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系統識別號 U0002-1706201416222900
中文論文名稱 臺灣水資源永續之研究
英文論文名稱 The Study of Sustainable Water Resources in Taiwan
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生中文姓名 劉俊毅
研究生英文姓名 Jun-Yi Liu
電子信箱 a0926410592@gmail.com
學號 600480700
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2014-06-16
論文頁數 72頁
口試委員 指導教授-王士紘
委員-黃慶隆
委員-王茂興
中文關鍵字 海水淡化  新生水  永續水資源  LINGO模擬  單位成本 
英文關鍵字 Desalination of seawater  NEWater  Sustainable water  LINGO simulation  The unit costs 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 近年來由於氣候變遷的影響加上臺灣地理位置、地形、人口及產業快速發展,導致水資源問題日趨嚴重。臺灣地形狹長、河川陡峻,且位於颱風帶,雖然每年可帶來豐沛的水量,但由於人口過度密集,土地過度使用,水土失去平衡,每年都會有嚴重災情發生,所以如何運用現有之水資源設施及開發新興水資源為本研究討論之重要議題。
本研究主要以不超抽地下水及不抽取地下水為原則,使用LINGO軟體並推估出四個情境之需水量,並參考國內外之新興水資源指標(包含:水庫清淤、海水淡化廠、新生水廠、自來水管線汰舊換新、雨水收集等)利用,討論是否滿足整體達到供需平衡,再計算其所耗費之最小成本。以不計成本的方式估算新興水資源及修復漏水率等相關問題所耗費之最佳成本效益來提供政府未來臺灣水資源利用之最佳策略。
英文摘要 In recent years, due to impact of climate change, geographical, population and rapid development of industry, the water resources problem became worst and worst in Taiwan. Taiwan’s topography is narrow and rivers are steep and that being located in the typhoon belt. Although typhoons can bring abundant water every year, the population is overcrowding, the land was farmed heavily and water and soil loss its balance so that there are serious disasters in Taiwan. How to use existing water resources facilities and development of emerging water resources as the study of important issues to discuss.
In this study, the principle is non-extraction of groundwater, using LINGO software to estimate the volume of the water demand for the four situations and refer to domestic and overseas indicators of emerging water resource which includes dredging reservoirs, desalination plants, New water, replace old water pipeline with new ones and rainwater harvesting. And then to discuss whether water of overall demand was met or not. Finally, calculate the cost of its minimum cost. The way to estimate the most cost-effective of repaired water leakage rate and emerging water resources and then provide the best strategy of water utilization of Taiwan for government in the future.
論文目次 目錄
中文摘要………………………………………………………..I
英文摘要………………………………………………………II
目錄………………………………………………………….….i
表目錄………………………………………………………….v
圖目錄………………………………………………………...vii
第一章 前言……………………………………………………………………...1
1.1 研究動機…………………………………………………………………….1
1.2 研究目的…………………………………………………………………….1
1.3 研究區域…………………………………………………………………….2
1.4 研究架構…………………………………………………………………….3
第二章 文獻回顧……………………………………………............4
2.1 臺灣水資源現況…………………………………………………………........4
2.1.1 氣象水文及地形特性……………………………………..…………4
2.1.2 人口快速增長及用水遽增…………………………….……………5
2.1.3 水資源管理方面…………………………………………...…………6
2.1.4 水資源利用現況…………………………………………………....…6
2.2 颱風…………………………………………………………………….........….10
2.3 海水淡化………………………………………………………………........….11
2.3.1 海水淡化發展……………………………………………………....12
2.3.2 海水淡化的成本與產值…………………………………………..12
2.3.3 臺灣發展概況……………………………………………….........……..14
2.3.4臺灣推動海水淡化面臨之問題…………………………………........17
2.4 水庫……………………………………………………………………........….19
2.4.1 臺灣現有水庫和壩堰……………………………………………..19
2.4.2 臺灣水庫泥沙淤積……………………………………………..…19
2.4.3 水庫清淤方式及成本……………………………………..………22
2.4.4 臺灣水庫清淤概況…………………………………………..……23
2.4.5 清淤遭遇之困難……………………………………………..……25
2.5 自來水管線…………………………………………………………….....27
2.5.1 自來水供水及普及率…………………………………………..…27
2.5.2 自來水漏水管線汰換………………………………………..……28
2.5.3 結語………………………………………………………………......30
