曾文南化水庫聯通管輸水工程可行性分析

曾文南化水庫聯通管輸水工程可行性分析

Feasibility Analysis of Tsengwen/Nanhua Reservoir Interconnecting Pipeline

主辦機關：經濟部水利署水利規劃試驗所 執行單位：巨廷工程顧問股份有限公司

中華民國 102 年 12 月

MOEAWRA1020092

曾文南化水庫聯通管輸水工程可行性分析

Feasibility Analysis of Tsengwen/Nanhua Reservoir Interconnecting Pipeline

主辦機關：經濟部水利署水利規劃試驗所

執行單位：巨廷工程顧問股份有限公司

編 著 者：李惠平

目-1

曾文南化水庫聯通管輸水工程可行性分析 目 錄

目錄... 目-1 表目錄... 表-1 圖目錄... 圖-1 摘要... 摘-1 Abstract... 英-1 結論與建議... 結-1

第壹章 前言... 1-1 一、計畫緣起... 1-1 二、計畫目標... 1-2 三、工作項目及內容... 1-2 四、工作範圍... 1-3 五、工作構想及流程... 1-5 六、前期相關規劃成果摘述... 1-7 第貳章 基本資料蒐集與分析... 2-1 一、水源設施概述... 2-1 二、相關水源設施操作方式... 2-7 三、曾文及烏山頭水庫灌溉用水蒐集及分析... 2-14 第參章 供水現況檢討... 3-1 一、各水源設施及民生、產業供水系統主要幹線之輸水能力.... 3-1

目-2

二、供水設施之規模、供水能力及實際供水量... 3-7 第肆章 用水需求檢討與水源調配策略... 4-1 一、南部區域用水需求檢討... 4-2 二、水資源調配策略分析... 4-14 第伍章 水源聯合運用潛能分析... 5-1 一、水源運用模式... 5-1 二、現有水源設施水源潛能分析... 5-7 三、曾文與南化系統聯合運用水源潛能分析... 5-24 四、綜合評估... 5-44 第陸章 水源聯合運用備援能力探討... 6-1 一、備援需求情境分析... 6-1 二、曾文南化聯通管輸水工程單獨推動備援能力分析... 6-14 第柒章 農業用水移轉及因應對策分析... 7-1 一、農業用水概況... 7-1 二、對農業用水影響分析... 7-2 三、因應對策研擬... 7-7 第捌章 輸水改善方案與評估... 8-1 一、曾文水庫下游輸水工程... 8-1 二、現況管線設備評估檢討... 8-11 三、新增或改善管線設備評估... 8-22 第玖章 經濟分析... 9-1 一、農業用水移轉補償費率估算... 9-1

目-3

二、計畫年成本分析... 9-6 三、計畫效益... 9-11

參考文獻

附錄一 歷次審查會議意見及處理情形

附錄二 曾文南化烏山頭水庫治理及穩定南部地區供水計畫(第 1 次 修正)內容

附錄三 輸水工程改善評估工作現勘紀錄

表-1

表 目 錄

表 2-1 南部區域現有水資源設施基本資料... 2-2 表 2-2 曾文-烏山頭水庫串聯運用規線(M3T10)... 2-9 表 2-3 曾文水庫與烏山頭水庫各標的年基準分配水量 ... 2-10 表 2-4 曾文水庫防洪運轉規定 ... 2-12 表 2-5 高屏溪攔河堰引水操作之相關水量... 2-13 表 2-6 烏山頭水庫歷年旬平均實際灌溉用水量... 2-15 表 2-7 曾文-烏山頭水庫系統民國 91~100 年灌溉用水量 ... 2-17 表 3-1 台南及高雄地區現況水源設施出水能力統計表 ... 3-1 表 3-2 台南及高雄地區現況水源設施出水能力統計表 ... 3-5 表 3-3 曾文－烏山頭水庫歷年營運統計表... 3-9 表 3-4 主要水源設施民國 97~101 年旬平均營運統計表 ... 3-10 表 3-5 南化水庫歷年營運統計表 ... 3-11 表 3-6 高屏攔河堰歷年營運統計表 ... 3-11 表 3-7 本計畫範圍主要淨水場規模及取水統計表... 3-13 表 4-1 南部區域未來自來水系統用水需求推估... 4-7 表 4-2 南部區域未來生活用水推估因子... 4-8 表 4-3 南部區域各目標年現有工業用地自來水需水量 ... 4-10 表 4-4 南部區域各目標年工業用地自來水需水量... 4-11 表 4-5 南部區域民國 120 年公共給水設施供水能力... 4-15 表 5-1 計畫範圍水源控制點流量推估公式一覽表... 5-5 表 5-2 各水源設施運轉相關水量 ... 5-6 表 5-3 各水源設施蒸發量資料 ... 5-6

表-2

表 5-4 曾文-烏山頭水庫串聯聯合運用供水能力分析比較 ... 5-9 表 5-5 曾文-烏山頭水庫串聯運用歷年供水量模擬成果 ... 5-10 表 5-6 曾文-烏山頭水庫串聯運用旬平均供水量模擬成果 ... 5-11 表 5-7 曾文-烏山頭水庫串聯運用供水分析 ... 5-11 表 5-8 曾文水庫至東口堰專管完成後供水成果比較... 5-13 表 5-9 南化水庫與高屏堰聯合運用供水能力漸進式分析比較 ... 5-16 表 5-10 南化水庫系統水源潛能分析成果... 5-18 表 5-11 南化水庫與高屏堰(無北送能力)聯合運用年統計報表

(南高 20 情境)... 5-20 表 5-12 南化水庫與高屏堰(無北送能力)聯合運用旬平均統計報表

(南高 20 情境)... 5-21 表 5-13 南化水庫與高屏堰(北送 25 萬 CMD)聯合運用年統計報表

(南高 31 情境)... 5-22 表 5-14 南化水庫與高屏堰(北送 25 萬 CMD)聯合運用旬平均統計

報表(南高 31 情境)... 5-23 表 5-15 曾文與南化系統水源聯合運用分析成果... 5-25 表 5-16 曾文越引前聯合運用 CASE01 情境模擬年統計報表 ... 5-28 表 5-17 曾文越引前聯合運用 CASE01 情境模擬旬平均統計報表 . 5-29 表 5-18 曾文越引前聯合運用 CASE11 情境模擬年統計報表 ... 5-30 表 5-19 曾文越引前聯合運用 CASE11 情境模擬旬平均統計報表 . 5-31 表 5-20 曾文越引前聯合運用 CASE21 情境模擬年統計報表 ... 5-33 表 5-21 曾文越引前聯合運用 CASE21 情境模擬旬平均統計報表 . 5-34 表 5-22 曾文越引前聯合運用 CASE31 情境模擬年統計報表 ... 5-35 表 5-23 曾文越引前聯合運用 CASE31 情境模擬旬平均統計報表 . 5-36

表-3

表 5-24 曾文越引後聯合運用 CASE41 情境模擬年統計報表 ... 5-39 表 5-25 曾文越引後聯合運用 CASE41 情境模擬旬平均統計報表 . 5-40 表 5-26 曾文越引後聯合運用 CASE45 情境模擬年統計報表 ... 5-42 表 5-27 曾文越引後聯合運用 CASE45 情境模擬旬平均統計報表 . 5-43 表 5-28 曾文南化聯通管增設前聯合運用對供水潛能影響 ... 5-45 表 5-29 曾文南化聯通管興建後對供水潛能影響... 5-46 表 5-30 曾文水庫越域引水對供水潛能影響... 5-47 表 5-31 高屏堰水源北送能力對曾文越域供水潛能影響 ... 5-48 表 5-32 各項工程增設對曾文南化水庫聯通管之優劣評估表 ... 5-49 表 6-1 現況備援供水情境 ... 6-4 表 6-2 民國 110 年備援供水情境 ... 6-10 表 6-3 模擬民國 110 年需求曾文及南化系統缺水風險分析... 6-16 表 7-1 水稻耕種面積統計表 ... 7-3 表 7-2 轉(契)作補貼標準統計表 ... 7-9 表 7-3 休耕給付標準統計表 ... 7-10 表 8-1 曾文水庫下游輸水工程－曾文水庫閥室下游輸水管路

