臺灣博碩士論文加值系統

台灣因降雨型態在時間與空間上分佈不均勻，豐枯相差懸殊，故澇旱災互生，加上地形受島嶼特性支配，河短坡陡，水資源開發受自然條件之限制，降雨雖多但不易有效利用，若遇長期降雨量偏低或水庫蓄水量不足，致使部分地區因供水缺乏而發生乾旱缺水。也因環保議題在於新建水庫也相當困難。乾旱持續所造成的衝擊，突顯了如何針對現有之蓄水設施供水調配及有效利用水資源之重要性，雖國內已有相關之乾旱預警模式，來進行供水模擬及缺水預警，以減少旱災所造成之影響，本文目的在提供相關管理單位更明瞭易懂之決策參考資訊及輔助節水策略之擬定，以便於掌握旱災、水情之變化趨勢及進行節水策略之模擬，以達水資源有效利用之目標。
本研究以台灣南部地區之「南化水庫」與「高屏溪攔河堰」供水系統為例，透過建立之乾旱指標、水源情勢指標及乾旱預警指標，並進一步考量風險型乾旱預警決策分析及氣象預報資訊之應用分析，以進行風險乾旱預警系統之建置，期能適切預測乾旱趨勢，更進一步利用資訊化技術建置線上決策支援系統，以方便進行相關預警分析操作。
結果顯示，本研究所提出的水庫風險乾旱預警系統，對南化水庫與高屏溪攔河堰均可適切掌握乾旱發展之潛勢，故可於枯旱缺水之期間能有效掌握休耕或減水策略之訊息。

In this research, an early warning system was developed and proposed for drought management on the real-time reservoir operation. The system consists of three essential elements, namely, (a) drought watch, (b) water consumption measure, and (c) policy making. A Drought Alert Index (DAI) was used to characterize the alert level of drought severity. In addition, this study presents a risk-based decision model integrated into a drought early warning system (DEWS) for reservoir operation. Aspects of posterior risk, the corresponding options to given chances was provided to help decision makers to make better decisions. Decision makers can understand the inclination of attitude associated with any specific probability, and learn to adjust their attitudes in decision-making process. Besides, a user-friendly decision support system (DSS) for drought early warning system on DEWS has been introduced with an eye to practical use. As a pioneering experiment, Nanhua Reservoir and Kaopinghsi Weir in southern Taiwan were tested.
The results show that the developed risk-based drought early warning system can really react to droughts occurred. The system can assist reservoir managers to work out applicable rule for real-time reservoir operation.

誌謝
摘要
Abstract
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 前言
1-1研究緣起
1-2研究動機
1-3研究目的
1-4研究範疇
1-5文獻回顧
1-5-1乾旱之定義
1-5-2台灣乾旱特性
1-5-3乾旱預警分析相關研究
第二章 水庫乾旱風險預警系統之理論介紹
2-1現況乾旱指標
2-1-1乾旱評估因子之確立
2-1-2模糊綜合評估
2-1-3水庫蓄水量乾旱等級評估
2-1-4河川流量乾旱等級評估
2-1-5乾旱指標制定
2-2未來水源情勢指標
2-2-1水源情勢分析等級劃分
2-2-2水源情勢分析等級判定
2-3乾旱預警分析
2-3-1乾旱預警指標
2-3-2抗旱因應對策
2-4乾旱決策分析
2-4-1風險型乾旱預警決策分析
2-4-2氣象預報資訊之應用分析
第三章 案例研究
3-1研究區域簡介
3-1-1主要流域概況
3-1-2蓄水工程設施
3-1-3用水概況
3-1-4南化水庫運轉規則
3-2區域乾旱事件概況
3-3模式應用
3-3-1乾旱指標
3-3-2研究區域之水源情勢分析
3-4乾旱預警決策分析之案例
3-5決策態度之統計分析
第四章 水庫乾旱預警決策支援系統之建置
4-1乾旱預警決策支援系統之建置
4-2南化水庫與高屏溪攔河堰乾旱預警決策支援系統
4-3乾旱預警決策支援系統簡介
第五章 結論與建議
5-1結論
5-2建議
參考文獻

1. 水文水資源資料管理供應系統，URL http://gweb.wra.gov.tw/wrweb/
2. 台灣地區重要水庫網際網路暨重要決策系統，URL http://wrm.hre.ntou.edu.tw/
3. 經濟部水利署第七河川局網際網路系統，URL http://www.wra07.gov.tw/
4. 經濟部水利署南區水資源局全球資訊網，URL http://www.wrasb.gov.tw/index.aspx
5. 中興工程顧問股份有限公司 (2003)，「建置旱災防救決策支援系統（3/3）」，經濟部水利署委託研究計畫。
6. 行政院農業委員會 (1995)，「灌概節水技術手冊」，農委會水利特刊第八號，第168-174頁。
