第四章 方法應用
4.6 評估河道內保留流量
最 佳 化 流 量 分 配 模 式除 用 於 模 擬 既 有 取 水分 配 流 量 後 之 可 用水量 外 , 亦 可 評 估 新 增 取水 對全 流 域 可 用 水 量之 影響 , 及 水 庫 壩 堰設 施 採 用 不 同 保 留 流 量 時 對 下游 取水 之 影 響 。 以 烏溪 規劃 新 建 之 鳥 嘴 潭人 工湖 為 例 , 依據「烏溪鳥嘴潭人工湖工程計畫 (核定本)」,鳥嘴潭人工湖 規劃 有效庫 容為1,450萬立方公尺,預計每日供水量為 25萬噸,其壩址 與下 游影響範 圍 如 圖 19所 示 。鳥 嘴潭 人 工 湖 之 需 求水 量除 規 劃 之 供 水 需求 外, 另 加 上 庫 容 蓄 滿 之 水 量, 假設 於 單 一 月 份 內蓄 滿供 後 續 月 份 調 配, 依有 效 庫 容 計 算 每 月 之 蓄 水需 求, 如 表 12所 示 ,供 水需 求 與 蓄 水 需 求合 計值 為 鳥 嘴 潭 人工 湖之總 需求 水 量。水庫 壩 堰 設施消 耗水量係數 定為 1,將新增取水 需 求 加入 流量 分配 模式 重新 模 擬 河川流 量 分配情形 。
表 12 鳥嘴潭人工湖需求水量
單位:m3/s
月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月
供水需求 2.89352 2.89352 2.89352 2.89352 2.89352 2.89352 蓄水需求 5.41368 5.99372 5.41368 5.59414 5.41368 5.59414 總需求水量 8.30720 8.88724 8.30720 8.48765 8.30720 8.48765 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 供水需求 2.89352 2.89352 2.89352 2.89352 2.89352 2.89352 蓄水需求 5.41368 5.41368 5.59414 5.41368 5.59414 5.41368 總需求水量 8.30720 8.30720 8.48765 8.30720 8.48765 8.30720
在 尚未 考慮 河道 內保 留 流 量 (qs)時,鳥 嘴 潭 人 工 湖 之 分 配 流 量 及 其 可
圖 20 鳥嘴潭人工湖分配流量及其可靠度模擬結果 (尚未考慮河道內保留流量)
圖 21 加入鳥嘴潭人工湖前、後對下游取水可靠度之變化 (尚未考慮河道內保留流量)
0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 streamflow (m3 /s)
month
reliability
Demand Streamflow allocation Reliability
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
reliability
month
加入鳥嘴潭人工湖後 (尚未考慮河道內保留流量) 加入鳥嘴潭人工湖前
利 用 流 量 分 配 模 式 模 擬 水 庫 壩 堰 設 施 採 用 不 同 河 道 內 保 留 流 量 (qs)對 下 游 取水 可靠度之影響,其 結果如 圖 22所 示。其中,根據圖21,加入鳥嘴潭 人工湖前、後,6-9月 其下游取水之可靠度均可達0.9以上,故 暫不考慮保留 流量 , 僅模 擬1-5月及 10-12月等8個月。
根 據 圖22之模擬結果,以1月為例說明,加入鳥嘴潭人工 湖前,下游取 水最低 可靠度 為 0.826,若欲 維持其 可靠 度 達 0.7, 則保留 流量 為 8.95m3/s,
此 時 鳥嘴 潭人工 湖 分配流 量 為 2.66 m3/s。
以 1月為例,進一步將 鳥嘴潭人工湖採用不同保留流量對下游取水之可 靠 度 影 響 繪 製如 圖 23, 由 圖 23可 觀察 到 ,鳥 嘴 潭 人 工 湖取 水 後對 與 其 最 接 近 之 下 游 取 水之 可 靠度 影 響 較 大 ,包 含 茄荖 媽 助 圳 、 同安 圳 及阿 罩 霧 第 一 至第四圳,至少需保留流量 4.95 m3/s時,阿 罩 霧 第 二 至 第 四 圳 才 能 於 可 靠 度 0.5時 獲得 與需 求水 量相 等之 分 配 流量 ;對 較 下 游 之 大 肚 圳、福 馬 圳、○ 化 纖 公 司 而 言 ,因 河 道側 流 量 之 加 入, 鳥 嘴潭 人 工 湖 取 水對 其 可靠 度 之 影 響 小 於前 述 6個圳路。現 行水庫壩堰設施規劃時大多僅能依下游登記取水量或 計 畫 用 水 量 等資 訊 依面 積 比 例 回 推, 再 配合 生 態 基 流 量擇 定 保留 流 量 , 無 法 明 確 得 知 對下 游 之實 際 影 響 , 透過 如 圖 23之 模 擬 結 果, 新 建設 施 可 有 效 評 估 不 同 保 留流 量 對下 游 取 水 之 影響 , 並與 下 游 協 商 最低 接 受之 可 靠 度 , 進 而 決 定 保 留流 量 及自 河 川 引 取 之水 量 ;下 游 取 水 亦 可 明 確 瞭解 上 游 新 建 水 庫 壩堰 設施後對自 身 取水可 靠 度之影 響 。
圖 22 下游取水不同可靠度時鳥嘴潭人工湖應保留流量及其分配流量模擬結果
0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.826 streamflow (m3/s)
0.50 0.55 0.60 0.65 0.689 下游取水最低可靠度
0.555 0.60 0.65 0.70 0.722 streamflow (m3/s)
0.795 0.80 0.85 0.90 0.927 下游取水最低可靠度
0.719 0.75 0.80 0.85 0.892 下游取水最低可靠度
0.636 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.949 streamflow (m3/s)
0.749 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 0.967 下游取水最低可靠度
圖 23 鳥嘴潭人工湖採用不同保留流量對下游取水之可靠度影響模擬結果