綜合資料... 8-5 表 8-2 曾文水庫至內門減壓池次要損失估算表(Q=800,000CMD) 8-32 表 8-3 曾文水庫至內門減壓池摩擦損失估算表(Q=800,000CMD) 8-33 表 8-4 曾文水庫至內門減壓池總損失(Q=800,000CMD)... 8-33 表 8-5 曾文水庫下游輸水工程經費表... 8-37 表 8-6 曾文水庫下游輸水工程分年經費表... 8-38 表 8-7 變更前後計畫內容差異摘要表... 8-40 表 8-8 曾文南化聯通管施術之環境影響法規之因應行為 ... 8-41

表-4

表 8-9 曾文南化聯通管輸水工程預定進度表... 8-43 表 9-1 支付嘉南農田水利會移用水單價表... 9-4 表 9-2 各項工程設施年換新準備金百分率... 9-10 表 9-3 曾文南化水庫聯通管工程年計成本估算表... 9-10 表 9-4 曾文水庫下游輸水工程原水成本估算表... 9-11

圖-1

圖 目 錄

圖 1-1 工作範圍圖 ... 1-4 圖 1-2 曾文南化水庫聯通管線位置圖... 1-6 圖 1-3 本計畫工作流程圖 ... 1-5 圖 1-4 曾文水庫下游輸水工程佈置圖... 1-8 圖 1-5 民國 94 年曾文水庫越域引水工程計畫下游輸水工程

檢討定案路線示意圖... 1-10 圖 1-6 曾文水庫下游輸水工程─曾文水庫至控制閥室管段

佈置圖... 1-12 圖 1-7 民國 98 年曾文水庫越域引水工程計畫下游輸水工程

基本設計定案路線示意圖... 1-13 圖 2-1 曾文水庫民國 101 年標高－面積－容積曲線... 2-3 圖 2-2 烏山頭水庫民國 100 年標高－面積－容積曲線... 2-5 圖 2-3 南化水庫民國 101 年標高－面積－容積曲線... 2-6 圖 2-4 南化水庫運用規線圖 ... 2-13 圖 2-5 曾文-烏山頭水庫系統民國 80~101 年各旬實際灌溉

用水量... 2-16 圖 3-1 台南地區現況供水架構 ... 3-3 圖 3-2 高雄地區現況供水架構 ... 3-4 圖 3-3 高雄與台南聯通管路圖 ... 3-6 圖 3-4 南部科學園區水源供需示意圖... 3-7 圖 4-1 用水需求檢討及水資源調配策略檢討流程... 4-1 圖 4-2 嘉義地區生活用水推估因子比較... 4-3

圖-2

圖 4-3 台南地區生活用水推估因子比較... 4-4 圖 4-4 高雄地區生活用水推估因子比較... 4-5 圖 4-5 屏東地區生活用水推估因子比較... 4-6 圖 4-6 南部區域各地區自來水系統用水需求推估成果 ... 4-9 圖 4-7 本計畫研議之嘉義地區自來水系統水源供需分析 ... 4-17 圖 4-8 本計畫研議之台南地區自來水系統水源供需分析 ... 4-18 圖 4-9 本計畫研議之高雄地區自來水系統水源供需分析 ... 4-20 圖 4-10 本計畫研議之屏東地區自來水系統水源供需分析 ... 4-21 圖 4-11 本計畫研議之南部區域自來水系統水源供需分析 ... 4-22 圖 5-1 本計畫水源運用分析系統架構... 5-2 圖 5-2 高屏溪攔河堰入流量與濁度關係... 5-15 圖 5-3 曾文系統與南化系統聯合運用分析案例... 5-26 圖 5-4 優先推動聯通管聯合運用對農業用水之影響... 5-47 圖 6-1 水源聯合運用備援能力探討流程... 6-1 圖 6-2 台南高雄地區現況常態供水架構... 6-3 圖 6-3 台南高雄地區民國 110 年枯水期常態供水架構... 6-8 圖 6-4 模擬民國 110 年需求曾文及南化系統缺水超越機率分析

(高屏大湖未開發)... 6-17 圖 6-5 模擬民國 110 年需求曾文及南化系統缺水超越機率分析

(高屏大湖有開發)... 6-17 圖 6-6 模擬民國 110 年需求曾文及南化系統旬平均缺水率及

聯通管供水量(高屏大湖未開發) ... 6-18 圖 6-7 模擬民國 110 年需求曾文及南化系統旬平均缺水率及

聯通管供水量(高屏大湖有開發) ... 6-18

圖-3

圖 6-8 模擬民國 110 年需求南化水庫歷年年末蓄水量... 6-22 圖 6-9 模擬民國 110 年需求曾文、烏山頭及南化水庫歷年年末

合計蓄水量(曾文南化聯通管已開發) ... 6-23 圖 7-1 各年份農業用水缺水率 ... 7-4 圖 7-2 各年份一期作農業用水缺水率... 7-4 圖 7-3 各年份二期作農業用水缺水率... 7-5 圖 7-4 各旬農業用水減少百分比 ... 7-6 圖 7-5 各旬農業用水減少百分比與一期稻作用水量比較圖 ... 7-6 圖 7-6 乾旱時期農業用水之因應措施流程圖... 7-8 圖 8-1 曾文水庫越域引水輸水工程定案計畫由曾文水庫至內門

減壓池縱斷面及流量 800,000CMD 舊管水力坡降線... 8-2 圖 8-2 曾文水庫下游輸水工程各標段示意圖... 8-3 圖 8-3 曾文水庫下游輸水工程－維修道路標準斷面設計圖 ... 8-4 圖 8-4 曾文水庫下游輸水工程─取水隧道平縱斷面圖 ... 8-6 圖 8-5 曾文水庫下游輸水工程－2 號導水隧道段取水鋼管

平縱斷面圖... 8-7 圖 8-6 曾文水庫下游輸水工程－2 號導水隧道段取水鋼管斷面圖 8-8 圖 8-7 曾文水庫下游輸水工程－2 號導水隧道出口跨河段

平縱斷面圖... 8-9 圖 8-8 曾文水庫下游輸水工程－平壓塔平面及縱斷面圖 ... 8-12 圖 8-9 曾文水庫 PRO 改建防淤設施平面佈置圖 ... 8-13 圖 8-10 曾文水庫新建防淤隧道與水庫結構物相關位置 ... 8-15 圖 8-11 曾文水庫防淤隧道工程平面及縱斷面圖... 8-16 圖 8-12 曾文電廠增設防淤通道優選方案平面佈置圖... 8-18

