飲用水管理的飲用水管理的水源、淨水、供水與停水水源、淨水、供水與停水

特性探討特性探討

組長組長 :: 張家睿張家睿 4940N0354940N035組員組員 :: 吳世弘 吳世弘 4940N0314940N031

洪聖智洪聖智 4940N0104940N010 歐永仁歐永仁 4940N0224940N022

指導老師：許蕙琳指導老師：許蕙琳

摘要摘要

生活三要素：生活三要素：水水、陽光、陽光、、空氣空氣 自然環境的破壞自然環境的破壞

↓↓ 安全與飲水風險受到影響安全與飲水風險受到影響

↓↓ 國內的飲用水管理是需加以重視國內的飲用水管理是需加以重視

國內的飲用水危機國內的飲用水危機

台灣地區人口密度高居全世界第台灣地區人口密度高居全世界第 22 （（ 636636人人 // 平方公里），所以受到降雨時間與空平方公里），所以受到降雨時間與空間上的限制 間上的限制

民國民國 9595 年台灣地區的用水量為年台灣地區的用水量為 174174 億噸，億噸，其中其中農業用水以農業用水以 122122 億噸億噸、、工業用水工業用水 1616 億億噸噸

（圖（圖 11 ） 所示） 所示

圖 1 國內用水標的之分佈【來源： http://wuss.wra.gov.tw/annmisc.asp 】

供水安全與飲用水風險供水安全與飲用水風險

台灣尤其台灣尤其山坡陡峻山坡陡峻、、溪流湍急溪流湍急、、年降雨量年降雨量大而集中，山區迅速開發大而集中，山區迅速開發等情事日益增多，等情事日益增多，集水區的環境功能幾乎已被破壞殆盡。即集水區的環境功能幾乎已被破壞殆盡。即使使環保署於環保署於 9797 年修正發布「飲用水水源水年修正發布「飲用水水源水質標準」，國內的供水安全與飲水風險仍質標準」，國內的供水安全與飲水風險仍是受到影響是受到影響，河川生命受到威脅，河川生命受到威脅

飲用水淨水提升與改善飲用水淨水提升與改善 飲用水危機迫使淨水場必需針對功能加以飲用水危機迫使淨水場必需針對功能加以

提升與改善包括提升與改善包括1)1) 前處理前處理2)2) 替代水源替代水源3)3) 取水專管取水專管4)4) 高級處理等的方式高級處理等的方式

水源管理水源管理水庫集水區及自來水水質水量保護區 水庫集水區及自來水水質水量保護區 目的目的 ： ：避免人為破壞 避免人為破壞 確保水源地區之水質與水源穩定確保水源地區之水質與水源穩定

集水區的隱憂集水區的隱憂 國內水庫區內由於國內水庫區內由於山坡陡峻、溪流湍急、山坡陡峻、溪流湍急、地質構造複雜、岩性脆弱、土壤鬆軟、年地質構造複雜、岩性脆弱、土壤鬆軟、年雨量大而集中，以及山區開發，開路、伐雨量大而集中，以及山區開發，開路、伐木、採砂、闢建觀光遊樂區木、採砂、闢建觀光遊樂區等情事日益增等情事日益增多，水庫集水區的環境維護已不是單單管多，水庫集水區的環境維護已不是單單管制就可以達成的。 制就可以達成的。

淨水效率與供水水質之提升 淨水效率與供水水質之提升

因應淨水效率與供水水質之提升 ：因應淨水效率與供水水質之提升 ：1)1) 水庫年限劃定保護區水庫年限劃定保護區2)2) 水源保育之執行水源保育之執行3)3) 針對藻臭針對藻臭4)4) 藻毒的高級處理藻毒的高級處理5)5) 加氯（藥）量增加等加氯（藥）量增加等

