LAB OF ENVIRONMENTAL RESTORATION 國立中興大學 WU SHE RESERVOIR THE EXPLORATORY RESEARCH OF WATERSHED ENVIRONMENT AND MANAGEMENT 霧社溪集水區環境問題與經營探討 授課老師：林俐玲 鄭皆達 陳鴻烈 林德貴 Jero Hertz Jeng 研究生：鄭 旭 涵 Doctoral graduate student, Department of Soil and Water Conservation, National Chung-Hsing University, Taichung 402, Taiwan, R.O.C. LAB OF ENVIRONMENTAL RESTORATION

OUTLINE OF BRIEFING 簡報 綱要 IMPORTANT OF WATER RESOURCES THE WATER CYCLE WU SHE RESERVOIR EVALUATION MODEL THERE ARE 6 MAIN POINT I’D LIKE TO DISCUSS. I’LL START WITH, AFTER THAT, NEXT, AND WILL DISCUSSED ISSUE DISCUSSING CASE OF OTHER VIEWPOINT

台灣是全世界第18位缺水國 TAIWAN : THE 18TH WATER SUPPLY DEFICIENTLY COUNTRY. 台灣自1990年統計平均用水量為350公升/人日。 1998年12月「全國國土及水資源會議」結論：每人每日平均用水量由290公升降低至250公升以下。 1999年公告綠建築水資源指標：每人每日平均用水量250公升為一般住宿類建築用水量，以節水率0.8為標準 。 每年農業用水總量最終以不超過120億噸為目標，其中灌溉用水以109億噸以下為目標。 水土保持手冊農地篇估計每人日用水量200公升。 資料來源:台北自來水事業處

水資源循環與儲存形式 臺灣每人每年可分配降水量4,348m3，為世界平均值28,300m3的1/6 。 粗估降水量有80%逕流入海 。 夏天超過30℃高溫蒸發 。

霧社溪流域集水區 霧社水庫大壩 武界水庫 日月潭

霧社溪流域概況 霧社溪為濁水溪最上游，發源於合歡山主峰與東峰間的「左久間鞍部」，標高約3200公尺，集合歡山西坡之水，至廬山附近與塔羅灣溪匯流，至萬大以下與萬大溪合流，由武界壩經引水隧道將部份河水引入日月潭。 主流往下再匯入栗柶溪、卡社溪、郡大溪、丹大溪、巒大溪、水里溪、陳有蘭溪等支流。 區內主要開發區為沿台14線之廬山、霧社、清境等。

評估模式建立 網格處理 霧社水庫、武界水庫集水區分析系統 地形分析 集水區分析 水系網萃取 集水區劃分 地文水文分析 崩塌地萃取 植生復育率評估 生態指數計算 坡面泥砂產量推估 環境敏感區位分析 多變量因子萃取 霧社水庫、武界水庫集水區分析系統 集水區分析 模組分析

基本資料收集及分析 相關圖資蒐集 資料種類 蒐集 歷年災害 ˇ 道路圖 水土保持各類設施 地形圖 集水區氣象水文資料 土地利用圖 數值高程 地質圖 衛星影像 土壤圖 行政區圖 水系圖 土石流潛勢溪流圖 林班地圖 山坡地界圖

FLOWCHART 研究 流程 研究材料 研究方法 預期成果 資料蒐集 坡地災害資料 空間數值資料 理論、模式或指標 數值高程模型 多期衛星影像 相關圖層資料 歷史災害資料 水土保持設施 氣象水文資料 集水區地文水文 植生復育率 生態指數 集水區生態分析系統 集水區分析 環境敏感區位分析 生態模組分析 多變量分析 結果與討論

霧社溪集水區地文因子分析 (1)尺度類因子 集水區 集水區面積(km2) 集水區周長(km) 集水區長度(km) 河川主流長度(km) 河川總長度(km) 河川數量 平均高程(m) 起伏量(m) 萬大水庫 215.76 92.40 22.12 51.84 177.14 74 2032 2594 武界水庫 292.25 112.48 11.90 66.80 248.67 92 1816 2645 (2)梯度類因子 (3)形狀類因子 (4)網路類因子 平均坡度(%) 起伏比 集水區寬度(km) 形狀因子 密集度 圓比值 細長比 水系密度 河川頻率 64 0.118 4.162 0.0803 0.563 0.318 0.749 0.821 0.343 59 0.106 4.375 0.0655 0.538 0.290 1.620 0.851 0.315 霧社溪坡度陡，集水面積大，水力豐沛，適合水力發電。其中霧社水庫係供水力發電之用，發電廠有萬大、霧社、(松林) ，日月潭水庫則兼有灌溉及發電之效益，有大觀一廠、水里（明湖）大觀二廠 ，加上明潭、鉅工等，全台有15％的電力靠濁水溪發電。

霧社溪集水區水文及崩塌分析 水文因子 影像分析 317.02 454.94 496.96 906.88 6520748.2 2.16 累積沖蝕量(ton) 沖蝕深度(cm) 6520748.2 2.16 11774461.62 2.88 影像分析 1999崩塌面積(ha) 2004崩塌面積(ha) 317.02 454.94 496.96 906.88

