碩專一專討報告 學號:59842110 報告人:陳姵儒.

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1 碩專一專討報告 學號: 報告人:陳姵儒

2 水利會管 農作物需水

3 在台灣的八田與一 1920年… 嘉南大圳設計者－八田與一 將他人生最黃金的歲月，獻給台灣 他所建造的亞洲第一大壩，烏山頭水庫
將嘉南平原一望無際的看天田，變成黃金沃野，台灣的大米倉 九十年後嘉南平原的民生給水、工業用水、醫療---處處仰賴烏山頭水庫

4 問題田地之一 看天田 台灣西部東側靠山的地方，土壤有一層硬磐，不僅阻礙地下水上升，雨水也不易向下滲透，所以可耕作的部分僅限於表面土壤。若耕作所需的水源皆仰賴天雨，雨量豐沛時則作物生長良好，得以豐收，一旦遇到缺水時節，土壤表面乾裂，農家就要陷入愁雲慘霧中了，像這樣的田地，叫作「看天田。

5 問題田地之二 鹽分地 台灣西南平原沿海地區有許多含鹽量高的「鹽分地」。這些土地的性質不利於作物，通透性與透水性都不佳，嚴重時甚至可以看到地表上的白色結晶鹽，即使用灌溉水來「洗鹽」，也不會有太大的改善，因此，從屏東枋寮至彰化沿海的鹽分地，只好轉為「魚塭」使用，有的則是停留為原始狀態的荒草地或池沼一類。

6 飲用古井水烏腳病人暗淡人生 烏腳病是臺灣西南部濱海地區特有的一種地方性疾病。
此病究竟起於何時，已無文獻可考，但確知早在日據時期，其威脅即已存在，及至民國45年（1956年）以後，其普及與嚴重的程度才真正開始受到重視與關注。患病者的腳上皮膚會先出現烏黑色，逐漸向上蔓延，因此俗稱「烏乾蛇」。患者會感到非常疼痛、不得不跛行。治療的方式就是切除發病的部分。但是很多病人切除腳趾患部後，小腿又發病，再鋸掉小腿，大腿又出現。有些患者最後仍然在痛苦中死去。這種對人生命凌遲的程度，和癌症不相上下

7 烏腳病的致病原因之一 在1958年2月由台大醫學院的陳拱北教授擔任領隊，率領吳新英教授、內科曾文賓教授及陳萬裕教授、外科許見來教授、病理科葉曙及侯書文教授等人，深入嘉南沿海一帶實施調查研究，結果認為係由飲用深井水的砷素(Arsenic)中毒而引起(飲水中砷含量0.05ppm以下對人體比較沒有壞的影響，但是嘉南沿海一帶的深井水的砷含量甚至高達1.82ppm)。 左圖是烏腳病患者楊李爾，學甲鄉秀村人，當年新婚二十四歲，原欲自縊，經開導後接受切除手術，其右小腿及左大腿以下均切除，她的故事經一位德籍宣牧師拍成電影「憐憫之門」。 右圖一般烏腳病患者大部份都為成年人，這是一位相當年輕的患者，名叫阿忠的小朋友，當年他才五歲，相片中他的部份手指及雙腳已經切除不久之後就病逝。

8 為何要飲用深井水呢？ 這是由於嘉南沿海一帶的土地鹽份高，淺井(鼓井)的水太鹹，必須挖出深度達一百公尺以上的深井，俗稱「地河井」的水來飲用。最初居民都認為深井水上比淺井水好喝，人人都稱這股清涼甘醇的水叫「神水」，不幸這些水多數含過量的砷及其他有害物質，所以經學者研究結果確定了深井水是烏腳病的禍害之源。 深水井即地河井 淺水井即鼓井

9 有了嘉南大圳的嘉南平原 嘉南平原原本只有五千公頃的水田，一九三○年嘉南大圳通水後，水田增加為十五萬公頃。 一九二○年，八田與一受命改善嘉南平原的農田水利，他的水利計畫，首先興建一座蓄水量八千萬立方公尺的烏山頭水庫，而後開鑿河渠，連結烏山頭與曾文溪濁水溪兩地水源，工事區域東西寬二十公里，南北長九十公里。從一九二○施工到一九三○年整整十年完工，花費五千四百一十四萬圓。論規模與技術在當時都堪稱世界一流的水利工程。 半個世紀後，今天的嘉南大圳，除了原有的烏山頭水庫外，沿岸水庫碑池增加為四十四座，取水口增加為一百一十四處，三年一作的水田也改為三年二作，嘉南大圳的水流過七十年光陰，流過嘉南平原，和以前一樣為嘉南農田注入活力。

