1、台灣健康水庫管理 經驗分享,蔣本基教授（國立臺灣大學環境工程學研究所） 國立台灣大學環境工程研究所,簡報大綱,因應氣候變遷、提升水庫管理效能之國內外經驗 建立健康水庫之願景、目標與策略 建立健康水庫之評估指標 結論,1.因應氣候變遷、提升水庫管理效能之國內外經驗,1.1 國外於健康流域管理之系統性規劃的彙整（美國）,1.1 國外於健康流域管理之系統性規劃的彙整 (歐盟),歐盟流域管理計畫(RBMPs)流程圖,1.1 國外於健康流域管理之系統性規劃的彙整,復育Lake Inba-numa之整合式流域管理計畫的目標願景,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（美國）,氣候變遷對於水資源層面影響
2、相當廣泛，依據美國環保署於 2012 年提出之National Water Program 2012 Strategy: Response to Climate Change，可歸納為以下七點： 1. 提高水污染問題：由於溫暖的空氣和水溫，導致降雨型態的改變，並造成歸類為損害水體的數目增加，對人體健康與水生生態系統均產生相當的衝擊。 2. 硬體設施與生態棲地影響：由於更多的極端氣候事件，包括較劇烈的降雨，以及熱帶風暴（颱風），對水利基礎設施和水生生態系統均造成影響。 3. 自來水供應的影響：由於頻率更高、嚴重程度更大與持續更久的乾旱，降水和融雪型態改變，蒸發量增加，以及海水入侵地下水含水層，均
3、造成民生、農業、工業供水、以及能源生產用水的衝擊。 4. 水體邊界改變與位移：主要為海平面上升，並造成河口與海岸線之改變；同時亦會影響河川流量、降水、蒸發，以及濕地和湖泊的大小。 5. 改變水生生物生態：由於溫暖的海水和不斷變化的流動，導致在某些地區的水生生態系統健康狀況惡化。 6. 海岸區域複合式衝擊：災害型態已非單一型態，可能結合海平面上升、洪水和風暴的增加、海岸侵蝕、海水倒灌、自來水鹽化、海洋溫度升高、海洋酸化等影響。 7. 非直接衝擊：由於人類因應氣候變化現階段仍無法預期的後果，例如二氧化碳封存，以及其他溫室氣體減排策略所產生的間接影響。,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（德
4、國）,德國政府在因應氣候變遷的調適策略中（Germany, 2008）提到，基礎設施之因應包括： 調整乾旱期的供水問題 在高溫或低水壓時供水管線的細菌生長問題 暴雨發生時雨水收集系統的調整彈性 由於水壩、水庫與滯洪池串聯成水資源管理中重要的一環，在多功能的整合使用下（兼具供水、發電、放流等功能），如何在不同時空、不同需求情境下，對水庫儲存容量進行差異化管理，更是面臨氣候變遷的主要課題。,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（日本）,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（日本）,綜合治水示意圖,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（加拿大）,加拿大河流研究所（CRI）的河流生態
5、系統研究中，參考河與水庫環境的物理以及生物的結構和功能，以制定一系列適合研究與監測水庫的指標。 水庫和大壩共屬水庫集水區的部分，所以水體的部分與大壩的物理與生物部分是水庫的健康指標的評估標準。包括水量、底泥、底泥分層、底泥的組成、大壩的底泥懸浮物及大壩的材料等。,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（澳洲）,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（英國）,根據Atkins顧問公司對英國提出的建議報告 建議英國水庫管理局可進行的評估程序。,由於集水區特性對氣候變遷影響的風險程度有很大關聯性，所以必須進行集水區脆弱度評估。 水庫的氣候變遷調適評估主要分結構(form)和功能(functi
6、on)兩大部分。在分別對於結構和功能進行調適途徑評估之後，再整合兩方面的建議提出適當評估機制。,1.2 國外先進國家因應氣候變遷衝擊之經驗（英國）,1.3我國因應氣候變遷之調適策略與措施,*網底表示列為優先執行的水資源調適行動計畫(僅節錄與水庫集水區相關者) (國發會，2014),1.3我國因應氣候變遷之調適策略與措施,在維生基礎設施的供水系統方面，針對水庫的細部調適措施有(國發會，2014)： 修訂水庫運用要點及水門操作規定 進行水庫設施更新改善 定期執行水庫安全檢查及評估工作 厚植水庫設施營運操作與維護管理人員素質 強化水庫安全監測與水文觀測系統，並建立監測與觀測紀錄資料庫 表則列出在維生