水源水質的惡化水源水質的惡化水源的保育與防治水源的保育與防治：：1)1) 未來淨水投資與處理成本增加未來淨水投資與處理成本增加

2)2) 飲用水源的水質需經過較多處理過程 飲用水源的水質需經過較多處理過程

3)3) 化學藥劑添加的飲用水源符合飲用標準，化學藥劑添加的飲用水源符合飲用標準，但是對人體長期飲用而仍是不好的。但是對人體長期飲用而仍是不好的。

結果與討論結果與討論1. 1. 原水特性之變化原水特性之變化

初期低降雨強度（初期低降雨強度（ rainfall intensityrainfall intensity ）所造成的）所造成的濁度驟增，明顯因蓄水量較少，水位較低，濁度驟增，明顯因蓄水量較少，水位較低，降雨對水庫原水濁度產生瞬間突增負荷降雨對水庫原水濁度產生瞬間突增負荷（（ shock loadingshock loading），以致於有時較低的降雨強），以致於有時較低的降雨強度，其所增加的濁度反而較高（圖度，其所增加的濁度反而較高（圖 22 ））

（圖 2 ）水庫蓄水位與濁度之分佈

130

140

150

160

170

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190

101 129 226 326 423 521 618 716 813 910 1008 1105 1203 1231

date

水庫

水位

(m)

0

50

100

150

200

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300

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450

原水

(水庫

)濁度

(NT

U)

原水(水庫)濁度 水庫水位

2. 2. 淨水場處理淨水場處理

2.1 2.1 濁度值濁度值淨水場的原水濁度與去除率並無正比關係，淨水場的原水濁度與去除率並無正比關係，濁度愈低，去除率變化愈大，濁度較高時，濁度愈低，去除率變化愈大，濁度較高時，去除率則愈高（圖去除率則愈高（圖 33 ）。）。

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

1 10 100 1000

(NTU)原水濁度

濁度

去除

率

2.22.2 操作管理操作管理地表水為水源的淨水設備，去除濁度是一重地表水為水源的淨水設備，去除濁度是一重要的設計參數，而且濁度是淨水場操作管理要的設計參數，而且濁度是淨水場操作管理最常用、也是最重要的指標最常用、也是最重要的指標

3.3. 供水風險供水風險

原水濁度變化之影響原水濁度變化之影響藻類生長：藻類生長： 阻塞濾床，影響過濾水質濁度 阻塞濾床，影響過濾水質濁度 淨水場操作：淨水場操作： 飲用水源仍有可能因颱風、污染等因 飲用水源仍有可能因颱風、污染等因 素而影響供水安全素而影響供水安全研究發現：研究發現： 原水流初沉作用會因水中顆粒大小、比原水流初沉作用會因水中顆粒大小、比 重、流況、流速等而有不同的濁度去除 重、流況、流速等而有不同的濁度去除 率 率

季節性供水水質變化季節性供水水質變化供水水質可能會受到下列因素之影響： 供水水質可能會受到下列因素之影響： （（ 11 ）送水管：重力式影響管中流況與流量影）送水管：重力式影響管中流況與流量影 響水質 響水質 （（ 22 ）配水池：無人式監控管發生事故的風險 ）配水池：無人式監控管發生事故的風險

會影響供水品質會影響供水品質（（ 33 ）配水管：管線汰換的頻率與管線修漏等）配水管：管線汰換的頻率與管線修漏等 直接影響區域性（直接影響區域性（ locallocal ）的 ）的 供水水質 供水水質

4.14.1 送（配）水管理送（配）水管理

4.14.1 送（配）水管理送（配）水管理

管線只要有接點就可能會漏水，而漏水的結管線只要有接點就可能會漏水，而漏水的結果可能會成為飲用水的污染 果可能會成為飲用水的污染

4.2 4.2 緊急應變模式緊急應變模式

強化緊急應變能力：強化緊急應變能力：（（ 11 ）前置階段：）前置階段： 對應產生必要的對應產生必要的預警預警作用 確 作用 確 認危機並加以平估 認危機並加以平估 （（ 22 ）活動階段：）活動階段： 已發生而必須進行面對危已發生而必須進行面對危 機機，，啟動協調與支援系統的啟動協調與支援系統的 運作運作