圖-4

圖 8-13 曾文電廠增設防淤通道閘閥室標準斷面圖... 8-19 圖 8-14 曾文電廠增設防淤通道隧道段準斷面圖(一)... 8-19 圖 8-15 曾文電廠增設防淤通道隧道段標準斷面圖(二)... 8-20 圖 8-16 曾文電廠增設防淤通道 2 號導水隧道段標準斷面圖... 8-20 圖 8-17 曾文電廠增設防淤通道消能池段標準斷面圖... 8-21 圖 8-18 曾文電廠尾水路與 1 號導水隧道銜接圖... 8-23 圖 8-19 曾文電廠增設防淤通道規劃預留三通管處現況 ... 8-24 圖 8-20 第三管段玄空法寺邊坡埋管位置現況... 8-26 圖 8-21 第五管段玉井南側之至井專用道與台 3 線交會點現況 ... 8-26 圖 8-22 曾文南化水庫聯通管與南化淨水場連接管線... 8-27 圖 8-23 曾文收費站土資場工程佈置圖... 8-29 圖 8-24 水庫至內門減壓池流量 60 及 80 萬 CMD 舊管且東平橋

未消能之水力坡降線... 8-35 圖 8-25 水庫至內門減壓池流量 10~60 萬 CMD 舊管且東平橋

消能水力坡降線(東平橋 EL.144.0M)... 8-36

摘-1

摘要

一、計畫緣起

曾文水庫下游輸水工程(摘圖 1)原屬於曾文水庫越域引水工 程之一部份，因民國 98 年莫拉克颱風使荖濃溪與旗山溪河床淤積 嚴重導致工程停工，需待未來考量環境穩定性與社會接受度後重 新研擬越域引水工程修正方案並擬訂推動策略。然而莫拉克風災 亦導致南部區域水源設施淤積使供水能力下降，雖已研擬「曾文 南化烏山頭水庫治理及穩定南部地區供水計畫」以下(簡稱曾南烏 計畫)因應，惟計畫推動後未來南部區域常態用水仍有水源不足，

且曾文水庫水源僅能透過烏山嶺隧道由烏山頭水庫供水，再加上 曾文南化水庫排砂需求日增影響供水等備援因素。爰此，擬利用 曾文越引下游輸水管完成細部設計優勢，評估在曾南烏計畫下優 先推動調用農業用水與高屏溪川流水聯合運用，增加公共給水供 水能力及因應相關備援需求，亦可作為未來曾文水庫越域引水復 工後下游輸水工程，故進行本案「曾文南化水庫聯通管輸水工程 可行性分析」研究。

二、基本資料蒐集與分析

(一) 曾文-烏山頭水庫自民國 63 年起串聯運用，現況串聯運用係依 據民國 102 年修訂之「曾文水庫運用要點」及民國 100 年修訂 之「烏山頭水庫運用要點」；南化水庫與高屏堰聯合運用系統 則依據民國 100 年修訂之「南化水庫運用要點」、「甲仙攔河 堰水庫運用要點」及「高屏溪攔河堰水庫運用要點」。

(二) 以曾文水庫日營運紀錄統計灌溉用水利用情形，民國 91～100 年平均灌溉用水量約為 6.55 億立方公尺(扣除民國 92、93 及 99 年)。另由嘉南農田水利會統計資料顯示，近 10 年來農業

摘-2

資料來源：「曾文水庫越域引水工程計畫－輸水工程細部設計報告」，經濟部水利署南區水資源局，民國99年11月。

摘圖 1 曾文水庫下游輸水管線位置圖

摘-3

一期作用水平均值為 3.18 億立方公尺，二期稻作及雜作灌溉 水量平均為 3.62 億立方公尺，一、二期作合計為 6.81 億立方 公尺。而實際用水量與灌溉基準分配量 9.00 億立方公尺差異 甚大，此乃實際耕作面積(前者 6.81 億立方公尺計算基礎)較灌 溉計畫耕作面積小(後者 9.00 億立方公尺計算基礎)所致。

三、供水現況檢討

(一) 南化水庫蓄水經由取水工取水後分為兩管線供水(原水)，其中 一條為供應南化淨水場用水(現況能力為每日 60 萬立方公 尺)，另一條至南化高屏聯通管(目前基於安全考量為每日 45 萬立方公尺)支援高雄地區用水。

(二) 南化淨水場現況主要清水幹線輸水能力為每日 60 萬立方公 尺，若左鎮至豐德直徑 2,400 毫米管線完成後，則南化淨水場 下游主要幹線之輸水能力可達每日 72 萬立方公尺。

(三) 高雄與台南清水聯通部分，現況可透過南高一線由台南單向支 援高雄約每日 15 萬立方公尺。另目前鳳山厝至岡山間聯通管 完成後則可將清水北送支援台南地區。

(四) 南科用水現況可分為南北兩線，北線透過烏山頭淨水場供水約 每日 1～2 萬立方公尺，南線除由南化淨水場供水外，亦可自 潭頂淨水場利用直徑1,200 毫米(管線輸水能力為每日 9.0 萬立 方公尺)南科-潭頂輸水專管供應。

(五) 依曾文水庫營運紀錄統計，曾文及烏山頭水庫近年工業及民生 放水量分別為 0.21 及 1.37 億立方公尺，其中公共給水已超過 基準分配量 1.2 億立方公尺。

(六) 依南化水庫營運紀錄統計，近年公共給水年平均供水 2.13 億 立方公尺。

(七) 依高屏堰營運紀錄統計，近年公共給水實際取水量約 3.42 億

摘-4

立方公尺；因高屏溪豐水期 6～10 月原水濁度過高，雖有豐沛 水量卻無法充分利用，此時反而需要南化水庫支援。

(八) 由各淨水場之供水統計可知，現況由烏山頭水庫水源供應之烏 山頭及潭頂淨水場使用率較高；南化淨水場現況供水量僅為設 計出水量之 6 成；高雄地區之淨水場除坪頂及翁公園淨水場現 況使用率較高外，其他淨水場平均使用率亦僅 6～7 成。

四、用水需求檢討與水源調配策略

(一) 南部區域用水需求檢討以民國 100 年「台灣南部地區水資源經 理基本計畫」及民國 101 年「水資源開發利用總量管制策略推 動規劃」資料為基礎推估未來用水需求，成果如摘表 1。民國 101 年報告以民國 99 年實際供水資料為基礎推估生活用水，

其推估成果較符合現況用水成長趨勢及政策目標；工業用水則 採用民國 102 年水利署用水計畫查核成果修訂。各地區主要用 水成長仍在工業用水部分，尤以台南及高雄地區用水成長最為 急迫，往往多為廠商進駐後便有大量用水需求。

(二) 目標年之供需情勢依第伍章進行南部區域水源運用潛能分析 檢討公共給水設施供水能力後，配合本計畫檢討之目標年用水 需求，修訂南部區域自來水系統水源供需分析如摘圖 2，至民 國110 年南部區域仍有供水缺口。

(三) 為因應未來用水需求，水資源調配策略分析主要有建立南化水 庫安全用水機制、增加豐水期川流水運用、藉由曾文南化水庫 聯通管穩定南部區域供水。

五、水源聯合運用潛能分析

(一) 曾文-烏山頭水庫串聯運用各標的年基準分配量為 10.47 億立 方公尺，現況模擬分配水量分別為 7.67、0.23 及 1.14 億立方

摘-5

摘表 1 南部區域未來自來水系統用水需求推估

單位：萬CMD 105年 110年 115年 120年 生活用水 25.7 25.4 25.9 26.3 工業用水 6.3 10.2 16.4 16.5 自來水用水量 32.0 35.6 42.3 42.7 生活用水 67.2 67.9 69.0 69.7 工業用水 30.0 46.9 49.0 51.1 自來水用水量 97.2 114.8 118.0 120.7 生活用水 100.4 102.1 105.0 107.4 工業用水 75.1 84.2 89.3 92.9 自來水用水量 175.4 186.3 194.2 200.3 生活用水 15.4 15.7 17.1 19.7