10 工程經費最高 大圳在1920年最初計劃中，預計以6年42,000,000圓的經費來興建，其中由總督府補助12,000,000圓，其餘由相關利害人負擔。之後受到1923年日本關東大地震及工事期間施工不順遂影響迫使計劃改變， 工程延至1930年5月才完工，工程經費追加至54,139,678圓，總督府補助金提高至26,740,000圓。

11 烏山頭水庫大壩 半水力填充式工程法進行9年 烏山頭水庫大壩的土堰堤長1,350公尺，堤體體積有297萬立方公尺，相當於中規模的貯水池容量，由於嘉南平原是黏重土質，為了壩堤的施工，八田與一採用「半水成填充式」（Semi-hydraulic Fill）的方法興建壩堤，雖是如此，工程期從1921年發電所施工開始到1930年完工，亦進行近9年的時間。從前述的兩個事例來看，大圳的興建過程相當艱辛，不但工程經費最高，工程期很長，甚至有人員傷亡。

12 烏山頭水庫集水區 為儲蓄用水於官田鄉烏山頭。集水面積58萬平方公里，佔台灣澎湖縣1萬2千公頃二分之一，跨台南縣六甲、大內、官田及東山等4鄉鎮，有效蓄水量達154*106立方公尺。

13 灌溉區域 嘉南大圳完工後改成兩大灌區為：烏山頭水庫灌區包括台南、嘉義等4縣市，灌溉面積約8萬3,000公頃；
濁幹線灌區包括雲林縣，灌溉面積約4萬3,000公頃， 尚有由河川、埤池取水之一般灌區，灌溉面積約2萬6,000公頃， 合計15萬2,000公頃。

14 北幹線灌溉56,000甲土地 引烏山頭水庫水源的北幹線自烏山頭北行，跨急水溪、龜重溪、八掌溪及朴子溪，止於北港溪，縱坡1/7,000〜1/2,400，灌溉北港溪以南至烏山頭貯水池間的56,000甲土地，北幹線長47.5公里，有結構物171處，支線22條，分線31條。

15 南幹線灌溉42,000甲土地 南幹線自烏山頭南走，跨官佃溪、曾文溪至茄拔附近，縱坡1/3,000〜1/2,640，灌溉烏山頭以南約42,000甲土地，長10公里，有結構物38處，支線6條，分線22條。

16 濁水溪水在北港溪暗渠和烏山頭北幹線串聯通水
引濁水溪水的濁幹線，自林內第一取水口起，沿北港溪右岸而南行，止於北港溪北岸，縱坡1/5,500〜1/2,400，灌溉北港溪以北46,000甲土地，另有北港溪暗渠和烏山頭北幹線通水，長總計40.3公里，沿線有結構物94處，支線16條，分線34條。

17 灌溉排水系統 水源 導水路 幹線 支線 分線 小給水路 農 田 小排水路 中排水路 大排水路 河海

18 廣闊平原上敷設交織大小渠道一萬九千餘公里
嘉南大圳的主要工程，係包羅烏山頭堰堤的建設以及灌溉嘉南廣大地區的灌溉、排水工程為工程主體。灌溉渠道的建設工程是一件繁雜而費神、費時、費金錢的工程，水是從高處流到低處的，為了灌溉渠道的坡度及測量工作都是非常艱鉅的。 嘉南平原係跨及嘉義、臺南的廣大平原，在廣闊的平原上，敷設像蜘蛛網交織的大小渠道，原而大小渠道總長度達到一萬六千餘公里，由此可窺見其工程的繁複和困難。

19 輪作制度係依氣候、環境、土壤、水資源、勞力、資金以及作物生產量與收益情形而定，雲嘉南地區，稻田輪作制度非常複雜，以往以灌溉方式區別為雙期作田;一、二期單期作田;三年二作及三年一作水稻之輪作方式.
雙期作田:每年種植水稻--水稻--裏作(雜作或綠肥) 一,二期單期作田:每年只種一次水稻,其餘時間種雜作或綠肥 三年輪作田: 三年一作: 三年二作: 第一年: 第一年: 第一小區:甘蔗--雜作 第一小區:甘蔗--雜作 第二小區:雜作--水稻--雜作 第二小區:雜作--水稻--雜作 第三小區:雜作--甘蔗 第三小區:雜作--水稻--甘蔗 第二年: 第二年: 第一小區:雜作--水稻--雜作 第一小區:雜作--水稻--雜作 第二小區:雜作--甘蔗 第二小區:雜作--水稻--甘蔗 第三小區:甘蔗--雜作 第三小區:甘蔗--雜作 第三年: 第三年: 第一小區:雜作--甘蔗 第一小區:雜作--水稻--甘蔗 第二小區:甘蔗--雜作 第二小區:甘蔗--雜作 第三小區:雜作--水稻--雜作 第三小區:雜作--水稻--雜作

