第五章 石門水庫缺水風隩分析
5.5 缺水風隩分析
一、歷史流量水庫調配模擬分析
為了探討乾旱應變規則在不同流量下之豐水期（五月至十月）與枯水期
（十一月至四月）對公共和農業缺水率的影響，我們將歷史平均年入流量 依大小進行排序，並均分成三種狀況，分別如下：
(1).
P
66%為小流量；(2). 33%
P
66%為中流量；(3).
P
33%為大流量；其中 P 為年入流量之超越機率，將此三種情境分別對公共及農業缺水繪 圖比較，如下圖 5-17 至 5-22。
圖 5-17 至 5-19 為公共缺水率在三種情境下之變化，圖中可看出乾旱應 變規則在入流量小的時候對於 11 月至 12 月，以及 2 月至 5 月的公共缺水 率改善效果相當明顯，而中流量與大流量的情況改善效果較為不明顯，甚 至有稍微增加了缺水率的狀況，造成此狀況之原因為當雨量豐沛的年份，
D C A
有可能因前年雨量並不豐沛，導致該年年初之水庫水位尚位於下限以下，
啟動了乾旱應變機制，而提早打折供水所致。
圖 5-20 至 5-22 為農業缺水率在三種情況下之變化，由於乾旱應變規則 皆為增加農業之水之供水打則率或採取休耕的設定來供給公共用水，所以 無論在哪種情境下，有乾旱應變規則農業缺水率皆較高。
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
缺水率(%)
有乾旱應變規則 無乾旱應變規則
圖 5-17 以歷史小流量模擬有無乾旱應變規則之 10 年平均公共缺水率
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
缺水率(%)
有乾旱應變規則 無乾旱應變規則
圖 5-18 以歷史中流量模擬有無乾旱應變規則之 10 年平均公共缺水率
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
缺水率(%)
有乾旱應變規則 無乾旱應變規則
圖 5-19 以歷史大流量模擬有無乾旱應變規則之 10 年平均公共缺水率
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
缺水率(%)
有乾旱應變規則 無乾旱應變規則
圖 5-20 以歷史小流量模擬有無乾旱應變規則之 10 年平均農業缺水率
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
缺水率(%)
有乾旱應變規則 無乾旱應變規則
圖 5-21 以歷史中流量模擬有無乾旱應變規則之 10 年平均農業缺水率
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
缺水率(%)
有乾旱應變規則 無乾旱應變規則
圖 5-22 以歷史大流量模擬有無乾旱應變規則之 10 年平均農業缺水率
二、合成流量水庫調配蒙地卡羅模擬分析
由前述分析可知缺水的情況在於豐水期（五月至十月）並不明顯，所以 本研究將探討的目標放置在枯水期（十一月至四月）的缺水風隩，將合成 出的各組資料統計其各旬於乾旱應變規則下對缺水率的改善狀況及效果，
我們將改善狀況分為變好、變差及不變三種，其結果如圖 5-23 及 5-24 所示，
在效果方面，我們將各旬有乾旱應變規則之缺水率減去無乾旱應變規則之 缺水率得其缺水率之差值作平均，其結果如圖 5-25 及 5-26 所示（圖中各旬 之值若為負值表有乾旱應變規則可使缺水率降低）。
就圖 5-23 來看，公共缺水率在枯水期的改善狀況逐漸變好，於三及四 月效果最佳，而在枯水期的改善效果雖然在十一月至二月公共缺水率提高 的機率較高，但就圖 5-25 之公共平均缺水率來看，缺水率提高的幅度相對 於降低的的幅度來的小，就枯水期整體而言，乾旱應變規則還是有著改善 的效果。
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
發生機率(%)
變差 不變 變好
圖 5-23 在乾旱應變機制下公共缺水率之改善狀況
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
發生機率(%) 變差
不變 變好
圖 5-24 在乾旱應變機制下農業缺水率之改善狀況農業
-6 0 6 12 18 24 30 36 42 48
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
旬
增加之缺水率(%)
公共缺水率平均值
圖 5-25 在乾旱應變機制下公共平均缺水率之改善效果
0 6 12 18 24 30 36 42 48
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 旬
增加之缺水率(%)
農業缺缺水率平均值
圖 5-26 在乾旱應變機制下農業平均缺水率之改善效果
經由前述的結果得知乾旱應變規則對枯水期的公共缺水率有改善的效 果，所以我們將統計枯水期整體的缺水改善能力，計算其在枯水期的平均 總缺水率經過排序後繪製成圖 5-27 與 5-28，由圖 5-27 中可看出有乾旱應變 規則的大部分皆較無乾旱應變的缺水率低，但在缺水率較低的情況下則呈 現反效果有應變機制的缺水率較高，此原因與前述歷史資料在雨量較豐沛 的年份有乾旱應變規則之缺水率偶有較高一樣。而農業部份之結果也與歷 史資料的結果一樣，皆因農業的休耕與打折率的提高而使的缺水率提高許 多。表 5-10 為各風隩下有無乾旱應變規則之公共與農業缺水率變化。
表 5-12 枯水期不同風隩下之缺水率變化
公共缺水率(%) 農業缺水率(%) 風隩 無乾旱
應變規則
有乾旱 應變規則
無乾旱 應變規則
有乾旱 應變規則 5% 13.62 12.19 20.19 40.46 10% 13.04 11.46 19.48 38.78 15% 12.43 10.98 17.90 37.33 20% 11.84 10.54 17.14 36.70 25% 11.18 10.12 16.82 35.68
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 2 4 6 8 10 12 14 16
缺水率(%)
超越機率
無乾旱應變規則 有乾旱應變規則
圖 5-27 枯水期公共用水缺水風隩曲線圖
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 10 20 30 40 50 60
缺水率(%)
超越機率
無乾旱應變規則 有乾旱應變規則
圖 5-28 枯水期農業用水缺水風隩曲線圖