工業用水 1.0 1.0 1.0 1.0

自來水用水量 16.4 16.6 18.1 20.8

生活用水

208.6 211.1 217.0 223.1

工業用水

112.4 142.3 155.6 161.5

自來水用水量

321.0 353.4 372.6 384.5

工業用水 3.6 5.1 5.0 5.0

自來水用水量 17.8 18.9 22.4 24.8

生活用水

195.9 195.7 198.9 200.5

工業用水

123.0 147.1 160.0 161.7

自來水用水量

318.9 342.8 358.9 362.2

工業用水 0.1 0.1 0.1 0.1

自來水用水量 14.3 13.9 17.4 19.9

生活用水

195.9 195.7 198.9 200.5

工業用水

125.2 148.0 153.6 155.2

自來水用水量

321.1 343.8 352.4 355.7

(100年採用實際用水 量、生活用水採用101年

報告推估成果、工業用 水增加102年資料修訂

101年報告推估成果)

嘉義地區

台南地區

高雄地區

屏東地區

合計 民國101年

「水資源開發利用總量 管制策略推動規劃」

嘉義地區

台南地區

高雄地區

屏東地區

合計 民國100年

「臺灣南部區域水資源 經理基本計畫」

(採用民國98年分析成果)

資料來源 地區

嘉義地區

台南地區

高雄地區

屏東地區

合計

項目 目標年需水量

摘-6

趨勢中成長=生活趨勢量＋工業中成長 民國120年供水目標：

人口數：620.09萬人

自來水系統普及率：94.09%

自來水系統漏水率：趨勢15.06%

每人每日生活用水量：趨勢261公升

單位：萬噸/日 目標年 100 105 110 115 120 趨勢中成長 290.3 321.1 343.8 352.4 355.7 中成長：低成長+編定及報編中之工業區

馬稠後工業區暨第一期開發計畫 馬稠後工業區後期開發計畫 永康科技工業區

七股科技工業區開發計畫 大林電廠更新改建計畫 仁武汽電廠

大社聯合汽電共生廠 南科高雄園區特定區 南星土地開發計畫

工業用水低成長：現有工業成長+開發中工業區

大埔美智慧型工業區開發計畫 嘉惠電廠開發計畫

台南科技工業區 台南科學工業園區

南科液晶電視及產業支援工業區(樹谷園區)開發計畫 柳營科技工業區

南部科學工業園區高雄園區 321.1

343.8 352.4 355.7

290.3 289.2

271.9 275.9

285.9

309.6 314.6

326.6

395.5

175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425

100 105 110 115 120

單 位

： 萬 噸

／ 日

民 國

趨勢中成長 現況 水源量

108年臺南海水淡化廠第一期5萬噸/日 108年配合高屏大湖第1期計畫達成高屏堰水 源北送南化供水區25萬噸/日之能力增加8.7 萬噸/日

108年高屏大湖第1期10萬噸/日 雲 林地區調配1.6萬噸/日

地 下水及地區性水源35.5萬噸/日 仁 義潭及蘭潭水庫16 萬噸/日 曾 文及烏山頭水庫35萬噸/日 玉 峰堰3萬噸/日

南 化水庫與高屏堰聯合運用60.4萬噸/日 白 河水庫0.1萬噸/日

鏡 面水庫0.3萬噸/日 阿 公店水庫8萬噸/日

高 屏堰(高屏溪系列淨水場 )74 萬噸/日 鳳 山水庫(東港溪水源)30萬噸/日 牡 丹水庫8 萬噸/日

106年高屏地區原有水井抽水量 復抽10萬噸/日

111年士文水庫20萬噸/日

（減 抽屏東地下水3萬噸/日）

（優 先調供農業用水5萬噸/日）

115年鹿寮溪水庫更新改善 9.4萬噸/日 (減抽嘉義地區地下水4萬噸/日) 115年曾文水庫越域引水增供63.5萬噸/日

110年臺南海水淡化廠第二期5萬噸/日

105年湖山水庫 與集集堰聯合 運用4萬噸/日

摘圖 2 本計畫研議之南部區域自來水系統水源供需分析

摘-7

公尺。公共給水供水能力以計畫量估列約每日 32.9 萬立方公 尺，若加計早期供應新營及麻佳地區年調用農業用水量 800 萬立方公尺，供水能力為每日 35.0 萬立方公尺(現行曾文-烏山 頭水庫公共給水供水能力)。曾文水庫至東口堰間專管輸送，

若能減少輸水損失 5.3%(實際輸水損失仍需專案研究)，可增加 公共給水供水能力每日 11 萬立方公尺。

(二) 南化水庫與高屏堰聯合運用現況供水能力為每日 60.4 萬立方 公尺(南高 20 情境)，相關供水能力分析詳摘表 2。經分析高屏 堰水源不同北送時間對供水能力影響，北送期間越長供水能力 越大；考慮梅雨季若無明顯降雨將造成缺水及水公司營運成 本，採用高屏堰水源北送期間為 5～6、10～12 月，供水能力 提高為每日 69.1 萬立方公尺(南高 31 情境)，可增加台南及高 雄地區公共給水供水能力 8.7 萬立方公尺；此供水能力與水資 源經理基本計畫所列供水能力每日 69.7 萬立方公尺接近。

(三) 聯合運用案例如摘圖 3 所示，曾文南化聯通管增設前之聯合運 用供水潛能如摘表3 所示，曾文與南化系統利用水公司清水管 調配聯合運用供水能力較各自單獨運用增供水量約每日 4.6～

7.7 萬立方公尺，南化淨水場需視烏山頭水庫下游系列淨水場 出水量調整出水量，操作與連繫困難，建議維持單獨運用，由 水公司視水情狀況自行操作聯合運用增加可調配水量。

(四) 曾文南化水庫聯通管推動後促進聯合運用，對供水影響視高屏 大湖一期與高屏堰水源北送能力而有不同，公共給水較各自單 獨運用增加約每日 21.8～11.6 萬立方公尺(摘表 4)，較聯合運 用增加約每日 14.3～7.0 萬立方公尺；聯通管自曾文水庫取水 量年約 0.22～0.10 億立方公尺；對曾文-烏山頭水庫灌溉用水 減供水量年約 0.14～0.06 億立方公尺。而影響 1,400 億立方公 尺灌溉用水量，與川流水運用可增加公共給水每年 5,200 萬立 方公尺水量效益(每日 14.3 萬立方公尺)。

摘-8

摘表 2 南化水庫系統水源潛能分析成果

供台南 供高雄 合計

南高00 32.1 0.0 32.1 — 無

計算 南化水 庫以 集水區 水量 供水之 供水能力

南高10 42.3 10.2 52.5 — 無

計算 南化水 庫增 加甲仙 堰引 水後供 水能 力及分 配高雄水量 高屏堰水源無

北送能力

南高20 (表5- 11~12)

46.3 14.1 60.4 — 無

南高30 52.2 20.1 72.3 全年 南高31

(表5- 13~14)

50.6 18.5 69.1 5~6、

10~12月 南高32 50.4 8.2 58.6 5、

10~12月 南高33 50.0 17.9 67.9 10~12月 高屏堰水源北

送50萬CMD 南高40 54.0 21.9 75.9 5~6、

10~12月

高屏堰水源北送 50萬CMD之淨水 設施及輸水管線 高屏堰水源北

送不受限制 南高50 57.6 25.5 83.1 5~6、

10~12月

高屏堰水源北送 不受限制之淨水 設施及輸水管線 高屏堰水源無

北送能力 南高60 47.8 25.8 73.6 — 高屏大湖一期 高屏堰水源北

送25萬CMD 南高70 51.9 29.8 81.7 5~6、

10~12月

高屏大湖一期、

高屏堰水源北送 25萬CMD之淨水 設施及輸水管線 高屏堰水源北

送50萬CMD 南高80 55.1 33.1 88.2 5~6、

10~12月

高屏大湖一期、

高屏堰水源北送 50萬CMD之淨水 設施及輸水管線 高屏堰水源北

送不受限制 南高90 58.4 36.3 94.7 5~6、

10~12月

高屏大湖一期、

高屏堰水源北送 不受限制之淨水 設施及輸水管線 運用方案

供水能力(萬CMD)