20 台灣目前共有十七個農田水利會從事農業灌溉用水之經營與管理，但是由於灌溉區域廣大、作物種類繁雜、土壤物理性掌握不易，再加上輸配水渠道錯綜複雜，其營運管理相當困難，為能對農業用水進行有效的管理，水利會必須整合大量的空間分佈資料，如土壤、作物、水源、氣象及輸水網絡等等，以往水利會是使用紙圖來處理這類型的空間資料。地圖是人類用來記錄具有空間分佈資料的傳統工具，在數千年前，便開始有簡單的地圖出現，雖然地圖製作技術不斷的進步，地圖的精確性也大大的提升,但圖籍上不易進行較複雜的複合式空間查詢，以及不同比例的圖籍無法進行套疊分析等問題，均使紙圖之使用無法滿足現今時代的資訊需求。由於地理資訊系統技術日趨成熟，軟硬體的成本快速下滑，地理資訊系統已經逐漸的使用於自然資源規劃管理與都會發展相關業務，因其強大的空間資料管理與分析能力，地理資訊系統十分適合水利會用以有效提升其業務之經營效率。

21 GIS與嘉南農田水利會 嘉南農田水利會為例，其灌溉區域涵蓋了嘉義台南地區四縣市，灌溉用水主要來源為曾文、烏山頭及白河水庫與部分的零星埤圳，藉由分佈於區域內之渠道網絡，將灌溉所需之用水量輸送到各個灌溉管理單位。嘉南灌區為全省17個水利會中佔地範圍最大、渠道長度最長的灌區，渠道總長度約為1922萬公尺，總共有27條幹線、86條支線、254條分線以及星羅密佈的中小給水路及補給水路，幹線長度約有17萬公尺、支線約33萬公尺、分線約59萬公尺，呈樹枝狀分佈於各個管理處。為有效管理龐雜的輸配水渠道系統，水利會地理資訊系統中亦建立渠道系統與灌區間之空間位相關係，以期有助於灌溉管理決策之彈性，提昇水利會業務之效率及效能。

22 GIS的運用 灌溉計畫擬定 灌溉渠道管理系統 行動GIS與現地查報系統 會有財產管理 區域用水規劃決策支援系統 EX: 發生乾旱

23 發生乾旱 嘉南農田水利會被要求減少10%的灌溉用水(約7千萬噸) 管理者該怎麼辦?

24 可以考慮的選擇 水管理的層面 *輸水損失--渠道垂直滲漏,橫向滲漏及水面蒸發,一般 約為15~45%,烏山頭灌區為例,其輸水損失 為26.7% 離水源遠近--離水源越遠的灌區,因輸水距離長,輸 水損失較大 渠道維護狀況 *灌溉效率 土壤質地,入滲率 灌溉方法 作物制度層面 減少水稻灌溉面積 減少期作—一期作休耕 轉作--主要可分為水生植物,養殖即旱作,農田永續利用 的觀點

25 休耕策略 決策變數 影響因子 在哪裡休耕:集團休耕--如果將各分線作為休耕的基本單位
零星休耕--農糧署為考慮休耕之公平性,以鄉鎮別為 休耕之基本單位 休耕多少面積:若以八掌溪支線為例,若休耕面積達2200ha,集團休 耕與零星休耕之節水潛能相當接近,蓋因其面積趨 於該灌區所有雙期作田之灌溉面積,其輸水損失將 近一致,故節水潛能亦較為接近 影響因子 離水源遠近 渠道維護狀況 土壤入滲率 現有之作物制度 氣象因素 其他……….

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27 參考文獻 陳正美(2009)南瀛水圳誌 王金河口述,林雙不著(2009)側寫王金河:台灣烏腳病之父生命點滴
蘇明道(2007)農田水利會地理資訊系統的發展與技術 李英華(2005)休耕方式對農業灌溉節水效能之評估

28 以上報告 感謝您的耐心 謝謝指教