7. 李賢明 (2000)，「南化水庫與高屏溪攔河堰聯合運用研究」，台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
8. 李光敦 (2004)，「水文學」，五南圖書出版公司。
9. 農業工程研究中心 (1988)，「台灣地區缺水期救旱措施之研究」，農業工程研究中心計劃。
10. 農業工程研究中心 (1993)，「八十年度高雄獅子頭圳灌區乾旱缺水期救旱經歷之分析研究」，農業工程研究中心計劃。
11. 易任、王如意 (1999)，「應用水文學」下冊，國立編譯館出版，茂昌圖書有限公司。
12. 黃文政、劉佳明 (1996)，「高屏溪、曾文溪流域可供水量及用水計畫之探討」，經濟部水資源局研究報告。
13. 周家慶 (2008)，「水庫乾旱風險預警及水庫操作決策支援系統之建置研究」，國立台灣海洋大學河海工程研究所博士論文。
14. 經濟部水資源局、中興工程顧問股份有限公司 (1997)，「台灣地區南部區域水資源綜合發展計畫專題報告（四）地表水資源運用現況及期供水潛能」，經濟部水資源局研究報告。
15. 巨廷工程顧問股份有限公司 (2008)，「配合曾文水庫越域引水工程-下游自來水工程計畫及可行性研究」，台灣自來水公司研究報告。
16. 教育部 (2007)，「校園用水管理資訊化系統-節水手冊」。
17. 袁倫欽 (2005)，「水庫供水操作與乾旱預警系統之研究」，國立台灣海洋大學河海工程博士論文。
18. 康廷工程顧問企業有限公司 (2007)，「高屏溪河系情勢調查計劃」，經濟部水利署第七河川局研究計劃。
19. 張斐章、陳永祥 (1991)，「乾旱之統計特性分析-以高屏溪為例」，台灣水利，第37卷，第4期，第33-44頁。
20. 台灣省自來水公司 (2006)，「南化水庫與高屏溪攔河堰聯通管路設備操作維護手冊」，台灣省自來水公司維護手冊。
21. 經濟部水利署 (2004)，「南化水庫集水區整體治理規劃」，經濟部水利署年度報告。
22. 國科會整合計畫 (2003-2006)，「乾旱期間水資源供需模式」。
23. 曾仁宏、顏正平 (1994)，「乾旱指標方法之研究」，第七屆水利工程研討會，海洋大學。
24. 黃文政、劉佳明、楊富堤 (1998)，「竹苗地區及大甲溪流域可供水量及用水現況之探討」， 經濟部資源局研究報告。
25. 黃珮貞 (1998)，「模擬法在水庫規線上之應用」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
26. 程俊銘 (2003)，「淡水河流域降雨乾旱分析研究」，國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士論文。
27. 黃文政、程俊銘 (2003)，「石門水庫集水區降雨量乾旱指標之建立」，天氣分析與預報研討會，第136-140頁，台北市。
28. 曾柏峰 (2004)，「曾文溪流域之降雨乾旱分析研究」，國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士論文。
29. 黃家鴻 (2005)，「高屏溪流域之降雨乾旱分析研究」，國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士論文。
30. 黃文政、李詩茜、袁倫欽 (2006)，「乾旱預警系統之建置－以翡翠水庫為例」，台灣水利第54卷，第3期。
31. 經濟部水資會 (1982)，「歷年來台灣乾旱研究」。
32. 經濟部水資源統一規劃委員會 (1991)，「台灣乾旱週期之研究」，經濟部80年度研究發展專題。
33. 經濟部水利署、國立聯合大學災害防救科技研究中心 (2004)，「高屏溪流域淹水指數之研究（1/2）」，經濟部水利署研究報告。
34. 聯合報 (2003)，「3月1日1-6版 春旱全台水庫拉警報」。
35. 經濟部水資源局 (1999)，「乾旱指標之建立－中部及南部區域」。
36. 徐享崑 (1979)，「台灣集水區乾旱週期性及乾旱模式之研究」，台灣大學農業工程研究所碩士論文。
37. 楊富堤 (2001)，「水庫供水決策支援系統之研究」，國立台灣海洋大學河海工程研究所博士論文。
38. 經濟部水利署 (2003)，「中華民國九十二年臺灣水文年報」。
39. 經濟部水利署 (2004)，「中華民國九十三年臺灣水文年報」。
40. 經濟部水利署 (2007)，「強化乾旱預警與應變機制之區域乾旱預警模式建置」。
41. 張炎銘 (1991)，「建立乾旱警報系統初論」，台灣水利，第39卷，第4期，第73-83頁。
42. 張炎銘 (1992)，「在論乾旱警報系統之建立」，台灣水利，第40卷，第3期，第56-60頁。
43. 楊智翔 (2007)，「水庫乾旱預警系統之建置以明德水庫為例」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
44. 余彥陞 (2007)，「水庫乾旱預警系統之建置以德�痐恞U魚潭水庫為例」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
45. 蕭君逸 (2007)，「水庫乾旱預警系統之建置以日月潭水庫為例」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
46. 蔡宇昇 (2008)，「水庫風險乾旱預警系統之建置以德�痐恞U魚潭水庫為例」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
47. 黃祥盛 (2008)，「水庫風險乾旱預警系統之建置以日月潭水庫為例」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
48. 林秋綺 (2008)，「水庫風險乾旱預警系統之建置以明德水庫為例」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
49. 虞國興、林豪彥、沈再勇 (2001)，「乾旱週期之探討—級值序列方法」，農業工程學報，第四十七卷，第1期，第53-64頁。
50. 賴怡君 (2006)，「台灣地區降雨乾旱分析之研究」，國立台灣海洋大學河海工程學系碩士論文。