在槽水庫的先天缺陷 霧社水庫建於1956年完成於1959年，距今47年。計畫蓄水量14860萬m3。計畫降低洪峰2520CMS 。 崩塌持續加劇， 72水災後二處水庫崩塌地較921時增加547.8ha。 2004年淤砂500萬m3 。 2005年有4個強烈颱風，淤砂量達640萬m3，為平均值的四倍多，並由於近年的快速淤積，使萬大水庫的淤砂量，首次超過容積半數。蓄水量只剩7428萬m3 。

清淤難度太高，不可能的任務 2006年塔羅灣溪水將雲海、馬赫坡等地崩塌的淤砂沖刷下來，造成6月9日廬山溫泉河床淤積暴升兩層樓高，與溫泉橋面及溪岸道路的落差近在咫尺，遇雨溢流造成災情，也使下游的德魯灣橋淹沒淪陷以及霧社水庫淤積。 水庫至霧社僅3m寬小路，落差達150m，砂石車上不去；就算用流籠把淤砂吊上霧社，省道台14線亦無法承受數百萬車次砂石車的運量。 台電萬大發電廠編列預算要清淤4萬m3 ，相對水庫1000萬m3龐大的淤積，是杯水車薪。

易崩塌環境的水資源思考 921地震後，台電耗費了極大的人力、物力及經費鞏固德基壩，斥資數十億元在德基壩的兩壁打鋼樑、灌泥漿，鎖住整片山壁，希望能延長德基壩40~50年的壽命，從72水災看來，台電的努力算有代價，德基壩壩體本身沒有問題，只有排水口附近滯留大批漂流木。 水壩在建成之後，因不同壩體而以不同的速度及方式老化。 目前全球有超過四萬多個水庫已面臨老化，必須花費大量的金錢來維修。

發燙的水庫 攔河建壩對環境及生態是十分粗魯的方式。 被視為具有防洪作用的水庫，可能反而成為洪患的最大兇手。 七二水災之後，中部河川流域的主要水庫的安全疑慮大增。台電即打算將德基與霧社兩座水庫，以「象徵性」價格捐贈給經濟部水利署，由中央水利單位統一管理、維護壩體安全。並希望換取日後免徵水權費的優惠。 但不含「離槽水庫」的日月潭。

趨勢與看法 國際保育聯盟（International Union for the Conservation of Nature, IUCN）一再質疑水壩正當性 。 世界大壩委員會（World Commission on Dams, WCD）資料顯示，全球約有六成的河流由於水庫、越域引水和灌溉抽水而變得分崩離析。 水力發電為綠色能源，且不會釋放溫室氣體。 巴西亞馬遜河流域的土庫里水庫（TUCURUI RESERVOIR）證實水庫內腐敗的植物會釋放出大量的二氧化碳及更具破壞性的氣體—甲烷 。

美法等國的現象 美國西北部、法國等為恢復鮭魚的棲地拆壩。 美國威斯康辛州科希科濃溪谷的岩谷米爾旁壩（Rockdale Millpond dam, Koshkonong Creek），當地居民抗拒拆壩。

before removal of the dam. Rockdale Dam before removal of the dam. after Rockdale Dam is on Koshkonong Creek near the villages of Cambridge and Rockdale, and the impoundment it creates is adjacent to part of Cam-Rock County Park in eastern Dane County. The dam was constructed in the 1800s to supply power to an adjacent mill. Over time the Rockdale Millpond has filled in with sediment; today the pond has an average depth of only one foot and a bottom that is too soft and muddy to make wading, swimming, or canoeing a pleasant experience.

Former Rockdale Dam shows cracks in the concrete wing walls and erosion of the spillway. (Photo courtesy of Tom Hooyer, Wisconsin Geological & Natural History Survey.)

Draining of the Rockdale Millpond following breaching of the Rockdale Dam, Koshkonong Creek, Wisconsin. (Photo courtesy of Tom Hooyer, Wisconsin Geological & Natural History Survey.)

Vegetation begins to grow in the sediments left behind after removal of the Rockdale Dam while Koshkonong Creek cuts a channel in the sediments. (Photo courtesy Mike Czechanski, Wisconsin Geological and Natural History Survey.)

霧社溪集水區土地利用 山坡地重要水庫集水區旁緊鄰都市計畫區。 墾民無視公權力，違法占用國有林地。 多年來，每次林務局要展現公權力，收回被違法占用，濫墾、濫建的林地，總會面臨占用者激烈抗爭，民意代表以砍預算施壓，而窒礙難行。 違法濫墾、濫建挑戰高海拔山區國土復育。

待探討問題 未來水資源、電力資源的供給不足問題 效益與維護管理問題 水庫安全與河道輸砂平衡問題 生態與水質問題 交通與景觀美質問題 原民文化問題

國立中興大學 I’d like to extend my thanks to all of you for listening me here today. Thank You !