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發行資訊

臺灣氣候變遷調適科技整合研究計畫 總計畫辦公室

地址 32001 國立中央大學 環境研究中心 S336 室

電話（03） 426-5297 httptaiccatncuedutw

計畫主持人劉振榮 執行秘書李河清 分組召集人李明安童慶斌張靜貞

編輯鄒植汎 校訂劉紹臣盧沛文

指導與補助行政院科技部 自然科學及永續研究發展司 地球永續防災科

臺灣氣候變遷調適科技整合研究計畫 Taiwan Integrated Research Program on Climate Change Adaptation Technology

電子報 第 11 期 2015 6

臺灣乾旱趨勢

乾旱為臺灣常見的災害性天

氣之一與颱風豪雨造成的立

即災害相比乾旱對社會經濟

的衝擊是漸進的影響層面深

度與持續性經常大於洪災今

年 4 月份限水措施的不便喚

醒了社會大眾對乾旱問題的重

視臺灣乾旱的型態為何地

域上有何不同我們有什麼調

適策略可選擇正是本期報導

關心的議題摘要研究成果如

下

臺灣連續 5 天不降雨日數

有增加的趨勢

劉紹臣院士（中央研究院環

境變遷研究中心）發現近 50

年來臺灣連續 5 天不降雨的

乾日愈來愈多劉院士認為這

是因為西太平洋平均氣溫每

上升攝氏 1 度大氣中的水氣

將增加 7臺灣前 10的強降

雨就會增加約 100會使得排

名後 30的中小雨相對減少

因而拉長不降雨的時間劉紹

臣院士認為對臺灣真正具有

威脅性而且最需要優先調適

的是極端天氣水資源與乾旱

判斷乾旱的指標 SPI

在研究方法上常將乾旱視

為降雨事件的時間與空間發生

顯著變異所造成的現象美國

氣象學會使用的「標準化降雨

指標(Standardized Precipitation

Index SPI)」就是以「時間」

為主軸將不同時間尺度的降

雨情形量化為 SPI 指數因為

降雨的間隔長短與各種水資源

的形成密切相關例如短期

降雨減少土壤含水量就會主

即下降長期降雨減少水庫

蓄水量就會明顯下降

若以 SPI 指數來分析 1960-

2012 年53 年間的臺灣乾旱次

數趨勢可以發現到北部與東

部地區的乾旱次數在減少中

南部地區卻有逐漸增加的趨

勢若以乾旱持續時間趨勢來

看北部與東部地區的連續乾

旱時間在延長西南部卻有逐

漸縮短的趨勢

南部地區水庫豐枯比加劇

臺灣南部地區降雨具有季

（左圖）1960-2012 年乾旱次數趨勢圖北部與東部地區的乾旱次數在減

少中南部地區卻有逐漸增加的趨勢（右圖）乾旱持續時間趨勢圖北部

與東部地區的連續乾旱時間在延長西南部卻有逐漸縮短的趨勢 資料來源 2014 TaiCCAT環境組 期末報告

臺灣地區每年乾日日數統計和其變化趨勢（1961-2011） 資料來源林棽劉紹臣林沛練〈臺灣地區乾旱問題之分析〉

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焦點議題 電子報 第 11期 20156 第 2版

節性豐水與枯水期差異顯著常

使枯水期發生氣象與水文乾旱此

時若水庫儲水無法應付需求就必

須啟用限水措施依過去的觀測記

錄來看南部地區雨量多集中 5-10

月於(豐水期)而 1-4 月11-12 月

(枯水期)之雨量均為偏低1980-

1999 年間的豐枯比約為 86 比 14

降雨分配已經極為不均經氣候模

式的模擬推估未來 (2046-2065

年)的豐枯比將加劇為 91 比 9面

對此趨勢除了仰賴水庫調節我

們需要更多的調適選項

以臺南巿為評估示範地區試以

聯合國氣候變遷的 A2 情境(假設

世界各國未採取一致的行動各自

發展自己的經濟與技術二氧化碳

排放持續增加至 21 世紀末 )模

擬未來 200 年的需水量結論是無

論公共用水是否增加農業需水量

均會增加約 11 億噸

因此如何在降雨豐枯差異加

劇蓄水設施不足水資源利用不

易水處理設施能力有限的既有困

境下儘可能避免限水的風險調

適選項是一個關鍵的發展方向以

下將以聯合國組織(IPCC)建議的

研究方法將風險成因依危害暴

露脆弱度分類並列出對應的調

適選項

摘要鄒植汎 資料來源 TaiCCAT 環境組

評估組 期末報告 〈經濟部建構智慧管理

之水資源政策〉 〈經濟部水利署臺灣地區民國 101 年農業用水量統計報告〉聯合國 IPCC未來氣候情境推估定義

臺灣南部水庫過去(1980-1999 年)與未來(2046-2065 年)之豐枯比

(CGCM3CNRMGFDLLASG 與 CSIRO 等 5 個模式平均值) 資料來源 TaiCCAT評估組 期末報告

參照不同風險來源可對應的調適選項 資料來源 TaiCCAT評估組 期末報告

面臨問題 調適選項

危

害

降雨豐枯差異大

新增海水淡化廠

水回收處理（工業廢水都巿汙

水農業回歸水）

枯水期之備用水源

（農田都巿之雨水儲集系統）

極端氣候 水情監測

備援取水系統

暴

露

河川坡陡流急 建造水庫以蓄存雨水

集水區整治坡地復育

生活需水量增加 生活節水方案

（打折供水推廣節水觀念）

工業需水量增加 工業節水方案

（打折供水奬勵低耗水產業）

農業需水量增加 農業節水方案（打折供水調整農

業耕作制度推廣精密灌溉）

都巿發展迅速 建立兼具防洪與儲水功能的都巿防

災公園

脆

弱

度

極端氣候災害影響

供水系統

清淤排砂

高濁度時分層取水

供水系統

抗旱能力不足

增建淨水場增進淨水場處理能力

改善輸水設施（減少渠道輸水損

失公共輸水管線漏水率）

增設管線以提高自來水普及率

水質惡化 設置水質監測站

設置水質淨化工程

地下水超限使用 設置人工湖減少地下水開發

管理單位權責分歧

建立水資源整合單位以因應氣候

變遷的挑戰

強化各標的用水之間的調度管理

臺灣南部

水庫豐枯比

過去值 (1980-1999 年) 未來 (2046-2065 年)

豐水期 枯水期 豐水期 枯水期

86 (2155mm) 14 (344mm) 91 (2976mm) 9 (289mm)

