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112年防汛整合與曾文水庫防洪排砂運轉決策支援
計畫年度 112 計畫名稱 112年防汛整合與曾文水庫防洪排砂運轉決策支援
主辦人員單位 養護科 主辦人員姓名 許秀眞
契約起迄日期 112年02月25日 至 112年12月31日 
決標金額 NT$ 2,990,000 決標紀錄
計畫緣由 經濟部水利署南區水資源局(以下簡稱本局)所轄管之曾文水庫、阿公店水庫、牡丹水庫及台灣自來水股份有限公司第六區管理處轄管之南化水庫係供應南部地區水源之水庫,鑑於氣候變遷之影響,致使水庫汛期間防洪操作需嚴密搭配氣象水情之推估及預警,方能有效達到水庫防汛減災及蓄水利用之效果。
因此由本計畫進行入流基本資料之蒐集及更新藉以分析庫區上游降雨時間與空間分佈特性及庫區水位歷線等關係產出之成果來作為防汛應變之用。廠商須提供氣象及水情資訊簡報,依本局需求進行水情資料蒐集、預估及分析等,提供本局於緊急應變操作參考。
近年因氣象預報技術亦有新的推展,可藉由蒐集與研判分析提升水情預估準確度。本局為確保緊急應變期間水情掌握及預警推估之準確性,爰擬辦理本計畫進行資料蒐集、分析與觀測系統整合、氣象與水情資訊提供等工作。
另因應本局防淤隧道已於106年11月完工啟用,未來除防洪功能外亦兼負排砂操作任務。為精確研判水庫異重流到達之條件與時機,使曾文防淤隧道利用達最大化,精進排砂操作模擬,以及防洪運轉對下游河道可能造成之衝擊,俾利本局未來排砂操作時之重要參考依據。
 
預期效益 藉由專業團隊協助防汛整合及諮詢,期本局防汛作業及水庫防洪排砂運轉更加精進,且於汛期後維持水庫高水位,提供南部地區穩定供水。並製作「112年防汛整合與曾文水庫防洪排砂運轉決策支援」成果報告書(含完整資料電子檔,內容包括計畫執行過程蒐集之基本資料、月報、颱風豪雨事件後報告、諮詢及簡報、各期報告書(含簡報檔)及成果資料等),保存完整歷程供後續年度參考。 
全程項目 1.庫區入流基本資料蒐集
2.防汛整合作業與諮詢服務
3.氣象及水情簡報提供
4.水情情資研判諮詢(曾文水庫)
5.曾文溪防洪預報分析暨曾文水庫防洪運轉決策支援
6.曾文水庫排砂操作模擬
7.系統功能維護
 
年度項目 1.庫區入流基本資料蒐集
2.防汛整合作業與諮詢服務
3.氣象及水情簡報提供
4.水情情資研判諮詢(曾文水庫)
5.曾文溪防洪預報分析暨曾文水庫防洪運轉決策支援
6.曾文水庫排砂操作模擬
7.系統功能維護
 
