書籍介紹
原「石門水庫運轉規線」M-5規線，因各用水標的成長，於民國90年修正原運轉規線上限，為因應近年來水文條件改變及水庫容積大幅減少致使水資源調配困難之情況，本計畫將就現行運轉規線下限及嚴重下限作一全盤之檢討，俾利對乾旱年之供水提早因應，降低石門水庫供水營運之風險；另石門水庫高濁度期間運轉係涉緊急供水及排淤原則，需一併考量與防洪運轉洪峰發生後階段水庫標高回復至正常滿水位部分之競合。藉由石門水庫及其上游大漢溪系統水文資料蒐集、下游各標的供水需求分析，並經由最佳化搜尋之結果，達到滿足下游需求之水庫蓄水規線操作，並建構水庫泥砂與濁度分析模式架構，研議妥適的操作策略，以作為相關單位之參考依據。本計畫以具高效能全域搜尋能力之遺傳演算法搜尋石門水庫運轉規線下限與嚴重下限，並提出三種修訂方案、制定目標函數及相關限制式，並以過去45年水庫入流量資料探討下限與嚴重下限最適當之水位，方案一採用現階段石門水庫嚴重下限之減供策略，以日SI為目標函數搜尋嚴重下限水位；方案二除了採用現階段石門水庫嚴重下限之減供策略外，參考翡翠水庫下限之減供策略，農業用水亦按比例減供，以日SI為目標函數搜尋下限與嚴重下限水位；方案三首先分析各種減供策略影響搜尋出最佳減供策略，並以日SI、空庫天數、水位嚴重下限以下天數為目標函數搜尋下限與嚴重下限水位，方案一與方案二搜尋出規線皆比原規線操作模擬結果好，方案一顯示僅調整嚴重下限水位可小幅降低水庫缺水風險，方案二加上提早啟動限水策略，使改善效果更佳；方案三則能最有效率的降低水庫空庫天數及嚴重下限以下天數，對於提高水庫操作效率及降低缺水風險表現最為優異。經各缺水指標加以評估分析後，以方案三為最佳方案並作為水庫運用要點修訂之參考。在石門水庫高濁度期間供水策略分析，選用93至98年間資料較為完整之颱風豪雨事件，分析後池堰至鳶山堰之泥砂濃度變化，以選取代表性事件，作為後池及下游河道二維動床水理(含懸浮載)分析及水庫排砂期間操作策略研擬之參考依據，目前已初步獲得後池堰尖峰泥砂濃度到達鳶山堰之時間稽延尺度約介於5~8小時之間、後池堰至鳶山堰之濁度迴歸結果顯示折減率則約為0.84；此值接近數值模擬結果0.86，此外，若同時考量排洪隧道、溢洪道及發電排砂之後池堰水質(泥砂濃度)影響時，應利用排砂總量之關係式進行後池堰排砂量之評估，且應選擇相關性較高之石門水庫總出流泥砂量與後池堰排放泥砂量之關係式。依據本計畫研究成果，下限以下提早打折供水，可大幅降低嚴重缺水之風險，建議下限以下農業用水依據計畫配水量百分之七十五供水為原則，家用及公共給水、工業用水依據計畫配水量百分之九十供水為原則；經比對此一作法與現行實際操作策略相符合，皆能提早因應缺水情況，達成減緩嚴重缺水情況的發生；嚴重下限以下折扣率建議不調整，因調整折扣率無法明顯改善日SI，面臨極端乾旱時，建議仍以召開協調會為主，商討是否採取其他限水措施；上述的修正建議方案雖能有效降低水庫操作之缺水風險，惟亦造成各標的可用水量有略微減少之情況，因此，我們建議未來能針對減供水量逐年編列補償預算成立作業基金，以確保各用水單位於乾旱缺水時期之原有權益。
分類
其他詳細資訊
- 適用對象：成人(學術性)
- 關鍵詞：水庫操作、運轉規線、運用要點、遺傳演算法、濁度、排砂、二維動床水理
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