3

國際新知 電子報 第 11期 2015 6 第 3版

已開發國家調適科技

(左圖)刻托波浪能源系統 (下圖)刻托系統原理概念圖

屋頂植被或屋頂綠化可以吸收高達 60-80

的降雨有助於減少排水系統的壓力亦有助

於降低城市的溫度（熱島效應）目前世界各

大都會區紛紛以強制的方式推行例如丹

麥哥本哈根巿規定屋頂斜坡度小於 30 度角的

房子將強制執行綠屋頂更新計劃與其他歐

洲城市不同之處為並不直接補助建造綠屋頂

的資金而是規定每平方公尺的綠屋頂可扣抵

300 丹麥克朗（臺幣 1383 元）的公共污水處理

費2014 年

起臺北市

亦規定 5 千

萬以上建

築屋頂的

50必須進

行綠化資

料來源國

發會哥本哈根

的綠色建築臺

北市綠建築自

治條例第 3 條

以希臘海洋女神為名的「刻托(CETO)」主要的設計概念

為在海底安裝大型浮筒和幫浦當海浪使浮筒載浮載沉的同

時拉動幫浦以加壓海水推動岸上的渦輪發電機與逆滲透

淨水系統同時產生電力與淡水失去動能的海水就直接回

歸大海不產生任何污染 第一個商業運轉系統已於 2015

年 2 月在澳洲西部加登島啟用造價約 10 億元臺幣17 個

月建造完成發電量 300 萬瓦相當於 1500 至 2000 戶民宅

電量資料來源經濟學人雜誌卡內基波浪能源公司〈臺灣

蘋果日報澳洲首創海浪發電 零污染〉維基百科

（左圖）裝置綠屋頂前後的熱影像比較紅色為高溫部分藍色為低溫部分溫差最高可達攝氏 26 度

（右圖）德國斯圖加特巿歐洲最早強制要求屋頂綠化的城市之一圖 GreenRoofcomDiane Cook amp Len Jenshel Photography

新式海浪發電與海水淡化兩用系統

綠屋頂 (Green Roof) 法規

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國際新知 第 4版 電子報 第 11期 2015 6

這是 1980 年代起源於非洲馬

達加斯加島的技術由法國

Henri de Laulanie 神父為了在不

增加額外成本的情況下增加農

產而提出的綜合性方法原則

為改變從前三四株一穴的作法

改採每穴一株避免根部競爭

使植物根部發達能更好地從土

壤中吸取養分 以「乾濕交替灌

溉」法維持最低限度的田水

進而使水稻生長健康旺盛

節省資源提高產量

世界銀行近年來積極推廣

SRI 栽培法已有 50 多國如印

度中國越南柬埔寨緬甸

及印尼等已有超過 1 萬公頃栽

培面積其中以印度和中國最

大合計超過 90 萬公頃印度是

SRI 最普及的國家45水稻栽

已導入但最成功進行的是柬埔

寨各國公認最明確的效益為

1 最多可減少 90的種子量

2 最多可減少 50灌溉用水

Taiwan SRI 準則

2011 年臺灣列入第 45 個

SRI 國家2013 年由臺美日

學者共同發表 Taiwan SRI 準

則同年臺北市七星農田水利

研究發展基金會與臺灣農業工

程學會合作應用繁葵集團

(Caremed Supply Inc)甘泉團隊

所建立的 Taiwan SRI 準則於七

星農田水利會灌區試作以期建

立稻作強化體系追求「低投入

高產出」(Less water More rice)