分析目的

南化水庫單獨運用

南化水 庫、高屏 大湖一期 與高屏堰 聯合運用 (含甲仙堰

引水)

計算南化水 庫與高屏堰 聯合運用後 供水能力及 分配高雄水

量

計算高屏大 湖一期納入 南化水庫與 高屏堰聯合 運用後供水 能力及分配 高雄水量 南 化水庫增 加甲仙堰引

水後單獨聯合

高屏堰 水源北 送時間 情境

代號

高屏堰水源北 送25萬CMD

高屏堰水源北送 25萬CMD之淨水 設施及輸水管線 南化水庫

與高屏堰 聯合運用 (含甲仙堰

引水)

新增配合設施

摘-9

Case 11

既㈲設施聯合運用

高屏堰㈬源北送25萬CMD

曾文南化聯通管

旗山溪引㈬

高屏堰㈬源 北送能力增為

50萬CMD

Case 31

Case 45 Case 41

Case 53 Case 51

Case 01

無

高屏大湖㆒期 高屏大湖㆒期

Case 21

㈲

㈲ 無

Case 22

荖濃溪引㈬

高屏堰㈬源 北送能力增為

50萬CMD

曾文南化聯通管

旗山溪引㈬

高屏堰㈬源 北送能力增為

50萬CMD

Case 32

Case 46 Case 42

Case 54 Case 52

荖濃溪引㈬

高屏堰㈬源 北送能力增為

50萬CMD

曾文南化聯通管

旗山溪引㈬

Case 33

Case 47 Case 43

㈲ 無

荖濃溪引㈬

曾文南化聯通管

旗山溪引㈬

Case 34

Case 48 Case 44

荖濃溪引㈬

摘圖 3 曾文系統與南化系統聯合運用分析案例

摘-10

摘表 3 曾文南化聯通管增設前之聯合運用供水潛能

case01 case11 case21 case22

高屏大湖一期 無 無 1,500萬m³ 1,500萬m³

高屏堰水源

北送能力 無 25萬CMD 25萬CMD 無

曾文系統 32.9 32.9 32.9 32.9

南化系統 60.4 69.1 69.1 60.4

高屏大湖一期 0.0 0.0 10.0 10.0

合計 93.3 102.0 112.0 103.3

嘉南 83.8 88.3 89.6 85.3

高雄 14.1 18.7 29.9 25.7

合計 97.9 107.0 119.5 111.0

4.6 5.0 7.5 7.7

(=97.9-93.3) (=107.0-102.0) (=119.5-112.0) (=111.0-103.3)

— 9.1 21.6 13.1

分析情境

較case01增供水量 情境代號

單獨運用 供水能力

聯合運用 供水能力

較單獨運用增供水量

單位:萬CMD

摘表 4 曾文南化聯通管興建後對供水潛能影響

高屏大湖一期 1,500萬m³ 無 1,500萬m³ 無

高屏堰水源北送能力 25萬CMD 25萬CMD 無 無

曾文系統 32.9 32.9 32.9 32.9

南化系統 69.1 69.1 60.4 60.4

高屏大湖一期 10.0 0.0 10.0 0.0

合計 112.0 102.0 103.3 93.3

情境代號 case21 case11 case22 case01

供水能力 119.5 107.0 111.0 97.9

case31 case32 case33 case34

0.22 0.14 0.19 0.10

灌溉用水

(億立方公尺/年) 7.53 7.59 7.55 7.61

灌溉用水影響量

(億立方公尺/年) 0.14 0.08 0.12 0.06

公共給水供水能力 133.8 116.2 123.6 104.9

21.8 14.2 20.3 11.6

(=133.8-112.0) (=116.2-102.0) (=123.6-103.3) (=104.9-93.3)

14.3 9.2 12.6 7.0

(=133.8-119.5) (=116.2-107.0) (=123.6-111.0) (=104.9-97.9) 水源設施

情境代號

灌溉 用水

聯通管自曾文水庫引水量 (億立方公尺/年)

較增設前單獨運用 增供水量 較增設前聯合運用

增供水量 公共

給水 聯通管

增設後 聯合運用

單獨 運用

聯合 運用

單位:萬CMD

聯通管 增設前 供水能力

摘-11

(五) 曾文水庫越域引水後聯合運用供水能力如摘表 5 所示，自旗山 溪引水可增加供水能力每日 22.8～29.5 萬立方公尺，自荖濃溪 引水可增加供水能力每日 43.8～51.1 萬立方公尺。若高屏堰水 源北送台南能力增為每日 50 萬立方公尺，供水潛能列如摘表 6 所示，供水能力每日增加 7.3～8.2 萬立方公尺。

摘表 5 曾文水庫越域引水對供水潛能影響

曾文水庫 越域引水

高屏大湖 1,500萬m³ 無 1,500萬m³ 無 1,500萬m³ 無 1,500萬m³ 無 高屏堰水源

北送能力 25萬CMD 25萬CMD 無 無 25萬CMD 25萬CMD 無 無

情境代號 case31 case32 case33 case34 case31 case32 case33 case34

嘉南 96.7 92.9 91.6 87.3 96.7 92.9 91.6 87.3

高雄 37.1 23.3 32.0 17.6 37.1 23.3 32.0 17.6

合計 133.8 116.2 123.6 104.9 133.8 116.2 123.6 104.9

情境代號 case41 case42 case43 case44 case45 case46 case47 case48

嘉南 105.8 104.4 100.8 99.7 116.3 115.6 112.0 110.5

高雄 50.8 39.6 45.8 34.7 61.3 50.6 57.0 45.5

合計 156.6 144.0 146.6 134.4 177.6 166.2 169.0 156.0

22.8 27.8 23.0 29.5 43.8 50.0 45.4 51.1

單位:萬CMD

水源設施

越引前 聯合運用 供水能力

越引後 聯合運用 供水能力

越域引水增供水量

旗山溪 荖濃溪

摘表 6 高屏堰水源北送能力對曾文越域供水潛能影響

曾文水庫 越域引水

高屏大湖 1,500萬m³ 無 1,500萬m³ 無

情境代號 case41 case42 case45 case46

嘉南 105.8 104.4 116.3 115.6

高雄 50.8 39.6 61.3 50.6

合計 156.6 144.0 177.6 166.2

情境代號 case51 case52 case53 case54

嘉南 109.9 108.6 119.9 119.3

高雄 54.7 43.6 65.0 54.4

合計 164.6 152.2 184.9 173.7

8.0 8.2 7.3 7.5

單位:萬CMD

高屏堰水源 北送能力 50萬CMD

北送能力擴增後增供水量 高屏堰水源

北送能力 25萬CMD

新增 水源設施

旗山溪 荖濃溪

摘-12

六、水源聯合運用備援能力探討

(一) 如至民國 110 年曾南烏計畫順利推動下，僅剩烏山頭水庫、南 化水庫、南化淨水場及高屏堰等水量較大之水源設施或淨水場 無法出水時，仍無法因應其備援需求，且一旦備援時程延長或 面臨長期枯旱，便有水源不足之情形。