（（ 33 ）復原階段：）復原階段： 危險衝擊已不存在，危險衝擊已不存在，恢復原 恢復原 有系統的穩定供水有系統的穩定供水，並檢討，並檢討 整體缺失，作整體缺失，作為下ㄧ次緊急為下ㄧ次緊急

應變的參考。應變的參考。

GISGIS 階段：階段： 利用的地理資訊系統（利用的地理資訊系統（ Geographic Geographic

Information SystemInformation System，， GISGIS）迅速呈）迅速呈 現出一幅相關地區的電子地圖透過現出一幅相關地區的電子地圖透過 輸入、處理、分析、輸出，輸入、處理、分析、輸出，迅速掌迅速掌 握地理位置、資料處理與應變分握地理位置、資料處理與應變分 析析，以達到決策與管理支援之目的 ，以達到決策與管理支援之目的

結論結論淨水單元淨水單元：： 要有定量化藥劑的使用也必須考要有定量化藥劑的使用也必須考 量到水質變化的適用性 量到水質變化的適用性 良好的水源水質良好的水源水質：： 不需要有較多或是較好的淨水設備不需要有較多或是較好的淨水設備 與處理效率，而是僅需要較少甚至與處理效率，而是僅需要較少甚至 較簡單有效率的淨水處理過程較簡單有效率的淨水處理過程

緊急應變模式緊急應變模式

1)1) 預警機制預警機制2)2) 預警機制之外，亦需啟動協調與支援系統預警機制之外，亦需啟動協調與支援系統

的運作的運作 3)3) 恢復原有穩定供水功能恢復原有穩定供水功能4)4) 建置完整的地理資訊系統（建置完整的地理資訊系統（ GISGIS ） ）

參考文獻參考文獻 石再添，石再添， 19981998 ：地學通論：地學通論 (( 自然地理概論自然地理概論 )) 。臺北：固地文化事業有限公司。臺北：固地文化事業有限公司 Gibbons J., Laha S., 1999. Water purification systems: a comparative analysis based on the occurrence of disinfection by-products. Env. Pollution, 106Gibbons J., Laha S., 1999. Water purification systems: a comparative analysis based on the occurrence of disinfection by-products. Env. Pollution, 106 水利署（水利署（ 20052005 ）：統計年報）：統計年報 蔡明華（蔡明華（ 20032003 ）：農業用水策略。中華水資源管理學會季刊 ，）：農業用水策略。中華水資源管理學會季刊 ， 44 卷卷 11 期期 謝政道，楊正德，簡俊傑，蘇瑞榮（謝政道，楊正德，簡俊傑，蘇瑞榮（ 20052005 ）：水利地理資訊系統之發展與應用。內政部，國土資訊系統通訊季刊，）：水利地理資訊系統之發展與應用。內政部，國土資訊系統通訊季刊， 5353 期期 國際保育通訊季刊、國際保育通訊季刊、 20072007 、第十五卷、第十五卷 第三期第三期 20152015 年經濟發展願景第一階段三年衝刺計畫，行政院公共工程委員會，年經濟發展願景第一階段三年衝刺計畫，行政院公共工程委員會， 20062006 年年 1010 月月 2525 日日 環保署（環保署（ 20062006 ）：中華民國環境保護統計年報）：中華民國環境保護統計年報 南化水庫防淤清淤方案之研究（南化水庫防淤清淤方案之研究（ 19991999 ），台灣省自來水公司，成大水利海洋研究發展文教基金會），台灣省自來水公司，成大水利海洋研究發展文教基金會 Clasen J., 1998. Efficiency control of particle removal by rapid sand filters in treatment plants fed with reservoir water: a survey of different methods. Wat. Clasen J., 1998. Efficiency control of particle removal by rapid sand filters in treatment plants fed with reservoir water: a survey of different methods. Wat.

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