受託機構 多采工程顧問有限公司  主持人姓名 李文生 
後續處理建議 (一) 林園防災降雨雷達資料部分,由於CWA即時資料於水利署水利防災組統籌於113年度提供,建議後續計畫應追蹤水利防災組資料提供時程,開發介接程式進行相關處理。 (二) 建議持續分析林園防災降雨雷達及113年建置完成之湖山水庫雷達於南水分署轄區之雨量估計表現,並視情況評估於阿公店水庫架設微波降雨雷達輔助觀測,於曾文水庫集水區架設車載雷達等之必要性。 (三) 氣象及水情簡報提供部分,除提供歷史颱風事件及降雨量外,可增加提供歷史事件後之水庫入庫水量資料,以利南水分署判斷放水操作策略時,可以在放水量與回蓄水量間找到平衡點,以降低缺水風險並兼顧操作之執行。建請南水分署可於後續年度增列工作項目與研擬對應經費辦理。 (四) 建議未來可依據異重流(壩前>1萬ppm, 調整水利規劃分署操作原則)及高濃度渾水(壩前<1萬ppm)分類,建立防淤排砂操作原則。 (五) 依據本計畫排砂操作研析及相關計畫之研究成果,建議未來可再視現地水庫實際水位情形及泥砂濃度觀測值,同步考量有或無水力排砂操作及下游河道底床沖淤分布之情形,以達水庫防淤操作及下游河道沖淤之成效。 (六) 本計畫現有之氣象署即時訊息Line推播系統以文字為主,建議可將颱風走勢圖等資訊納入後續推播程式更新項目。 (七) 增加水庫調節性放水及下游河道回饋之自動化演算機制,若河川分署運算之下游水位結果超過警戒值,因下游河道水位上漲並非僅由水庫放水決定,建議可直接由河川分署開發Line推播系統,自動推播演算成果與相關資訊,以避免重要資訊之時效問題,以快速掌握資訊並加快應變速度。若河川分署有執行上之技術困難,再評估由本分署開發。 (八) 因應分署將於114年將「水情資訊平臺」改為不對外公開,建議將水情資訊平臺新增權限控管功能,阻擋未知使用者,並盤點目前資料連接方式(如:水庫放水對下游河道之演算成果放置於FTP供六河分署利用),確認搬移至分署內業務資訊平臺網頁後能正常運作,以達資訊安全之目的。 
計畫研究成果 本年度擴充更新4座水庫(曾文、南化、阿公店及牡丹)與2座堰壩氣象、地文、水文及重要設施等基本資料;蒐集歷史颱洪資料(包含112年度事件)分析檢討水利署水利規劃分署曾文防淤隧道水工模型試驗之排砂操作策略;車載雷達點位現勘與應用評估;配合提供氣象資訊及水情簡報;近六年預報1至72小時各颱洪豪雨事件之預報雨量及實際雨量比較分析;比較林園防災降雨雷達中央氣象署資料與Rainbow資料;提供曾文水庫之操作策略,並根據下游六河分署演算水位結果修正未來建議洩洪量;曾文水庫排砂操作模擬,依據或修正水規分署排砂操作規則,以及蒐集歷史颱風豪雨事件資料進行排砂操作策略研析,預估入庫異重流或渾水運移現象,作為相關資訊提供及諮詢,亦納入南水分署相關計畫成果,依南水分署通知進行觀測庫區現地水文資料、協助提供排砂操作資訊諮詢服務及水庫排砂決策改善相關建議;提供防汛宣導海報並辦理教育訓練;維護更新南區水資源分署水情資訊平台及Line推播系統,保持系統穩定並符合水利署「資訊相關系統開發注意事項」相關資安規定;申請水利署防災資料供應平臺服務、水利署水利防災組降雨預報資料及雙偏極化雷達推估降雨資料,可作為未來備用資料來源。 
應用情形及效益 預報產品:分析近六年颱風豪雨事件之各延時預報降雨準確度,結果顯示預報24小時延時內雨量準確度達5成時,QPF和WRF的雨量預報誤差區間小於60毫米;當準確度達7成時,QPF和WRF的雨量誤差區間小於100毫米。72小時延時之預報結果主要以WRF產品為主,結果顯示5成準確度分析誤差區間約為90毫米,7成準確度誤差區間為200毫米。 林園防災降雨雷達:比較兩種降雨資料,分析卡努颱風環流影響期間與海葵颱風後續影響期間。結果顯示,相較於Rainbow資料,CWA資料有較高的相關係數,建議後續以CWA資料為主。 曾文水庫運轉決策:提供各颱洪事件之曾文水庫水情情資研判諮詢與運轉決策建議,並與下游河川分署交換計算結果,當預測之下游河道水位有超過警戒水位之虞時,水庫隨即預備滯洪容積,在安全前提下增加滯洪量。 排砂操作規則評估:加入考量水庫水力排砂操作以及下游河道沖淤情形,分析有或無水力排砂操作之情境,彙整出適用曾文水庫現地之水庫排砂暨沖淤運轉策略分析流程。