(二) 模擬民國 110 年聯通管推動後水源聯合運用情形，由於第 4～

14 旬(枯水期)易發生缺水，無論高屏大湖一期開發與否，新建 曾文南化水庫聯通管皆可補充南化系統水源不足之情況，且聯 通管常態輸水量約為每日 13 萬立方公尺，如考量聯通管原設 計輸水能力每日 80 萬立方公尺，則仍有超過每日 60 萬立方公 尺之緊急調度能力。

(三) 烏山頭水庫短期無法出水仍可由曾南烏計畫供水架構下因 應，惟烏山頭水庫設施如遇地震導致修復時程過長，則由南化 系統供應恐無法長期支援，此時聯通管可提供曾文水庫水源第 二條出口。惟常態運用上南化淨水場已達設計出水能力，故如 需備援烏山頭水庫長期無法出水，則需再考量擴建南化淨水場 處理能力。

(四) 南化水庫取水工進行排砂操作或因故無法出水時，可由聯通管 提供曾文水庫水源至南化淨水場處理後供水，亦可配合枯水期 辦理南化水庫大規模清淤作業。惟南化淨水場無法出水時，新 設聯通管仍無法備援此情境。

(五) 高屏堰無法出水或高濁度導致出水量降低時，現況由南化水庫 增量出水因應，惟南化水庫蓄水量有限，若由南化水庫支援每 日 45 萬立方公尺達 1 個月，換算枯水期供水能力將下降約每 日 10 萬立方公尺。因此可藉由聯通管將此原水改由曾文水庫 水源供應，將不致影響南化水庫供應台南地區供水量。

摘-13

(六) 當台南地區面臨長期枯旱情境時，南化水庫庫容恐無法維持枯 水期 1~4 月用水，然而聯通管可備援南化水庫水源不足時，

由曾文水庫可輸水至南化淨水場供應台南地區用水，並進一步 替代南化水庫備援高雄地區，待豐水期水量挹注南化水庫後再 停止支援。台南地區 1~4 月用水求合計約 1.2 億立方公尺，經 模擬分析，在曾文系統停灌一期作情況下，歷年均有足夠水量 因應枯水期用水。

七、農業用水移轉及因應對策分析

(一) 推動曾文南化水庫聯通管工程，在曾文水庫越引前聯合運用將 使用曾文水庫之水源，如造成水庫蓄水量提早低於下限，進而 啟動農業用水折減措施，此可能影響農業用水，惟僅於曾文水 庫越域引水(規劃民國 115 年完工通水)前引用曾文水庫水源而 影響農業用水，本計畫依時程最快於民國 110 年完工，故調用 曾文水庫水源屬短時間階段性作法。

(二) 增設曾文南化水庫聯通管後之水資源運用對農業用水影響分 析，採用高屏堰水源北送 25 萬立方公尺及完成高屏大湖一期 工程之情境(case31)，灌溉用水年平均減少 1,410 萬立方公尺。

針對一期稻作與二期稻作之缺水率進行評估，一期作缺水程度 遠較二期作嚴重，一期作平均影響量為 2.7%。。

(三) 增設聯通管後聯合運用方案施行後各旬農田供水減少量佔基 準分配水量之百分比如摘圖 4 所示，第 7～14 旬減少農田供水 量皆超過 3.0%，影響農業供水大多於上半年，其中影響最大 為第 13 旬(5 月中旬)，影響量約 6.3%。

(四) 調用農業用水因應策略評估中停灌休耕策略均係針對乾旱時 期所採取之臨時性之作法，且需付出之經濟成本龐大；灌區如 採行 3 區輪種的方式，可節省水量遠大於本計畫調用曾文水庫

摘-14

水量；節水灌溉需改變農民耕作習性始具效益；水稻種植期距 調整並無節水效益；加強灌溉管理係由水利會透過用水管理的 方式來提供調用水量，並不影響農民原有的用水權益，且可藉 由調整加強灌溉管理之力道，彈性滿足調用水量，因此本計畫 建議，加強灌溉管理應是較為可行之措施，惟應依據水利法第 二十之一條給予原用水人按其損害情形給予適當補償。

-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

用水減少百分比(%)

旬別

摘圖 4 聯通管推動後各旬農業用水減少百分比

八、輸水改善方案與評估

(一) 曾文南化聯通管(同曾文水庫下游輸水管)由曾文水庫至北寮 銜接點輸水管線全長共約 24,882.4 公尺(含平壓塔管段 574.9 公尺)，管線位置如摘圖 1，管線主要埋設於既有公路，非埋 設於公路者則包括曾文水庫至控制閥室及 4 個新設輸水管專 用道管段；直接工程費 63.55 億元，用地徵收費 4.23 億元，施 工期程包含用地徵收 2 年、施工 3 年，合計需 5 年。

摘-15

(二) 曾文水庫永久河道放水道改建防淤設施工程於 1 號施工維護 隧道與 2 號施工維護隧道間與防淤設施維護道路共線，由於曾 文水庫下游輸水管亦埋設於 2 號導水隧道。因下游輸水管為內 徑 2.2 公尺壓力鋼管，而 2 號導水隧道內徑達 12 公尺，評估 可針對下游輸水管埋設方式及維護道路線形、縱坡進行調整，

使二者共同施設於 2 號導水隧道內，則不受防淤設施影響。

(三) 依據南水局提供曾文電廠增設防淤通道可行性評估結果，以 2 號導水隧道內排放方案為優選方案。該方案以電廠進水路上水 平段為銜接點，並新建 160.70 公尺長(水平投影長度)之隧道連 接2 號導水隧道後，再沿 2 號導水隧道左側埋設，並於 2 號導 水隧道內部設置高壓滑動閘門及消能池消能後，將水流沿 2 號導水隧道排至曾文溪，整體工程平面配置如摘圖 5，已規劃 設置三通供下游輸水管銜接。

(四) 曾文水庫至東口堰專管為避免曾文水庫清淤工程之淤泥影響 東口堰取水水質，後續南水局將評估專管銜接電廠尾水路之工 程可行性。若曾文電廠維持原址，曾文電廠尾水路與 1 號導水 隧道銜接點標高為 99.37 公尺，低於曾文下游輸水管線須重力 送水之水頭；為維持曾文水庫下游輸水管利用曾文水庫水頭重 力送水，故無法與曾文水庫至東口輸水專管共構。

(五) 為達到優先推動曾文南化水庫聯通管促成曾文與南化系統聯 合運用增加常態用水及備援高屏堰供水，需增設曾文水庫下游 輸水工程銜接南化高屏聯通管；另為配合曾文水庫水源備援南 化水庫無法出水或枯旱減量出水情境，可利用既有南化淨水場 及其清水管輸送，需由曾文水庫下游輸水管增設連接管線至南 化淨水場(摘圖 6)。

(六) 若曾文電廠增設防淤通道工程依據目前方案執行並先於下游

摘-16

資料來源：南區水資源局民國102年9月提供。

摘圖 5 曾文電廠增設防淤通道優選方案平面佈置圖 規劃預留三通管

摘-17

輸水工程施工，且於 2 號導水隧道段與 1 號施工維護隧道交會 處預留三通管，則下游輸水工程起點將更改至三通管處；下游 輸水工程原設計經 2 號導水隧道段後接跨河段到達曾文溪右 岸接控制閥室，因電廠防淤通道末端已採 2 號導水隧道進行消 能與排砂，建議下游輸水管線改沿既設 1 號施工維護隧道通達 電廠辦公區，經溢洪道下游繞至曾文溪右岸接控制閥室；另 1 號施工維護隧道為內徑 5 公尺之馬蹄型隧道，若同時埋管與施 設道路則空間不足，可評估隧道擴挖進行改建共構之可行性。