的目標

資料來源美國康乃爾大學 SRI 國際網路

與資源中心GREENPEACE張煜權〈寧

靜的臺灣稻作革命(上)-低投入高產出的

強化稻作系統〉聯合國糧農組織(FAO)

使用 SRI 栽培法的作物明顯較粗壯 圖 sdtt-sriorg美國康乃爾大學 SRI國際資源中心-伊拉克檔案

比例 得分 排名

開發中國家調適科技

石埂是非洲布吉那法索一項傳統的技術在無法蓄水的半乾

旱坡地上「石埂」可以減緩徑流增加雨水滲入地下的比率

提高農作生產是非常低成本而有效的調適科技與此同時

水流中的懸浮物被這些半透水屏障攔截亦增加土壤肥沃度

在北非地區當地人提高了精緻度並藉此調整土地的輪廓

資料來源英國國際環境與發展研究所(ieed)聯合國糧食及農業組織(FAO)

(左圖)石埂攔水原理示意圖 (右圖)石埂結構剖面圖 (右上) 簡易水平儀 資料來源英國國際環境與發展研究所(ieed)

SRI 水稻強化栽培系統（System of Rice Intensification）

Stone Line (石埂)非洲半乾旱地區的傳統智慧

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調適科技 電子報 第 11期 2015 6 第 5版

我國現有水患調適科技

全臺各縣巿已啟用或進行中的滯洪池規劃案簡表 資料來源經濟部水利署等官方簡報

根據科技部「2011 臺灣氣

候變遷科學報告指出臺灣遭

受的「極端降雨」在近 10 年

來較之過去 30 年增加一倍以

上幾乎年年都有因豪雨所造

成的嚴重災害其主因經常是

排水系統無法即時排出積水

因此以增加「滯洪池」或「都

市滯洪空間」以調節洪水便

是十分有效益的調適工法現

已在在各地的排水系統設計中

已大量的運用 參考資料經濟

部水利署內政部〈氣候變遷下都市地

區滯洪空間之規劃〉水利署水利規劃

試驗所治水新思維-流域綜合治水

全台灣第一座都市滯洪池公園高雄

三民區本和里生態滯洪池 圖高雄巿議會

利用交通警政單位在路口或主要道路之監

視器防災社區的即時監視錄影器社區超商

或加油站等 24 小時錄影設備的影像運用影像

辨識影像位移計算及影像定量分析方法水

利署義守大學與臺灣省水利技師公會一同

研發自動化淹水監視系統藉由影像分析處理

及淹水辨識系統判斷是否發生淹水與估計淹

水深度並即時傳送影像判讀結果與資料供

防救災單位通知民眾疏散與撤離之參考此系

統亦榮獲 2013 年俄羅斯阿基米德國際發明展金

牌獎2014 年日本東京天才發明展金牌獎

資料來源水利署 監視系統應用於都市區域水情及災情評估之

研究水利署電子報水利署委辦計畫成果發表會

(上圖)自動化淹水監控流程 (下圖)影像辨識系統運用監

視器影像以虛擬水尺 (藍色框))估算淹水深度 資料來源經濟部水利署〈積淹水影像監控技術應用先期規劃〉

地區 名稱 (蓄水容量) 治理目標

1 臺北巿 萬美滯洪池 (11 萬 m3) 文山區興隆路長年豪雨成災

2 新北巿 林口滯洪池等 28 座 五股泰山八里鄉地勢低漥處常

發生淹水及土石流

3 新竹縣 溝貝滯洪池 (進行中) 溝貝排水出口受頭前溪河道彎曲的影

響水量無法順利排出易致淹水

4 苗栗縣 後龍水尾滯洪池 (面積 14公頃)

