第 12 章

水文概述

第二節 水資源

水資源• 意義─地表附近可被

人類利用的水

照片 12-1 明潭抽蓄水力發電廠

圖 12-5 抽蓄水力發電示意圖。水力發電廠是使用水位的高低落差加以發電，提供再生能源。其中抽蓄水式是將發電後的水資源儲存於下池，再利用夜晚離峰時段的多餘電力，將下池的水抽回上池，以便白天尖峰時段發電再利用，如臺灣的明湖、明潭抽蓄水力發電廠。

水資源

• 水資源多寡因素：自然的天賦條件和人為開發利用。

• 自然條件與水平衡有關，位於剩水的區域應有比較多的水資源，缺水地區則否。

• 人為的開發過度或人口過多而超限使用水資源，會使原本水資源豐沛的地區，轉為水資源缺乏區。

照片 12-2 石門水庫是北臺灣重要的水庫之一，具有灌 、給水、防洪、發電、觀光五大功能。溉

水資源的利用• 河水 - 人類最常使用的水資源

•常流河•間歇河•臨時河

• 湖泊水：鹹水湖、淡水湖• 地下水：

•自然流出→泉•人為流出→井

• 海水

河水分類 流水存在時間 分布區 例子

常流河 全年 溼潤區 一般河川，如長江、淡水河

間歇河 雨季有水乾季無

乾溼季分明的地區

• 熱帶莽原區雨季時的河川• 高山融雪形成

的河川

臨時河 豪雨後出現 乾燥區 沙漠中的河

• 河川由於能提供較為豐富且便利的水資源

• 文明與城市皆傍水而生，現代都市的用水大多還是取自河水

• 湍急的水流亦可提供發電的動力

• 水量穩定的河流，如長江、萊因河等，亦是費用低廉的天然航道

• 乾燥地區的水資源更形珍貴，河川沿岸往往是當地的精華區。

河水的利用

河川的水文歷線• 定義：河道某個斷面上河水流量隨時間變化的曲線

說明基本逕流 河川流量組成由地下水補注的部分

漲水翼 當河川集水區有降水發生時，河川水位逐

漸上漲，水文歷線上升 洪峰 水文歷線頂點

退水翼 到達洪峰後，河川水位逐漸減退，水文歷

線下降 洪峰延滯期 洪峰流量與最大強度降雨發生的時間差距

洪峰流量→延滯時間→縮短

變多→易生水災

都市化前後的水文歷線

水文歷線與水患 • 洪水災害：降雨 > 河川的納洪能力（滿岸流量）

→水患

水源涵

養力

洪峰

流量

洪峰延

滯期

水患發生機

率水土保持佳

( 森林多 )