南化淨水場 清水複線管

曾文-南化水庫 輸水聯通管

聯通管自曾文水庫直接取水

增設管線

摘圖 6 曾文南化水庫聯通管與南化淨水場連接管線

(七) 曾文下游輸水管埋管路線歷經多次調整，主要考量為用地、民 意、地方發展等，實際工程推動時各項影響因素或有更動，建 議後續細部設計檢討階段可針對部份管段路線進行檢討調 整，如第三管段跨過曾文一號橋後的路線行經玄空法寺，該段

摘-18

位處山坡地，採下邊坡設擋土牆方式拓寬道路埋管，對管線長 期穩定性有檢討空間。玉井專用道(第五管段)建議評估改走台 3 號)，應較無私有地問題且可降低工程經費，惟仍需以民意 為考量。

(八) 依據「曾文水庫越域引水工程計畫─輸水工程細部設計報告」

已完全細設之直接工程費，推估下游輸水管與南化淨水場連接 管線直接工程費，下游輸水工程及連接管線工程直接工程費分 別為 63.55 億元、4.15 億元，總工程費為 98.63 億元，施工期 間利息為 6.6 億元，建造成本為 105.23 億元。

(九) 「曾文水庫越域引水下游輸水工程-環境影響說明書」係依據

「開發行為應實施環境影響評估細目及範圍認定標準」第十三 條供水、抽水或引水工程中，抽、引取地面水、伏流水每秒抽 水量二立方公尺以上者之規定提送審查，於民國 92 年 8 月有 條件通過環境影響評估審查。民國 96 年南水局完成階段性基 本設計報告後，提送「曾文水庫越域引水下游輸水工程環境影 響差異分析暨環境現況差異分析及對策檢討報告」審核，於民 國97 年審核通過。經分析民國 99 年細部設計成果，由於計畫 內容已有變更，故需提送環境影響差異分析供審核；而取水位 置由東口堰改為曾文水庫取水，管線長度由 19.6 公里延伸為 24.9 公里，延伸量雖超過 10%，惟管線非屬本案環評主體，

且路線超過 10%重辦環評之規定僅適用道路捷運等線形開發 行為，故本計畫不需重辦環評。

九、經濟分析

(一) 採行的農業用水移轉補償機制，係以水利會加強灌溉管理增加 之成本費用來做為補償依據，建議調度用水金額採用每立方公 尺 8.74 元，係合計加強灌溉管理成本(每立方公尺 6.44 元)、

摘-19

行政作業費(每立方公尺 2.0 元)、南水局移用水協調費(每立方 公尺 0.3 元)，未來實際需求仍需與水利會協議。

(二) 考量聯通管施設係引用曾文水庫水源與高屏溪川流水聯合運 用，故年計成本需加計加強灌溉管理節餘水量之成本，分析詳 如摘表 7 所示，原水成本評估列如摘表 8 所示。單位原水成本 為每立方公尺 16.3～29.2 元。其中高屏堰水源北送及高屏大湖 一期工程完成後聯合運用情境(case31 情境)之原水成本最低，

為每立方公尺 16.3 元。

摘表 7 曾文南化水庫聯通管工程年計成本估算表

case31 case32 case33 case34 年利息(萬元) 31,568 31,568 31,568 31,568 年償債基金(萬元) 9,334 9,334 9,334 9,334 年保險費及稅捐(萬元) 6,115 6,115 6,115 6,115 年換新準備金(萬元) 4,033 4,033 4,033 4,033 年運轉維護費(萬元) 14,794 14,794 14,794 14,794 農業用水調用補償費(萬元) 19,228 12,236 16,606 8,740 合計(萬元) 85,072 78,080 82,450 74,584

聯合運用情境代號 成本估算項目

摘表 8 曾文水庫下游輸水工程原水成本估算表

case31 case32 case33 case34 年計成本(萬元) 85,072 78,080 82,450 74,584

增供水量(萬CMD) 14.3 9.2 12.6 7.0

年增供水量(萬立方公尺) 5,220 3,358 4,599 2,555 單位原水成本(元/立方公尺) 16.3 23.3 17.9 29.2

聯合運用情境代號 原水成本估算項目

摘-20

(三) 計畫效益

1、常態供水：在高屏堰水源北送能力 25 萬立方公尺及高屏大 湖一期推動後之條件下(case31)，納入本計畫工程聯合運用，

公共給水每日可增加14.3 萬立方公尺，單位原水成本為每立 方公尺16.3 元，此增供水量可填補曾文水庫越域引水前供水 量不足情況。另可當作曾文水庫自旗山溪或荖濃溪引水後之 下游輸水工程。

2、緊急備援：可備援烏山頭水庫、南化水庫及高屏堰等水源設 施無法出水之情境，保有超過每日 60 萬立方公尺之調度空 間。並做為曾文水庫水源第二條供水出口。

3、枯旱應變：當水情持續不佳時，既使烏山頭水庫下游系列淨 水場滿載出水仍無法滿足需求時，可由曾文水庫調用農業用 水藉由聯通管出水至南化淨水場及高屏溪系列淨水場支援。

4、協助水庫排砂清淤：當南化水庫進行排砂操作或大規模清淤 作業造成水源濁度高或供水能力不足時，可由聯通管調度曾 文水庫水源至南化淨水場處理，提高南化水庫排砂或清淤時 操作彈性。

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Abstract

1. Introduction

Tsengwen/Nanhua Interconnecting Pipeline (originally the Tsengwen Reservoir Downstream Pipeline) was a portion of Tsengwen Reservoir Transbasin Diversion Project. The Morakot Typhoon resulted in a suspension of the Tsengwen Transbasin Diversion Project. Detailed design of the pipeline was completed in yr. 2010. The purpose of this study is to evaluation its impact to southern Taiwan water supply, if implementation of the pipeline is to proceed with a higher priority.

2. Evaluation of Current Water Supply Condition

(1) Presently, with the exception of the pipeline downstream from the Nanhua Purification Plant, all other pipelines in Tainan and Kaohsiung region can meet the design need of the respective purification plants.

(2) The raw water Nanhua/Kaoping interconnecting pipe was designed to have a conveyance capacity of 800,000 CMD.

Presently, in actual operation, the maximum flow rate transferred is about 450,000 CMD. Purified water can be transferred from Tainan to Kaohsiung along Tainan/Kaohsiung #1 route, at a rate of 150,000 CMD.

(3) The utilization rate of purification plants is higher at Wushantou Reservoir. Nanhua Purification Plant and plants in Kaohsiung are lower.

3. Review of water Demand and Water Management Strategy

Since detailed design of Tsengwen/Nanhua connecting pipe had been completed, the project could be operational in yr. 2021. At that

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time, if all water resources projects which have been planned are implemented on schedule, it is estimated that there will be a water shortage of 300,000 CMD. This connecting pipe will enable a conjunctive use of surface runoffs of Tsengwen and Kaoping River and will enhance capability of Potable water supply as well as standby function. It will also be used once the Tsengwen Transbasin Diversion Project is resumed.

4. Analysis of Water Resources Conjunctive use Potential

The interconnecting pipeline can enhance conjunctive use of water resources. Its impact on water supply will depend on the existence of Phase I Kaoping Lake and the capacity of delivering Kaoping Weir water northward to Tainan. A conjunctive use of both water resources is expected to increase potable water supply capability by about 70,000 to 143,000 CMD. Considering that the earliest schedule for the completion of this pipeline is yr. 2021, and at that time Phase #1 Kaoping Lake and northward transmission project of Kaoping Weir water will be completed, it is therefore suggested that Case 31 scenario shall be adopted. The annual transmission quantity of this interconnecting pipe shall be 22×10⁶m³. The increase in potable water supply due to this pipeline shall be 143,000 CMD. At the same time annual irrigation water can be expected to reduce by 14×10⁶m³.