後龍溪上游農田被水勢淹沒

5 臺中巿 秋紅谷公園 (25 萬 m3) 紓排臺灣大道沿線大雨的水量

6 彰化縣 南分圳滯洪池等 13 座 附屬於各地區排水系統

7 雲林縣 北港滯洪池 (190 萬 m3) 地層下陷不易排水

8 嘉義縣 鹽田蓄洪池 (規畫中) 同上利用當地荒廢鹽田蓄洪

9 臺南市 仁德滯洪池 (63 萬 m3)

永康仁德文賢歸仁及臺南交流

道特定區等區近年都市發展快速

地區排水建設無法跟上腳步每遇暴

雨即造成低窪地區淹水情形

10 高雄巿 本和里生態滯洪池 (全台灣第 1座都市滯洪池

公園11萬 m3)

2001 年潭美颱風降下超過百年頻率豪

雨多處淹水

11 屏東縣 東門溪上游滯洪池 (70 萬 m3)

2011 南瑪都颱風恆春鎮淹水嚴重

600 多戶受災

24 小時自動化淹水監控系統

滯洪池 生態滯洪池

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調適科技 第 6版 電子報 第 11期 2015 6

國內過去數十年來曾多次

進行人工增雨作業但運用的

方式多以地面燃燒碘化銀進

行冷雨增雨為主此方法如同

右表所示效率不佳或緊急

時以飛機進行空中種雲增

雨但費用高昂難以常態性使

用綜合各方經驗最理想的方

式為使用人工種雲焰劑並儘

可能在水庫集水區的高空釋放

10~50 公斤焰劑(每支 13 公

斤)

初步研發完成本土種雲焰劑

水利署自 2013 年起委託臺

大大氣資源與災害研究中心進

行「人工增雨技術精進研發計

畫」現已初步研發完成本土製

造的種雲焰劑配方並與國防

部軍備局合作製造使得每支

焰劑造價僅為臺幣 1 千元相

較於進口焰劑每支約美金 100

元 (臺幣 3 千元左右)本土產

品的效益顯而易見的

研發高空焰彈投射技術

在種雲焰劑投放的途徑方

面研究人員與煙火公司合作運用高空煙火可連續發射的特性替代

昂貴的飛機可望使得人工增雨成為一種價廉而高效益的調適科技

參考資料經濟部水利署-人工增雨精進研發計畫(12)期末報告書

我國現有抗旱調適科技

(左圖)現行各種人工增雨方式意示圖 (中圖)本土種雲焰劑之地面實驗 (右圖)高空焰彈投射實驗 圖人工增雨研發評估計畫

現行各種人工增雨平臺之評估表 來源人工增雨研發評估計畫

種類 施作內容 成本 種雲效率初估

1 地

面

冷雲種雲(碘化銀)

碘化銀原料 250 元公升

瓦斯燃料 50 元小時

300 元

公升-小

時

效率差安全成本

低易操作需有上升

氣流天氣條件或藉助地

形

暖雲種雲(氯化鈣)

暖雲焰劑每支 100 美元 每處造雨站每次 4 支

1 萬 2

千元次

-處

效率尚可安全成本

低且易操作需有上升

氣流或藉助地形

暖雲(本土焰劑)

每支造價約 1 千元 每處造雨站每次 4 支

4 千元

次-處

效率尚可目前僅初步

研發完成暫時無法隨

時大量提供焰劑

2

準

空

中

遙控直昇機

租金約 7 千元天-次 燄劑 3 千元支

約 1 萬

元天-

人次

效率尚可安全成本

低然而最高僅能距地

面 4 百公尺處燃放

高空氣球

器材與操作約 6 千元次 燄劑 3 千元支

約 9 千

元次

效率尚可安全成本

低然而無法控制方向

和水平移動燃放

3 空

中

空軍運輸機搭載 4 噸清

水高空噴灑種雲

油料約 25 萬架次 耗材約 5-10 萬年

約 25

萬架次

效率高載重高且種雲

面積大惟投入資料人

力成本高實際進行

時缺乏作業彈性

改裝飛機空中燃燒焰劑

租金約 126 萬元小時

焰劑費用另計

約 126

萬元小

時

效率高可搭配國外或

本土研發焰劑

本土增雨種雲焰劑高空焰彈投射技術之研發