專題討論(三) 朴子溪流域水源涵養能力最佳區位 優選之研究

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1 專題討論(三) 朴子溪流域水源涵養能力最佳區位 優選之研究
國立中興大學水土保持學系 Department of Soil and Water Conservation National Chung Hsing University 專題討論(三) 朴子溪流域水源涵養能力最佳區位 優選之研究 授課老師：林俐玲 教授 學生:林忠明 學號: 日期:101年12月29日

2 簡報摘要 緣由 動機 研究目的 研究材料 研究區位介紹 研究流程 研究方法

3 緣由 台灣地區雖年降雨量皆高於世界平均值，但由於降雨量時空分配不均、山坡地形陡峭及土壤淺薄等因素，導致可使用之水量卻無法滿足民間需求，因此水資源保存利用成為一項重要的課題。 水庫建造與選址為水資源儲存的基本方法，但因地狹人稠與坡地不當開發利用，易造成水庫及河川水質劣化或汙染。 朴子溪流域下游地區地下水抽取嚴重，造成地層嚴重下陷，水資源保存若可經由逕流、溢流而進入的地下水能儲存於地下水體提供補給，減緩地層下陷速度。

4 動機 為了將水資源涵養並儲存於地下水體，並提供朴子溪流域用水使用，並減緩地層下陷速度，模擬上游集水區內漫地流生成來源區域與調查土壤類型分佈，配合土地利用圖與植生覆蓋情形，並估算地表逕流與地下水流量。作為補給地下水源及涵養水源。

5 研究目的 解決本流域民生重要問題是針對朴子溪水域重要用水來源即為降雨量。
面對極端氣候所造成的旱澇現象導致缺水或淹水之情形，若適時將降水儲存於低漥地區或入滲量極佳與水源涵養極佳的區域，可減少因地表逕流所產生的災害汙染破壞。 進行水源調配措施則可減少淹水所造成之災害，另一方面可補充地下水資源避免缺水危機。 如何進行水源涵養與水源調配應用是重要的課題。

6 研究材料 SCS 逕流曲線法-SCS 逕流曲線法由美國土壤保持局( The U.S. Soil Conservation Service, SCS) 所首創。 集水區降雨損失量之推求-為水文分析中推估逕流之重要基礎工作。在損失量之推求過程中，降水特徵、土壤種類、土壤含水量、地形、土地利用與地表覆蓋等皆為重要之影響因子。

7 研究材料 DEM資料-降雨至地面後，先經地表窪蓄、地表滯留及枯枝落葉層之截蓄等作用，然後過剩的水再逐漸入滲於土壤中，而有效的降雨則形成逕流。
CN 稱為曲線值(curve number)-為土壤類別、水文臨前狀況、土地利用狀況與水土保持工程措施等因素所影響。

8 研究材料 水文因子-降雨、逕流 地文因子-土地利用型態、土壤類別、坡度、坡向等
同時配合美國土壤保持局( The U. S. Soil Conservation Service, SCS) 通用之曲線值法(Curve Number method, CN method) 產業分析-用水資源統計

9 研究材料-全台濕潤指數空間分布 變乾 變濕 長 期 趨 勢

10 研究區位介紹-朴子溪 朴子溪原名牛稠溪，流經嘉南平原，在東石鄉附近注入臺灣海峽，溪長75.67公里，流域面積為426.6平方公里，平均比降1/53，主要支流包括清水溪、濁水溪、鹿滿溪及獅子頭溪，所經過的行政區域有嘉義市、嘉義縣。 河川主要用為供給農業用水、水產用水及公共給水。

11 研究區位介紹-朴子溪 水係 流向分布

12 研究區位介紹-朴子溪 坡向分布 高程分布

13 研究區位介紹-朴子溪(產業) 朴子溪流域內15歲以上之就業人口將近22萬6千人，其中以一級產業(農、林、漁、牧業)之比例最高，約佔53.45%。 二級產業(礦、製造、水電、營造業)最少，約佔20.29%。 三級產業(商、運輸倉儲、金融、服務業等)次之，約佔26.26%。

14 研究區位介紹-朴子溪(耕地面積) 民國82年底。流域內耕地總面積約有54743.79公頃。
水田有 公頃(佔耕地總面積67.02%) 旱田有 公頃(佔耕地總面積32.98%)

15 研究區位介紹-朴子溪(養殖漁業面積) 朴子溪流域為台灣重要養殖漁區之一，目前流域內養殖面積共有10,143.31公頃。
淡水魚塭為最大，佔35.35%。 淺海養殖為次之，佔34.51%。 鹹水魚塭，佔30.15%。