5. Backup Capability Due to Conjunctive Use of Water Resources The design capacity of the Tsengwen/Nanhua Interconnecting pipeline is 800,000 CMD. Simulation indicated that during normal operation the average daily maximum delivery would be 130,000 CMD. Therefore it is capable of delivering 600,000 CMD for emergency need. This capability may be used in events when outlet

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flows from Wushantou, Nanhua Reservoir and/or Kaoping Weir are interrupted and during long-term drought conditions. In addition, when turbidity of outlet flow Nanhua Reservoir is too high, water from Tsengwen Reservoir may supply Nanhua Purification Plant to maintain potable water supply.

6. Transfer of Agricultural Water and Response Measures

(1) Prior to the completion of Tsengwen Transbasin Diversion Project, this project will have to divert water from Tsengwen Reservoir and cause an impact on agricultural water use. Under Scenario 31 (Kaoping Weir delivers 250,000 CMD northward and completion of Phase I Kaoping Lake), it is estimated that annual average reduction would be 14.1×10⁶ CMD. In comparison with average annual agricultural consumption of 650×10⁶m³, this quantity is relatively small. It is suggested that enhanced irrigation management be implemented to save irrigation water use, to prevent impact of water use by farmers.

(2) According to water law, compensation shall be made to original users who have been affected. It is suggested that transfer of water be calculated based on 8.74 NTD/m³. This is the sum of costs for enhanced water management 6.44NTD/m³, for irrigation water district 2.0 NTD/m³ and for Southern Water Resources Bureau 0.3 NTD/m³.

7. Evaluation of Pipeline Improvement Scheme

(1) In order to achieve conjunctive use of water resources and to provide backup function, the interconnecting pipeline shall also be branched to Nanhua Purification Plant.

(2) Currently, studies are ongoing to add silt sluice passage for Tsengwen power plant. A blind flanged outlet shall be provided

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at the intersection of #2 diversion tunnel and #1 construction/maintenance tunnel. It is suggested that the beginning of this interconnecting pipeline should be located at the blind flange location. It shall then follow the power plant access road to the right bank of Tsengwen River and the control valve room.

(3) The route of the conveyance pipeline downstream from the control valve room may be reviewed in the next phase. An outlet to the Nanhua Purification Plant has been provided in the existing design.

8. Economic Analysis

(1) The total construction cost for the interconnecting pipe and the branch line to the Nanhua Purification Plant is estimated to be 9.863 billions NTD. Interest during construction is 660 million NTD. The total development cost is 10.523 billion NTD.

(2) The raw water cost is 16.3~29.2 NTD/m³. Among them, the raw water cost for Senario 31 is the lowest, at 16.3 NTD/m³.

(3) Benefits of the project:

˙ Normal Water supply: Senario 31 can increase water supply by 143,000 CMD and the raw water cost is 16.3 NTD/m³.

˙ Emergency backup: It has more than 600,000 CMD conveyance capacity in case of emergency.

˙ Drought response: When needed, Tsengwen Reservoir water may supply Nanhua Purification Plant and plants currently supplied by Kaoping River. The project shall serve as the second outlet for Tsengwen Reservoir.

˙ Assist Nanhua Reservoir in Dredging operation: If Nanhua Reservoir is undergoing a large scale dredging to maintain its

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storage capacity. The operation could increase intake water turbidity and affect purification plant function. In such a condition, Water to the purification plant can be supplied from Tsengwen Reservoir.

結-1

結論與建議

一、結論

(一) 現況各水源設施均面臨供水吃緊狀況，如台南地區曾文-烏山 頭水庫系統過去 10 年就有 3 年(民國 92、93、99 年)一期稻作 停灌；而為使高雄地區自來水系統正常供水，亦常須透過協商 調用農業用水應急，如高屏堰公共給水 1~2 月取水量約占入 流量 50%，遠高於可取水比例 20%。是以民眾無法感受現況 缺水情況，實因調度農業用水之效。

(二) 民國 99 年莫拉克颱風風災導致南部區域既有設施供水能力減 損，亦使曾文水庫越域引水工程開發受阻，雖已研擬「曾文南 化烏山頭水庫治理及穩定南部地區供水計畫」因應，惟計畫推 動後民國 110 年常態用水仍有每日 30 萬立方公尺供水缺口，

仍需積極開發新水源，避免長期調用農業用水。

(三) 曾文南化聯通管施設後，可促成曾文-烏山水庫系統與南化水 庫-高屏堰系統聯合運用，於曾文水庫越域引水工程完成前，

引用曾文水庫水源與高屏溪川流水聯合運用可增加公共給水 每日 7.0~14.3 萬立方公尺(若加計促成聯合運用，增供水量為 每日 11.6~21.8 萬立方公尺)，惟會減少曾文系統灌溉用水年供 水量 600~1,400 萬立方公尺，相較於近年實際灌溉用水量 6.8 億立方公尺，影響灌溉用水比例低，仍可採用加強灌溉管理方 式節餘水量因應，不致影響農民權益。而引用 1,400 萬立方公 尺灌溉用水量，與川流水運用可增加公共給水每年 5,200 萬立 方公尺水量效益(每日 14.3 萬立方公尺)。

(四) 曾文南化聯通管輸水能力每日 80 萬立方公尺，施設後在供應 常態運用下尚有每日 60 萬立方公尺之管線調度空間。在不增 設淨水設施情況下，可提供備援南化水庫無法出水、高屏堰無

結-2

法出水、長期枯旱等情境、另可提供南化水庫長期清淤與排砂 機會；若需備援烏山頭水庫長期無法供水情境，需增加南化淨 水場處理能力及其清水輸送能力至每日 120 萬立方公尺，可由 水公司視需要辦理。

(五) 曾文水庫下游輸水管已於民國 99 年完成細部設計，現況曾文 水庫正進行相關設施改善，經評估下游輸水工程仍可配合施 作。另為配合備援南化水庫，可興建輸水管至南化淨水場連接 管線，此管線路線經水公司評估可行。

(六) 曾文南化水庫聯通管工程總工程費 98.63 億元，並考量農業用 水調用補償年成本 1.92~0.87 億元(加強灌溉管理補償單價以 每立方公尺 8.7 元估算)，常態供水之原水成本約每立方公尺 16.3~29.2 元，高屏堰水源北送工程及高屏大湖一期施設後較 低原水成本每立方公尺 16.3 元，尚低於寶山第二水庫單獨供 水原水成本每立方公尺20.9 元及海水淡化約 30 元，經濟可行。

(七) 推動曾文南化水庫聯通管促成曾文與南化系統聯合運用，常態 運用可增加公共給水供水能力，亦可提供設備因應各種緊急備 援需求，符合計畫必要性；曾文水庫下游聯通管已完成細部設 計，與近期曾文水庫改善工程可互相配合，具工程可行性；枯 水期水源水量不足時依水利法第二十之一條協議以加強灌溉 管理節餘水量，不影響農民權益，具法令可行性與社會可行 性；以常態增供水量評估單位原水成本，經濟可行；故優先推 動曾文南化水庫聯通管工程可行。

(八) 推動曾文南化聯通管進行聯合運用促成曾文與南化系統水源 聯合運用，枯水期需自曾文水庫調用水量 1,000~2,200 萬立方 公尺，影響曾文系統灌溉用水 600~1,400 萬立方公尺，影響水 量尚可採用加強灌溉方式節餘水量因應以避免影響農民權