佳 少 長 降低

都市化

森林 伐砍

差 多 短 增加

湖泊水• 鹹水湖（鹽度＞ 0.5‰ ）─

多位於乾燥區，因蒸發＞降水，鹽分累積。裡海為世界最大鹹水湖。

• 淡水湖（鹽度＜ 0.5‰ ）─多位於 潤區溼 因降水豐沛，或常有河川注入、流出、鹽分不易累積。蘇必略湖為世界最大淡水湖

照片 12-3 湖泊。臺灣 日月潭。

湖泊的形成與消失• 湖泊的成因：斷層湖、堰

塞湖、牛軛湖、火口湖• 湖泊的消失：

• 淤積：古代雲夢大澤。• 蒸發或引水灌 ─羅布溉

泊。• 湖 侵蝕緣 ─古臺北湖、

古剛果湖、四川盆地古內海。 

瑞士蘇黎世湖

臺灣日月潭航運、灌 、飲用、發電溉

調節洪水蓄洪和養殖

觀光景點

湖

泊

水

的

利

用

湖泊水的利用

地下水• 地下水─具有恆溫、水質良好、不易蒸發等優點• 定義

• 廣義地下水─地面以下的水• 狹義地下水─地下水面（飽和帶）以下的水。

透水層：粒徑較大之沙、礫所組成的岩層，透水性佳。

飽和地下水：含水層內孔隙飽含水分的部分稱為飽和帶，飽和帶中的水稱為飽和地下水。

不透水層：由黏土或粉沙所構成的岩層，因孔隙小、透水性差。

含水層：地表下滲的水遇到不透水層，便會在其上方的透水層中聚，成為含水層。

地下水面：飽和地下水與未充滿孔隙之未飽和地下水的交界，稱地下水面。

地下水名詞

地下水的分帶圖示 名稱 特徵

不飽和地下水

地下水面

水面受地形影響而起伏升降，人為抽取也會造成地下水面的變動

飽和地下水

自由地下水

位地下水面和下方不透水層間的地下水

受壓地下水

位於兩不透水層間的地下水

埃及自流井

飽和地下水自由地下水

受壓地下水

地下水

• 泉 - 自然流出，如沖積扇的湧泉帶• 井 - 人為流出

• 可分為普通井、受壓水井、自流井

河水

地下水面

泉水

地形起伏大

地下水

• 受壓水井─打井至受壓水層中

• 自流井─受壓水帶傾斜且受壓地下水頭高於井口時，受壓地下水自然湧

出。例如：澳洲大分水嶺以西畜牧業的重要水源

地下水

安全出水量• 根據地下水補注狀況估算，而

得出不至於造成環境災害的每年地下水抽取量，即為安全出水量

• 超抽地下水→地層下陷、地下水鹽化、海水倒灌等災害

照片 12-4 臺灣屏東縣佳冬 地層下陷情況鄉

臺灣的地層下陷

海水• 功能：最大水體、漁業資源

、運輸價 、礦產、能源開值發

• 能源庫：海洋中的波浪、潮汐、洋流及海水溫度差、鹽度差，皆可轉換成能源。

• 海水淡化：• 西亞、美國加州• 臺灣：南部及澎湖、金

門、馬祖等離島。 照片 12-5 臺灣澎湖烏 海水崁淡化廠

水資源利用的問題與衝突

• 水資源是否充足衡量方式─每人可用的水量。• 地表上氣候環境的多樣與人口的分布差異，全

球水資源不足的國家集中在北非、西亞、東非及南亞地區將瀕臨水資源不足的景況。

• 世界人口、經濟持續成長，水資源的分配成為重要的議題。

水資源的衝突與短缺

• 水資源的衝突地區─西亞的約旦河、非洲尼羅河、亞洲 公河、美洲科羅拉多河等湄

• 全球河川水量減少、汙染加重，聯合國指出若情況未改善，至 2025 年，因缺水和乾旱，將有2,500 萬人成為世界環境難民。

國家間的水資源衝突 (1)• 以色列與阿拉伯國家

的幾次戰爭都和約旦河的水源有關

國家間的水資源衝突 (2)• 衣索比亞和蘇丹在尼羅河上游建大型水庫，造成下游的埃及用水不足，流域內各國對水資源的分配問題尚未達成協議

圖 12-12尼羅河流域圖

臺灣的水資源應用

埃及、約旦及沙烏地阿拉伯氣候乾燥少雨，水資源供應的天然條件不佳，透過海水淡化技術取得水資源成為西亞缺水地區的管道之一，因此 人平均用水量高於 人平均可再生水資源。每 每

中國人口數量多 生活型態及經濟發展況等因素狀

1.在永續利用原則下，人類使用的水資源量受限於各種水體的儲存量，及此儲存量循環更新的時間。如更新時間愈快，可循環利用的水量就愈多。下表為全球淡水量的部分數據，請問在人類每年合理開發利用下，可以從以下 種水資源獲得最多的淡水？哪 〔 98. 指考〕

(A) 冰川　 (B) 地下水　 (C) 湖泊　 (D) 河水。

答： (D) 由於河水循環更新的時間較短，故可從此獲得最多的淡水。

大考試題

2. 「這個地區的河流都靠降雨來補給流量，冬季水流湍急， 夏天河床則成為乾枯空曠的道路。」文中描述的地區最 可能位於下列何地？ 〔 96. 學測〕

答： (A) (A) 南非好望角附近的溫帶地中海型氣候。 (B) 印度德干高原東南方的熱帶季風氣候。  (C) 智利南部的溫帶海洋性氣候。 (D) 澳洲東北部昆士蘭沿海的熱帶雨林氣候。依題幹的描述應屬於冬雨夏乾氣候類型，故選 (A)

大考試題

3. 某河流集水區的自然景觀是茂密的溫帶森林，但近 年被 伐開闢成牧場。右圖中實線是森林區開發前砍 下游水文站在某降水事件所測得的水文歷線。請問 該集水區在土地開發後，與該降水事件極為相似的 降水過程下，同一水文站所測得的水文歷線應是下 列 條曲線？ 哪 (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁。 〔 98. 學測〕

答： (A)

4. 北非和西亞地區一向有謹慎使用水資源的傳統，但是 除少數國家外，過去幾十年來本區水資源短缺問題日 益嚴重。下列 些因素是造成此問題日益嚴重的最主哪 要原因？ ( 甲 ) 降雨量變化率增大 ( 乙 ) 人口快速成長( 丙 ) 製造業用水量大增 ( 丁 ) 生活方式現代化 (戊 )戰亂衝突 加劇　 (A)( 甲 )( 乙 ) 　 (B)( 乙 )( 丁 ) 　 (C)( 丙 )(戊 )　 (D)( 丁 )(戊 ) 〔 94. 學測〕答： (B)( 甲 ) 西亞和北非屬於乾燥氣候，降水變率大； ( 丙 ) 本區除生產石油的地區之外，其他地區通常仍維持著傳統的農牧生活。一般來說，水資源缺乏的問題來自人口成長速度太快，用水量不足，若再加上生活水準提高，所需的水資源又更多