2.6 雨水與再生水……………………………………………………………......31
2.6.1 雨水收集相關技術及產品特性………………………...31
2.6.2 雨水利用應用面向…………………………………………..……32
2.6.3 雨水與再生利用成果……………………………………..………33
2.6.4 結語………………………………………………………………......36
2.7 新生水廠…………………………………………………………………........37
2.7.1 新生水概況……………………………………………….………..37
2.7.2 新生水成本……………………………………….…………….….39
2.7.3 臺灣地區汙水評估…………………………………….………….39
2.7.4 結語……………………………………………………………….....41
2.8 地下水………………………………………………………………….......…42
2.8.1 地下水抽水量……………………………………………….…….42
2.8.2 地層下陷………………………………………………….……….43
2.8.3 結語……………………………………………………………...…44
2.9 農業休耕…………………………………………………………….…....…45
2.9.1 實際農業取水量……………………………………………..…45
2.9.2 未來灌溉取用水需求量目標訂定…………………….46
2.9.3 農業取水量總需求量評估……………………………………47
2.9.4 臺灣農業休耕與廢耕……………………………………………49
2.9.5 結語……………………………………………………….…..…….50
第三章 研究方法……………………………………................……….51
3.1 軟體應用…………………………………………………………………......51
3.2 問題描述………………………………………………………………….....52
3.3 模式建構………………………………………………………………….....53
3.3.1 數學模式………………………………………………………..…53
3.3.2 符號說明………………………………………………..…………53
3.3.3 模式說明…………………………………………………………..54
第四章 研究結果…………………………………………….............55
4.1 模式假設條件…………………………………………………………….55
4.2 模式應用……………………………………………………...…………..58
4.2.1 情境一………………………………………………..……………58
4.2.2 情境二…………………………………………………..…………60
4.2.3 情境三…………………………………………….……………….62
4.2.4 情境四……………………………………………….…………….64
4.3 情境之小結……………………………………………………...………66
第五章 結論與建議…………………………………….…...........…63
5.1 結論……………………………………………………………………...67
5.2 建議……………………………………………………………………...68
參考文獻……………………………………………………...............70


表目錄
表2-1資源供需概況表………………………………………………………………..8
表2-2國內現有海水淡化廠…………………………………………………………14
表2-3台灣地區規劃或籌設中之海水淡化廠………………………………………17
表2-4臺灣99年96座公告水庫淤有效容量與淤沙量……………………..………20
表2-5臺灣99年重要水庫淤砂(1/2)………………………………………...………20
表2-6臺灣99年重要水庫淤砂(2/3)……………………………………...…………21
表2-7臺灣99年重要水庫淤砂(3/3)……………………………………...…………21
表2-8庫淤積浚渫陸面機械開挖單價成本………………………………..………..23
表2-9近8年(91-98)公告水庫清淤量統計……………………………….…………24
表2-10歷年自來水供水人口及普及率…………………………………….……….27
表2-11民國91~94年自來水供水量及管線長度…………………………..……….29
表2-12民國86至93年度執行汰換管線長度及經費……………………………....…30
表2-13民國90至93年度的年漏水量……………………………………………........…30
表2-14臺灣地區農業雨水利用成果…………………..……………………….......……33
表2-15臺灣地區都市雨水/中水利用成果………………..………………………......34
表2-16雨水及再生水利用成果統計……………………….…………………….......….35
表2-17新生水處理評估廠基本資料…………………………………………….......…..38
表2-18臺灣地區汙水處理總量…………………………………….……………….........40
表2-19臺灣水再生利用潛勢推估……………………………………………........…….40
表2-20臺灣水再生利用潛勢推估………………………………………………….........40
表2-21臺灣地區農田水利會計畫及實際灌溉取用水量清查、統計結果…46
表2-22農業取用水需求量評估值……………………………………………........……48
表2-23民國100年與(民國86-87平均)農業用水比較………………………….…48
表2-24 民國 86至99年耕地及休耕面積…………………………………………...…49
表4-1各方案比較表……………………………………………………..………….........66

圖目錄
圖1-1臺灣地區水資源分區圖…………………………………………………….….......2
圖2-1臺灣地區年平均降雨量……………………………………………………........…4
圖2-2臺灣各地區年平均降雨量…………………………………………………......….4
圖2-3全球淡化水之累積產量成長趨勢…………………………………….……...….5
圖2-4各標的用水趨勢圖…………………………………………………………….........8
圖2-5水資源運用實況…………………………………………………..………….........9
圖2-6全球淡化水之累積產量成長趨勢…………………………………....…………11
圖2-7歷年及各國海淡廠單位造水成本...............................................13
圖2-8老舊管材…………………………………………………………………...........…28
圖2-9雨水收集系統組程示意圖…………………………………………..….......31
圖2-10地下水各區使用量……………………………………………..…………......…42
圖2-11 1999~2008年水資源運用情形………………………………...………….43
圖2-12台灣地區民國101 年度止地層下陷檢測概況圖…………………………44
圖4-1情境一各項策略配水比例圓形圖………………………………………..…..59
圖4-2情境二各項策略配水比例圓形圖……………………………………...…….61
圖4-3情境三各項策略配水比例圓形圖…………………………………..………..63
圖4-4情境四各項策略配水比例圓形圖……………………………………………...65
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