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水資源 -損害度分析


台灣年平均降雨量2150 mm,約為世界平均降雨量之2.6倍,但每人分配平均降雨量卻只有世界平均的1/6弱,而且因為河流短,地勢陡,降雨量大都直接奔流入海。民國82年為輸旱年,年降雨量僅約1640 mm,根據1966年經濟部水資料局的資料分析,約有46.2%之降雨量直接流入海中,而33.3%為蒸發散損失,使得可利用水量僅佔降雨量之20.5%。每人分配之可利用水量更形稀少,因此台灣乃屬於水資源貧乏地區。 另,降雨量分佈不均,約80%集中於5-10月之豐水期,且大部分為颱風暴雨,因此使水資源調配益發困難。

河川流量取決於降雨和蒸發散量,降雨將水帶進集水區,而經由蒸發散帶離此系統。蒸發散量又決定於溫度與太陽輻射等氣候因子,因此河川流量的可利用量受到氣候條件的密切影響。氣候可能受到全球溫室效而改變,目前預測在大氣CO2濃度增加為兩倍時,全球溫度將上升1.5到4.5℃之間(IPCC,1990)。溫度上升將增加蒸發散,也因而減少了河川流量,如此,河川乾旱的情況可能變得更嚴重。降雨的增加或減少亦會直接影響水資源。

評估氣候變遷對台灣水資源的影響及探討因應策略,採用模擬試驗的方法,內容包括研究區域選定、氣候變遷型態分析、河川流量模擬模式之驗證與應用,以及水資源供需影響評估。

  • 選定研究區域

    本研究將台灣分成北、中、南、東四區,每區選擇主要河川進行影響評估。由於台灣大部分的主要河川設施皆設立有水工構造物以蓄積河川流量以調配用水,而水源的供給主要以上游集水區為為主,因此儘量挑選水庫上游集水區作為研究區域,內容包括說明四個主要河川自然環境與水資源利用情形,及溫室氣體增加使大氣特性的改變。

    代表台灣北、中、南、東區不同水文特性的四大集水區 :

  • 流量模擬模式

    應用兩個水平衡模式評估流量,並比較其模擬結果. 兩個水平衡模式分別為美國Country Study Program所提供之水平衡概念模式(Water Balance Model, the WatBal), 及Haith and Shoemaker(1987)所發展的GWLF模式中之集水區水文模式

  • 氣候變遷預擬情境

    目前有關氣候變遷之考量主要可分為三方面,分別為(1)歷史氣候資料之變化分析(2)假設可能之變化範圍(3)物理模式預測,目前最成熟之物理模式為全球氣候變遷模式(General Circulation Model, GCM)。本研究所採用之氣候變遷將以GCM模式之預測值為主。目前於各國之相關研究常應用的為美國之GFDL與GISS模式、英國之UKMO模式、及加拿大之CCCM模式。此四個模式之預測值均將應用於本研究之中。而模擬流量所需之日氣象資料將由一氣象模擬模式產生,本研究採用Tung and Haith (1995)氣候模擬模式(Weather generation model)。

    氣候變遷影響評估主要目的,在於評估現今氣候條件與未來氣候條件下,氣候與自然環境的改變及影響程度。氣候預設情境主要在決定氣候可能之改變情形,包含氣候因子中溫度或蒸發散量與降水的改變;或以大氣環流模式GCM所輸出,修正氣候因子的改變情形。本研究採以四種GCM最為可能之氣候變化狀況,包括溫度差與降水量改變率,作為可能氣候改變的修正。本研究以四大集水區中氣象站位置,相應GCM最近的格點作輸出。

  • 河川流量受氣候變遷之影響評估

    根據氣候變遷情境進行流量模擬,因為氣候變遷本身資料具有不確定性,預測在氣候變遷條件下之河川流量之意義較少,因此在討論上將以改變之百分比來討論。

    • 氣候預設情境一
    • 氣候預設情境二
    • 根據不同氣候變遷情境之河川流量影響評估結果:
      1. 豐水期之河川流量可能因為雨量之增加而增加,也因而使年流量增加。
      2. 枯水期之河川流量不管是否考慮降雨之影響,模擬結果均建議將減少。
      3. 考慮氣候變遷對台灣水資源之影響,在河川流量部份可看出極端化之趨勢,即豐水期洪水與枯水期乾旱愈嚴重,這對台灣水資源調配將有極大之影響。

  • 水庫容量需求受氣候變遷之影響評估

    台灣因為豐枯水期分布不均,因此必須透過水庫蓄流過多之流量以提供枯水期使用。在介紹如何在入流量及需求已知情況下,決定水庫容量需求。在此將介紹在水資源供給需求不變及流量隨氣候變遷影響下之容量需求變化。因為秀姑巒溪為河川引水,無水庫相關資料,因此在本節中將暫不予討論。

     


本網頁最後維護日期1999/06/28


資料來源 : 氣候變遷對水資源影響之評估與適應策略研擬(計畫編號:EPA-87-FA04-03-80)