 自來水公司烏山頭給水廠抽水供應，部份經水利會嘉南大圳 南、北幹線送水至新港、水上及潭頂淨水場處理供給需求，少 量由楠玉淨水場抽用。農業用水則由水利會依灌溉需求，由烏 山頭水庫統一放水供給。11 家工業用水亦自嘉南大圳或其支 線取水。
圖 5-1 本計畫水源運用分析系統架構
2、南化水庫與高屏溪攔河堰聯合運用系統
南化水庫除蓄存後堀溪水源外，亦自高屏溪支流旗山溪越 域引水。水庫運轉係與高屏溪攔河堰聯合運用，供水標的僅有 公共給水。其運用原則主要為豐水期優先由高屏溪攔河堰引水 供給所需，不足時再由南化水庫放水補充，枯水期則由南化水 庫放水供給需求。水源供給上，南化水庫水源係經南化淨水場 處理後供給台南地區用水需求，並可經北嶺加壓站透過南高一 線支援高雄地區用水；南化水庫與高屏堰聯通管可另將原水輸 送至坪頂淨水場，高屏溪攔河堰水源亦送至坪頂淨水場處理後 供給需求，跨區支援上同樣可透過南高一線回送清水至台南。
5-3
3、高屏大湖系統
高屏大湖蓄水水源原規劃自高屏溪支流荖濃溪設堰引水 蓄存利用，惟現階段納入本計畫分析部分為高屏大湖一期，其 水源來自南化系統剩餘水量，即南化水庫溢流水量及高屏溪剩 餘水量，供應高雄區公共給水。水源運用分析時，可將高屏大 湖納入南化系統聯合運用。
4、曾文水庫越域引水後聯合運用系統
自高屏溪支流旗山溪或荖濃溪設堰引水至曾文水庫蓄存 利用，結合既有曾文－烏山頭水庫串聯運用及南化水庫與高屏 堰聯合運用系統，分別自曾文水庫、烏山頭水庫及高屏堰增加 公共給水，供應嘉南及高雄區公共給水。
(二) 分析方法
本計畫採模擬法建立用水模擬模式，模式以日為演算時 距。由於各供水系統情況不盡相同，建置時可大致概分為川流 取水系統及水庫水源系統。川流系統之模擬取水原則為在保留 下游水權量與生態流量前提下，有水便取，無水就缺。水庫系 統則依據各水庫運用規線及標的間協議分配水量供水，必要時 亦應保留下游水權量與生態基流量。
模擬條件除依照水源設施之運用要點視蓄水量多寡分配 水量或取水外，尚應考慮水庫之蒸發、滲漏等損失量、各堰壩 下游的保留水權量與生態基流量、水庫及攔河堰至取水點的輸 水損失、越域引水之漏水損失等。
在分析供水能力時，本計畫蒐集模擬區域各水庫、攔河堰 的運用要點(包含運用規線及各用水標的計畫需水量)、入流 量、下游保留水權量、生態基流量、歷年平均或計畫蒸發深度、
水庫 H-A-V 圖表、引輸水設施之輸水損失率等。
本計畫採用台灣地區常用之缺水指數(Shortage Index, SI)
5-4
評估各分析情境之供水能力，以缺水指數等於 1 時之系統目標 供水量為系統供水潛能。缺水指數為美國陸軍工兵團(United States Army Corps of Engineers, 1975)所創，用以評估缺水嚴重 性與發生頻率，其以缺水率的平方做為缺水之評估準則。
(三) 水源運用基本資料 1、水源量推估
本計畫各水源控制站流量推估式彙整如表 5-1 所示，各水 源點推估式均延續相關報告推估成果，流量資料由民國 48 年 開始，本計畫採用水規所民國 101 年「台南大湖水資源規劃檢 討」水源推估成果，將水源量資料由民國 100 年延伸至民國 101 年。由於原規劃荖濃堰址經莫拉克風災後地形變化甚大，
未來曾文水庫越域引水點尚待評估，現階段仍以原規劃位置推 估其水源量。
2、下游水權保留量
各水源控制點在引水利用前，須優先考量下游水權之用水 權益，採用水規所民國 101 年「台南大湖水資源規劃檢討」各 水源控制點下游水權保留量，如表 5-2 所示，另本計畫蒐集高 屏溪水權，重新推估甲仙堰、旗山堰及荖濃堰下游水權保留量。
3、生態基流量
為考慮河川生態之棲息，各水源設施需對下游保留適當流 量，如該流域無特別設定之生態基流量，依往例以歷年河川流 量發生機率 95%之日流量保留，本計畫採用生態基流量列如 表5-2 所示，其中高屏堰生態基流量為 9.18 秒立方公尺。
4、蓄水設施蒸發損失
本計畫進行水源運用模擬分析時，依蓄水面積及蒸發深度 資料推估各蓄水設施之蒸發損失，各月蒸發深度以鄰近之氣象 站各月蒸發深度估列，依據水規所民國 101 年「台南大湖水資 源規劃檢討」，各蓄水設施各月蒸發深度如表 5-3 所示。
5-5 63.07~101.12 營運紀錄
烏山頭水庫 48.01~101.12
Q
烏山頭 0.09668Q
曾文日流量南化水庫
48.01~83.06
Q
南化堰 64790. Q
玉田站83.07~88.12 營運紀錄
89.01~101.12 營運紀錄扣除甲仙堰越引水量
旗山溪 甲仙堰
89.01~98.07 營運紀錄 98.08~99.04 水桶模式推估 99.05~101.12 營運紀錄
荖濃溪 荖濃堰 98.08~99.12 水桶模式推估
99.01~99.12
5-6
表 5-2 各水源設施運轉相關水量
單位：CMS
水源設施 項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