7、基礎設施領域、與水庫集水區相關的調適策略、措施與行動計畫,1.3我國因應氣候變遷之調適策略與措施,表則列出在維生基礎設施領域、與水庫集水區相關的調適策略、措施與行動計畫,*僅節錄與水庫集水區相關者 (國發會，2014),1.3我國因應氣候變遷之調適策略與措施,既有水庫安全風險關鍵課題及因應對策,1.3我國因應氣候變遷之調適策略與措施,既有水庫安全風險關鍵課題及因應對策,1.3我國因應氣候變遷之調適策略與措施,氣候變遷下水庫風險管理程序圖,國內主要水庫進行風險分析之後，其水庫安全分析結果,國內主要水庫進行風險分析之後，其供水營運風險分析結果,2.建立健康水庫之願景、目標與策略,2.1 評析我國水
8、庫的關鍵議題,我國水庫管理之SWOT分析,2.1 評析我國水庫的關鍵議題,為擬訂方針解決問題，首先彙整我國水庫健康與水環境變遷之關鍵議題有以下五大項：議題一：泥沙淤積導致水庫庫容減少議題二：水庫設施安全、原水濁度過高等水質問題議題三：水庫優養化，生物棲地遭受破壞議題四：水資源開發影響社會、經濟和環境議題五：氣候變遷增加供水不確定性,2.2 研擬健康水庫之願景目標,願景： 永續環境、安全水庫 目標： 提升水庫安全、保育水庫生態、降低水庫衝擊、促進水庫績效、健全水庫管理 短中長程目標： 近程（20152020）：確保水質穩定、減緩生態衝擊 中程（20202025）：減少水庫淤積、維持有效庫容 長程
9、（20252030）：延長水庫壽齡、永續水庫經營,2.2 研擬健康水庫之願景目標,五大議題與五大實施策略的對應關係,2.3 建立健康水庫之策略與建議措施,確保壩體安全與有效庫容，保障供水水質安全 (Safety, S) 壩體安全 監測壩體結構安全 評估天災人為等因素造成之潰壩風險 淤積評析 清除淤積、維持水庫庫容 穩定供水水量 供水水質安全 確保水源水質符合指標標準 監控水庫水質惡化,2.3 建立健康水庫之策略與建議措施,維護集水區生態品質，保障水庫生態系統健康 (Ecology, E) 集水區陸域生態 保育集水區內植被、森林和濕地 評估集水區水土保持、土地利用、水文及地貌 集水區生物系統 維
10、持生物多樣性和完整性 評估河溪棲地狀況 水庫生物系統 調研水庫浮游植物 調查水庫浮游動物等生態系統健康指數,2.3 建立健康水庫之策略與建議措施,維持下游河川生態基流與多樣性，營造社會環境與景觀美質 (Impact, I) 河川水文 維持水庫下游河川生態基流 降低水庫下游河川流量及頻率變數 河川生態 保護水庫下游河川棲地完整性與生物多樣性 維持水庫下游河川河道及海岸穩定度及輸砂量 社經與景觀 降低水庫建設影響文史資產與景觀美質 回饋集水區居民經濟、維持供水服務水準,2.3 建立健康水庫之策略與建議措施,提升防汛抗旱環境效益，確保水庫環境經濟績效 (Performance, P) 防汛抗旱減災效
11、益 評析防洪操作績效 評量蓄水抗旱績效 環境經濟績效 統計水力發電、減碳及環境教育成果 統計供水（含公共給水、灌溉等）與維運費用支出 集水區污染整治績效 分析集水區點源及非點源污染削減量 分析集水區水土保持與生態工程面積,2.3 建立健康水庫之策略與建議措施,建立環境資訊系統，健全水庫安全營運管理 (Management, M) 安全管理 紀錄水庫操作、洩洪警報與運轉監控 落實緊急應變計畫與演練 環境資訊管理 宣導環境政策與教育訓練 通過環境管理系統ISO認證、統計環境監測等報告 營運管理 落實人事行政管理、記錄運轉營運報告 宣導職安衛生、處理民眾陳情及重大事故,2.3 建立健康水庫之策略與建
12、議措施,健康水庫相關工作執行完整度,2.4 規劃水庫及集水區管理的研究趨勢及需求,根據夏威夷大學劉成均教授於2015年國際健康流域管理國際研討會(International Conference on Healthy Watershed Management)所發表的專題演講(Liu, 2015)，目前傳統供水系統所面臨的挑戰有以下四點水資源短缺供水基礎設施老舊非點源汙染問題水環境變遷,2.4 規劃水庫及集水區管理的研究趨勢及需求,本研究團隊於2015年3月舉行的建構整合式水資源管理系統制度邁向綠色經濟論壇中，也做出結論建議國內整合性水資源管理(integrated water resourc
