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全台118條河川水系之地面水水權科學化計算資訊系統簡介水利行政組

  發刊期數:第0096期/ 發布日期:103/11/14

水利署自101年起委辦全台河川水系地面水可用水量計算資訊系統建置計畫,歷經3年努力,先於前2年完成複雜度較高之26條中央管河川及跨省市河川,再於第3年完成92條縣(市)管河川(推動進度如圖1),本(103)年底將完成「地面水可用水量計算資訊系統」,藉以健全地面水水權管理技術,提昇地面水水權核辦實務。

依水利法第21、55條規定,主管機關應考量上、下游既有水權人之權益,根據水文測驗結果計算該管區域內一定時期內之通常保持之水量(流量超越機率百分之八十五之水量)或增闢之水源,辦理地面水之水權登記。

為落實上開規定,水利署於93年參酌前經濟部水資源局於87年之「台灣地區各水系水源任一斷面潛能水量分析」計畫成果,完成「地面水潛能水量計算系統」建置。又於98年考量流量觀測站網的變化、水文觀測技術的進步、地理資訊系統的發展等因素,辦理「地面水潛能水量計算模式改善與系統更新規劃之研究」計畫研提更新方案,透過2年科專計畫,將地面水水權核發實務結合地理資訊系統,完成大安溪流域「地面水可用水量計算資訊系統」示範案例,並規劃以3年為期完成全台118河川水系計算系統之建置工作。

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圖1 地面水可用水量計算資訊系統建置期程

本系統建置分6大工作項目(如圖2所示),首先進行全台水文站網資料篩選及流量站紀錄校正與還原,篩選紀錄年超過10年之320站雨量站、194站流量站,逐一檢核各站逕流係數、逕流歷線合理性,篩選品質良好之流量紀錄,再依上游取水情形及紀錄,進行流量站紀錄還原或校正為較接近天然流量之紀錄(未受人為取水影響),作為後續未設站位置流量推估之基礎。

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圖2 工作流程圖

其次依據前項成果,同時考量流量站分布及集流特性,經比較克利金(Kriging)區域推估模式、回歸模式及TOPMODEL(物理模式),基於資料取得可行性及推估結果可信度等條件,選擇以克利金區域推估模式為未設站位置流量推估模式,惟縣市管河川多數水系未設有流量站,不易建立流量推估模式,考量所選流量站大多位於中上游,其自山區逐步匯集流量之特性與位於平地縣市管河川主要仰賴降雨之特性不同,因而有高估之疑慮,故改採「區域化雨量配合月逕流係數推估」方式。於進行流量推估時,開發「水權區段及編碼」方法、「自動化區段切割程式」、「上、下游區段追蹤程式」、「區段自動化產製串列程式」完成水權檢核之基礎管理單元-水權區段,以解決地理資訊系統無法判斷水系下游關係之困境;水權區段建置及未設站位置流量推估之結果,透過上下游已核准水權水量檢核邏輯,保留已核准水權之佔用流量,而其中最大佔用以不超過天然流量為限之條件,除滿足水利法第55條規定外,亦改善既有系統保留下游水量提供上游水權人使用之不合理情形;而檢核邏輯之計算結果,除透過ArcGIS展示平台(如圖3)供使用者查詢外,系統亦定期提供各水系各月可用水量計算結果,作為水利署後續分析及研擬政策之用。且為符合水利署資訊系統資訊交換單一窗口政策及強化水權核辦系統功能,將透過水利署WRISP系統,納入水權核辦流程。

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圖3 地面水可用水量計算資訊系統作業平台

為逐步增加系統功能,本(103)年完成全台118條河川水系之地面水可用水量計算資訊系統建置後,將持續針對水權核辦實務之增闢水源與特殊區域(排水、感潮河段)登記審查進行功能開發規劃,俾完整提供地面水水權核辦參據。