大考試題

5. 以色列的水資源匱乏，自 70 年代起，以色列農政單位 根據各種農牧產品生產所需水量的統計資料（下表）， 來調整農牧業結構。請問近年來以色列在農牧業方面， 最可能致力發展 項，以發揮水資源的最大效用？　哪 (A)穀物農業　 (B)園藝業 (C)畜牧業　 (D)酪農業。 〔 98. 學測〕

答： (B) 由於以色列為水資源匱乏區，要發展需水量較少的產業，故需水量較少的如香蕉、葡萄、甘蔗、柑橘、馬鈴薯、胡蘿蔔、生菜、黃瓜、豌豆等多屬園藝作物

大考試題

6.臺灣每年的水資源總量約 641 億 m3 ，而利用到的總 水量約為 207 m3 ，為達到臺灣整體水資源的最適當 利用，水利單位應隨時代的變遷，檢討各種用水需 求的供水方案。請問： 〔 93. 指考補考〕(1)目前臺灣的工業用水，主要由下列 種水源供應？哪

(A) 水庫　(B) 地下水　(C) 下游築堰引水　(D) 水田灌 尾水溉答： (B) 臺灣的水資源使用以農業用水為最大量，約為 80 ％，而工業與民生用水各占約 10 ％，故臺灣各地水庫的興建多以農業與民生用水為主要考量，故工業用水多以地下水為主要來源

大考試題

答： (C) ( 甲 )福壽螺生長在有水的地方，故若水田轉作反而抑制其蔓延； ( 乙 ) 一般水田蓄水的環境有助於土壤維持沃度； (戊 ) 水田轉作後，因改成旱作，會使該地的用水量減少

(2) 為有效運用有限的水資源，近年來政府有「水田轉 作」之議。若目前的水田用水被轉移他用，可能會 對環境生態帶來的影響是 ( 甲 )加速福壽螺的蔓延 ( 乙 ) 土壤可變得更肥沃 ( 丙 ) 地下水補注量減少

( 丁 ) 流域內河川洪峰來臨時間縮短 (戊 ) 地下水使用量增 加

(A)( 甲 )( 乙 ) (B)( 乙 )( 丙 ) 　(C)( 丙 )( 丁 ) 　 (D)( 丁 )(戊 )

大考試題

7.臺灣的山坡地因過度墾殖而水土流失嚴重，為解決此一 問題，政府正積極推動山坡地造林工作。如果山坡地全 部退耕還林，河川最可能出現下列 一種變化？　哪 〔 92. 指考〕

(A)豪雨時洪水水位變高　(B) 夏季時河水流速加快　(C) 冬季時河水流量增多 (D)暴雨時洪峰到達時間縮短

答： (C) 山坡地的開發若能退耕還林，則雨水的滲透率會增加，因而減少地面逕流，也延緩了洪峰到達的時間與洪峰的流量，故森林涵養水源的功能更加明顯，可以使得冬天河水流量來源增加

大考試題

8.根據華南地區河川的水文特性推測，若在該地區某河川 興建水庫，則水庫下游水文測站觀測的水位變化曲線， 會產生顯著差異。下圖中的兩條曲線分別表示該水文測 站在水庫完成前後的水位變化。請問： 〔 92. 指考〕

大考試題

(1) 水庫完成後，該水文測站測得的最高水位，發生在 什麼時間？　

(A) 3    ～ 4 月(B) 5    ～ 6 月　(C) 7    ～ 8 月　(D) 9    ～ 10 月

答： (C) 水庫尚未興建前，河川的水位會隨著雨季的來臨而增高，雨季過後水位降低，水位起伏變化較明顯（綠色線條）；在水庫興建後，因上游降水量會先蓄積在水庫內，因此水位變化相對變小（紅色線條）；故可了解水庫興建後最高水位時間為 7～ 9 月之間

大考試題

(2) 水庫完成前，該河川出現最高水位的時間，和下 列 一自然現象的關係最密切？　哪

(A) 冬雪融化　(B)春雨霏霏　(C)梅雨連綿　(D)颱風豪雨

答： (C) 由圖中可知水庫興建前的水位線自 4、5 月後就突然增高，而 4、5 月尚未進入夏季，故研判應該是梅雨所帶來的降水量

大考試題