16 研究流程 先行訂定CN 值時的土壤分類標準表，與水土保持局所訂定之台灣土壤質地分類編號表作比較與整合。
台灣土壤質地分類編號為0~9，本研究根據土壤的質地與性質，將其對應至美國SCS 的土壤分類A、B、C 及D 四類。 搭配土地利用分布圖-水土保持局提供該圖資之土地利用分類總共分為27 類

17 研究流程 台灣水土保持局 SCS 0、1、2、3 A 5、4 B 6 C 7、8、9 D 水土保持局土壤質地分類 分類 土壤質地
粗砂土、砂土 1 細砂土、壤質砂土、壤質粗砂土 2 壤質細砂土、粗砂質壤土、砂質壤土、細砂質壤土 3 極細砂土、壤質極細砂土、極細砂質壤土 4 坋質壤土、坋土 5 壤土 6 砂質黏壤土 7 黏質壤土、坋質黏壤土 8 坋質黏土、砂質黏土 9 黏土 台灣水土保持局 SCS 0、1、2、3 A 5、4 B 6 C 7、8、9 D

18 研究流程 A B C D 逕流曲線數 土壤水文特性 土地使用 74 84 90 92 25 55 77 94 93 95 96 62 71
建地 74 84 90 92 針葉林 25 55 77 地表水 94 93 95 96 旱田 62 71 78 81 公園、墓地 39 61 80 保安林 70 荒地 86 91 濕地 闊葉林 36 60 73 79 水田 88 果園 45 66 83 其他林地 38

19 研究流程 以土壤質地分類及土地利用分布圖查訂定CN 值時的土壤分類標準表。
並可利用ArcView 軟體將兩者套疊、整合，以查表得每一網格之CN 值。 搭配降雨地形等可求的水源涵養最佳區位。

20 朴子溪流域水源涵養能力最佳區位 優選之研究
研究流程 朴子溪流域水源涵養能力最佳區位 優選之研究 文獻回顧 資料蒐集 氣象資料 降雨量 逕流量 利用SCS 方法 地表覆蓋 DEM 找出窪蓄儲存區位 配置 水源涵養最佳區位 土地利用

21 研究方法 DEM 土地利用 氣候雨量 土壤特性 地表覆蓋 水源涵養最佳區位 利用DEM高程資料與土地利用情形及氣候雨量與土壤特性及地表覆蓋情形圖層相互套疊後，找出可能水源涵養最佳區位，以供給及涵養朴子溪流域地下水水源應用供給於民生所需及相關產業方面。

22 補充-相關文獻 日本琦玉縣地下水​庫，利用閒置土​地蓄水功能減少水患。

23 王良生(2002)建議將田埂提高至可容納40公分水深的狀態，當颱風或暴雨來時，將一部份的雨量截留在水田中，等颱風過後再將水排出，降低下游淹水的機率。

24 李源泉和李蕙瑩(1999)引用甘俊二(1993)所提出「水田即水庫」之概念，即水田有如一水淺而面積廣的水庫，豐水期若能將雨季多餘的活水，引入廣大的田區，進行蓄存，除可提高降雨的利用率、增加補注地下水及改善農村生活環境外，並達到水田永續利用的目的。

25 盧惠生(1976) 收集1968~1975 年間，高雄鳳山園藝試驗分所、集集試驗所和新化畜產試驗分所等不同坡面處理與土地利用方式之大量降雨和逕流數據，建立直線迴歸方程式，並依逕流率區分逕流指數。

26 呂建華(1991) 藉由遙測影像分類技術獲取集水區有關土地利用情形，然後以地理資訊系統之技術建立地形與土壤分布之相關資料，並進而利用地理資訊系統整合土地利用資料與水文、地文資料以決定集水區之SCS 曲線值( CN )，進而應用於推估該集水區在降雨期間之有效降雨量。

27 林維侃(1993) 運用地理資訊系統迅速處理大量資料之特性，探討結合土地利用、土壤、地形等資料及無因次單位歷線之概念，以推估流量歷線之可行性，其中並嘗試將國內林務局農林航測所所作土地利用調查之分類對照至美國土壤保持局( SCS ) 於逕流曲線值法(CN Method)中之土地利用分類，以求出該試區之CN 值。

28 賴裕森(2000) 運用美國土壤保持局的SCS 曲線值法，對翡翠水庫集水區內之土地利用、土壤含濕程度與植生覆蓋密度等條件予以掌控，經地理資訊系統( GIS ) 之整合，以網格化的方式推求出各網格SCS 曲線值，並就春、夏、秋、冬四個季節分別建立整個翡翠水庫集水區季節性之逕流係數。