51. 藎壚 (1991)，「實用模糊數學」，亞東書局。
52. 蘇文瑞 (2000)，「水資源供需指標建立之研究」，國立中央大學土木工程研究所博士論文。
53. 蘇鴻杰 (2006)，「大甲溪流域之降雨乾旱分析研究」，國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士論文。
54. 周家慶 (2004)，「水庫供水操作及枯旱管理之研究－以曾文-烏山頭供水系統為例」，國立台灣海洋大學河海工程研究所碩士論文。
55. 財團法人台灣營建研究院 (2007)，「（南化水庫與高屏溪攔河堰聯通管路）-PCCP管材破壞檢查試驗工作勞務採購」，經濟部水利署南區水資源局。
56. 必昱化學股份有限公司 (2007)，「（南化水庫與高屏溪攔河堰聯通管路）-復通水前第二階段管線渦電流非破壞特別安全檢查工作報告」，經濟部水利署南區水資源局。
57. 台灣省自來水公司(1999)，「高屏溪攔河堰與南化水庫聯合運用規線」。
58. Chen, S.J. and C.L. Hwang (1992) ,“Fuzzy multiple attribute decision making. ”, Springer-Verlag, New York.
59. Chow, V. T., D. R. Maidment and L. W. Mays (1988) ,“Applied Hydrology.”, McGraw-Hill Book Co., New York, pp.71-80.
60. Dubois, D. and H. Prade (1978) ,“Operations on Fuzzy Numbers”, Internat. J. Systems Sci., Vol.9, pp.357-360.
61. Gibbs, W. J. and J. V. Maher (1967) ,“Rainfall deciles as drought indicators.”,Bureau of Meteorology Bulletin No. 48, Commonwealth of Australia, Melbourne.
62. Gommes, R. and F. Petrassi (1994) ,“Rainfall variability and drought in Sub-Saharan Africa since 1960.”,Agrometeorology Series Working Paper No. 9, Food and Agriculture Organization, Rome, Italy.
63. Huang, W.C and L.C. Yuan (2004) ,“A drought early warning system on real-time multireservoir operations”, Water Resour. Res., Vol.40, No.6, pp.401-413.
64. Huang, W.C and C.C. Chou (2005), “Drought early warning system in reservoir operation: theory and practice”, Water Resources Research, Vol. 41, No. 11, W11406, pp.1-12.
65. Huang, W.C and C.C. Chou (2008) ,“Risk-based drought early warning system in reservoir operation”,Advances in Water Resources,Vol.31, No.4, pp.649-660.
66. McKee, T. B., N. J. Doesken, and J. Kleist (1993) ,“The relationship of drought frequency and duration to time scales.”, Preprints, 8th Conferenc e on Applied Climatology, Anaheim, CA, pp. 179-184.
67. Palmer, W. C. (1965) ,“Meteorological Drought. Research Paper No. 45, U.S.”,Department of Commerce Weather Bureau, Washington, D.C.
68. Pesti, G., B. P. Shrestha, L. Duckstein, and I. Bogardi (1996) ,“A Fuzzy Rule-Based Approach to Drought Assessment.”,Water Resources Research, Vol.32, No.6, pp.1741-1747.
69. Shafer, B. A. and L. E. Dezman (1982) ,“Development of a Surface Water Supply Index (SWSI) to assess the severity of drought conditions in snowpack runoff areas.”, Proceedings of the Western Snow Conference, pp. 164-175.
70. Sims A.P., D.D.S. Niyogi, S. Raman (2002) ,“Adopting drought indices for estimating soil moisture: A North Carolina case study”, Geophysical Research Letters, Vol.29, No.8, pp.1183.
71. Steinemann A. (2003) ,“Drought indicators and triggers: A stochastic approach to evaluation”, Journal of the American Water Resources Association, Vol.39, No.5, pp.1217-1233.