13、es management)之研究議題應為： (1) 水平衡 (Water budget) (2) 水權合理分配 (3) 氣候變遷及環境衝擊 (4) 地下水補注與地層下陷防治 (5) 污染減量與創新綠色技術 (6) 治理 (7) 大數據(big data)的建置與應用,2.4 規劃水庫及集水區管理的研究趨勢及需求,美國環保署在國家水部門研究策略(National Water Program Research Strategy)中，也建議以下的優先研究主題：(USEPA, 2015) 健康流域與沿海水體 安全飲用水 (safe drinking water) 永續的供水基礎設施 水的安全性 (w
14、ater security) 在每項主題中的研究需求可進一步分類為：對水體健康的影響；對人體健康的影響；發生頻率與暴露量；方法論；處理技術與處理效能。,3.建立健康水庫之評估指標,36,3.1 候選指標,在充分收集國內外相關研究資料的基礎上，結合翡翠水庫的實際情況，建立了 水庫安全 水庫生態 水庫績效 水庫影響 水庫景觀及水文 等5個一級評量指標，下設36個二級指標以及72個三級指標，以備後續篩選使用。,2015年5月2日為第1版， 本次為第2版,*符號說明：A 完全符合；B符合 C尚符合 D不符合 （此為基於翡翠、石門、曾文、鯉魚潭與南化五個水庫調查判斷）,3.1 指標篩選原則與特性分析,*
15、符號說明：A 完全符合；B符合 C尚符合 D不符合 （此為基於翡翠、石門、曾文、鯉魚潭與南化五個水庫調查判斷）,3.1 指標篩選原則與特性分析,*符號說明：A 完全符合；B符合 C尚符合 D不符合 （此為基於翡翠、石門、曾文、鯉魚潭與南化五個水庫調查判斷）,3.1 指標篩選原則與特性分析,*符號說明：A 完全符合；B符合 C尚符合 D不符合 （此為基於翡翠、石門、曾文、鯉魚潭與南化五個水庫調查判斷）,3.1 指標篩選原則與特性分析,*符號說明：A 完全符合；B符合 C尚符合 D不符合 （此為基於翡翠、石門、曾文、鯉魚潭與南化五個水庫調查判斷）,3.1 指標篩選原則與特性分析,健康水庫評量指標與
16、篩選原則的符合度統計表,3.1 指標篩選原則與特性分析,43,3.2 五大指標建立,指標與策略方向的關係(1/2),44,3.2 五大指標建立,指標與策略方向的關係(2/2),水庫安全(1/2),3.2 五大指標建立,水庫安全(2/2),3.2 五大指標建立,水庫生態(1/2),47,3.2 五大指標建立,水庫生態（2/2）,48,3.2 五大指標建立,水庫績效（1/3）,49,3.2 五大指標建立,水庫績效（2/3）,50,3.2 五大指標建立,水庫績效（3/3）,51,3.2 五大指標建立,水庫影響（1/2）,52,3.2 五大指標建立,四、水庫影響（2/2）,53,3.2 五大指標建立,
17、水庫管理（1/2）,54,3.2 五大指標建立,水庫管理（2/2）,55,3.2 五大指標建立,建立健康水庫的研究目標、工作項目、與預期成果；完成訂定永續環境、安全水庫為健康水庫的願景；擬訂提升水庫安全、保育水庫生態、降低水庫衝擊、促進水庫績效、健全水庫管理五大目標；並針對目前國內水庫關鍵議題研擬出五大策略： (1) 確保壩體安全與有效庫容，保障供水水質安全；(2) 維護集水區生態品質，保障水庫生態系統健康；(3) 維持下游河川生態基流與多樣性，營造社會環境與景觀美質；(4) 提升防汛抗旱環境效益，確保水庫環境經濟績效；(5) 建立環境資訊系統，健全水庫安全營運管理。研擬出健康水庫的一級評估指
18、標，分為安全指標、生態指標、影響指標、績效指標、管理指標，並提出指標制定的方法與評估原則。每項一級指標並列有若干二級指標與三級指標。二級指標包括有S1壩體安全、S2淤積評析、S3供水水質安全、E1集水區陸域生態、E2集水區生物系統、E3水庫生物系統、I1河川水文、I2河川生態、I3社經與景觀、P1防汛抗旱減災效益、P2環境經濟績效、P3集水區污染整治績效、M1安全管理、M2環境資訊管理、M3營運管理等15項。,4. 結論,在健康水庫評鑑指標的進程建議方面，由於目前國內在水庫生態與水庫影響指標相關數據資料較不齊全；而在水庫安全、水庫績效與水庫管理指標方面大致已有良好的數據資料基礎，因此建議短期內先持續完善在水庫安全、水庫績效與水庫管理指標所需的數據資料，並應開始規劃水庫生態與水庫影響的數據資料，以利中長程能落實此兩方面的指標計算。 在數據資料的蒐集建置方面，建議以水庫集水區為對象，整合各研究單位與管理部門現有基礎地理資訊，遙測資料，河溪生物與棲地調查資訊。以水庫下游河川為對象，整理河川棲地完整性，生物多樣性與河道沉積物調查資訊。以水庫生態系統為對象，健全水庫浮游植物、浮游動物生物調查、水庫無脊椎生物、魚類等生物資訊，希望健康水庫能建立自己的生態資料庫，利於後續研究工作的開展。,4. 結論,蔣本基特聘教授 國立臺灣大學 環境工程學研究所,謝謝聆聽 敬請指教,
