1.1 研究緣起及目的
台灣年平均雨量雖然高達 2,510 公厘，為世界平均降雨量之 2.6 倍，
但每人平均降雨量分配卻只有世界平均值的 1/6，而且因為河流短、地 勢陡，降雨量均直流入海。此外，降雨量分佈不均，約 80﹪集中於五至 十月之豐水期，且大部分為颱風暴雨，因此水資源水量之調配更加困 難。然除了水文狀況時間與空間分部不均外，隨著經濟發展及人口快速 成長，導致到水資源的需求與日俱增，因此如何有效調配水資源為一重 要課題。
過往水資源政策偏向開發新水源，然由於人民對環保及生態的意識 抬頭，開發新水源的困難度也比以往增加。因此，水資源開發政策已從 過去開發新水源的面向轉為現有水源設施聯合調配及需求面之管理。透 過區域性整體水利設施靈活彈性的聯合運用或降低需求以減少新水源 開發對環境或生態之衝擊，因此為政府目前所積極推動政策方針。
然除了水量供應問題外，工業發展與土地開發亦造成水質上的隱 憂。就上游集水區而言，台灣因地形陡峭，河川源短流急，上游集水區 遇暴雨時，土質鬆軟處本即易於出現崩塌，加以過往對水土保持工作之 重要性缺乏認知，森林濫伐及山坡地濫墾情形嚴重，導致集水區之水源 涵蓄能力及水庫水質不佳，依據環保署對台灣地區 22 座主要調查水庫 水質結果，以八十六年水庫優養化情況最為嚴重，20 座檢測水庫中有 15 座呈現優養化狀況，因此有必要加強水庫集水區之經營管理，以確保 水庫能提供質優量足之水資源。而人口集中造成都市化現象及工業發展 所排出之市鎮廢水、工業廢水、畜牧廢水及垃圾滲出水等，夾帶大量污
染物排入河川，由於廢水量大，超過河川之涵容能力，致使台灣之大小 河川大都受到不同程度的污染。據行政院主計處的資料顯示，2000 年台 灣地區 50 條重要河川中，河川污染的主要來源中，家庭污水佔 49.7%
最高，其次為工業廢水佔 36.3%及畜牧廢水佔 14%。由上述原因導致 部分之河川水資源無法有效利用，未來若能有效改善水質，則可提升河 川水源的利用率。
有鑑於此，本研究以「水量」及「水質」的系統思考方向，選定大 台中地區包括大甲溪和大安溪流域為研究地區，建立涵蓋水量調配與水 質影響之區域水資源策略分析模式，推求德基水庫及河川 BOD 水質濃 度。其中河川 BOD 濃度的流達率以二次規劃推求；水庫 BOD 濃度則是 以德基集水區 88 年土地利用情形，以二次規劃及單位面積負荷係數法 出推求不同土地形態下的單位面積負荷係數及流達率，配合降雨量分配 計算入庫的污染量，並進一步推求德基水庫 BOD 水質。應用所建立的 流域水質模式，探討不同水資源調適策略對於流域河川水質的影響，以 提供更完整而清晰之參考資訊，作為決策者參考。
1.2 研究架構
本研究流程圖如圖 1.1 在歷史觀測資收集部分：先收集大甲溪流域 之相關歷史資料，雨量部份收集中央氣象局、台電及水利署研究區域雨 量站資料，包括桃山、思源、平岩山、環山、無明山、捫山、黎山、松 茂、佳陽山、志佳陽大山、達見、松峰一共 12 個雨量站的日降雨量資 料，資料年份為民國 71–民國 85 年，一共 15 年。土地利用面積資料由 逢甲大學地理資訊系統中心所提供民國 88 及 91 年土地利用分類圖層、
水庫水質及水量資料則參考 91 年德基水庫集水區第四期整體治理規劃 報告採用其中民國 88 及 91 年實測資料、並參考環保署及水利署水文水 資源資料管理供應系統，收集歷年各月水質測站的河川水質實測資料及 歷年各月河川流量站的流量實測資料。在流域水質模式檢定部份：利用 二次規劃方法，分別率定出上游集水區單位面積污染負荷係數及流達 率，下游部分則率定河川污染量的流達率，並以此率定結果建立流域水 量水質模擬分析模式。近一步透過流域水資源調配模式探討各種水資源 策略，對於大甲溪流域水質衝擊影響，以作為大甲溪流域水資源管理之 參考。
歷史觀測資料收集
流域水質模式檢定
流域水量水質模擬分 析
流域水資源調配模 式
改善策略
圖 1.1 研究流程圖