下游保留水量 5.764 4.908 5.339 5.364 6.504 15.922 18.218 16.458 16.412 11.822 9.295 6.862 生態基流量 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 2.013 下游保留水量 7.761 6.608 7.189 7.223 8.758 21.440 24.532 22.162 22.100 15.919 12.516 9.240 生態基流量 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 2.710 下游保留水量19.383 19.383 18.924 18.924 22.780 22.803 22.951 25.051 24.582 24.903 23.503 23.480 生態基流量 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 9.180 下游保留水量 9.768 9.768 9.685 9.685 10.821 10.825 10.852 11.231 11.148 11.204 10.952 10.506 下游滲漏水量 3.195 3.195 3.195 3.195 4.154 4.154 4.793 4.793 4.154 4.154 3.195 3.195 生態基流量 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 4.690 南化水庫 下游保留水量 0.200 0.211 0.255 0.257 0.267 0.718 0.718 0.718 0.718 0.708 0.415 0.249 資料來源：台南大湖水資源規劃檢討，經濟部水利署水利規劃試驗所，民國101年12月。
註：本計畫蒐集高屏溪水權，重新分析甲仙堰、旗山堰及荖濃堰下游保留水量。
甲仙堰
荖濃堰 高屏堰 旗山堰
表 5-3 各水源設施蒸發量資料
水源設施 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 曾文水庫 2.250 2.330 3.070 3.610 3.570 3.710 4.240 3.410 3.710 3.360 2.540 2.210 烏山頭水庫 1.350 1.398 1.842 2.166 2.142 2.226 2.544 2.046 2.226 2.016 1.524 1.326 南化水庫 2.880 3.690 4.310 4.930 4.860 4.100 4.570 4.140 4.120 3.780 3.000 2.690 單位：mm/日
資料來源：台南大湖水資源規劃檢討，經濟部水利署水利規劃試驗所，民國101年12月。
5、庫容曲線
本計畫相關蓄水設施包括曾文、烏山頭及南化水庫，其庫 容曲線採用最新量測成果，曾文水庫常水位 227 公尺時，總庫 容4.796 億立方公尺(圖 2-1)；烏山頭水庫蓄水標高 58.18 公尺 時，總庫容 0.798 億立方公尺(圖 2-2)；南化水庫滿水位 180 公尺時，總庫容約 0.994 億立方公尺(圖 2-3)。
(四) 水源運用分析原則
1、模擬分析年限採用民國 48～101 年流量資料。
2、採用日演算，再依日演算成果統計為旬、月、年成果。
3、各水源設施引水前均保障下游水權保留量、生態基流量。
5-7
4、優先利用川流水供水及引至蓄水設施蓄存，不足水量才由蓄 水設施供應。
5、公共給水供水能力判斷準則採用缺水指數 1.0。
二、現有水源設施水源潛能分析
現況水源設施水源潛能分析將分析曾文-烏山頭水庫串聯運 用(曾文水庫系統)、南化水庫與高屏堰聯合運用(南化水庫系統)，
將進行漸進式演算，將前期成果漸進式分析至最新資料，並彙整 歷年及旬平均演算成果，據以說明供水能力。
(一) 曾文-烏山頭水庫串聯運用供水潛能分析 1、運用原則
(1) 曾文－烏山頭水庫串聯運用係依民國 102 年 3 月「曾文水庫 運用要點」之運轉規線進行蓄水利用運轉。
A、蓄水量在下限以上時，依各標的基準供水量供應。
B、蓄水量在下限與嚴重下限之間時，家用及公共給水按基準 供水量供應，農業及工業用水則按基準供水量75%供應。
C、蓄水量在嚴重下限以下時，家用及公共給水按基準供水量 80%供應，農業及工業用水則按基準供水量50%供應。
(2) 曾文水庫正常滿水位：自 5 月上旬至 8 月下旬為標高 225 公尺，9 月上旬至次年 4 月下旬為標高 227 公尺。
(3) 曾文與烏山頭水庫供應各標的用水時，兩水庫供水量以蓄水 量比例分配。
(4) 東口堰至烏山頭水庫之引水量為 56 秒立方公尺，可引水量 含曾文水庫放流量、溢流量及曾文水庫至東口堰間集水區側 流量。
(5) 依「曾文－烏山頭水庫串聯運用引水量蒸發、滲漏及輸水損 失問題探討改善研究」，曾文放水口至東口堰輸水損失約 5.3%，東口堰至烏山頭水庫輸水損失約 3.4%。