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濁水溪流域地下水資源開發與管理Groundwater Exploitation and Management in Jhuoshuei

River Watershed

王　士　榮*

SHIH-JUNG WANG

國立中央大學應用地質研究所

助理教授

摘　　　　　要

彰雲地區的水資源開發，地面水的湖山水庫已開始蓄水，而鳥嘴潭人工湖亦通過審查準備興建，但兩工程完全供水後，仍無法滿足彰雲地區未來的用水需求，勢必仍須尋求其他水源。在無其他水資源可支援情況下，地下水資源仍將會是優先考量。名竹盆地位於集集攔河堰下游與濁水溪沖積扇頂的隘口之間，現代沖積層厚度約30公尺，具有良好蓄水特性，且為一天然獨立之地下水庫系統。近濁水溪河道的現代沖積層為取用伏流水與地下水的理想地點，可配合集集攔河堰操作，直接取到乾淨的原水以減少淨水費用，並可透過聯合操作而增加整體水資源利用量。而濁水溪沖積扇之水資源開發，短期應以停止地下水位下降與減緩地層下陷速率為目標；中期以抬升地下水位與停止地層下陷為目標；長期以地下水永續利用並不造成地層下陷為最終目標。制定區域地下水管理辦法，逐年檢討地下水水權量並於短期(如3年)進行小調整，中期(如5年)進行大調整，長期(如10年)進行總調整，以完善濁水溪流域地下水資源永續利用。

關鍵詞：濁水溪流域，名竹盆地，聯合運用，地下水開發，地下水管理。

ABSTRACT

The recent water exploitative facilities in Changhua and Yunlin Counties include the Hushan Reservoir and Niaozueitan Artificial Lake. Both of them are proposed to reduce the groundwater use in the Jhoushuei River alluvial fan to mitigate the land subsidence problem. However, despite the water supply from both of them, the water resources still cannot fully match the water demand in the Jhoushuei River alluvial fan. Due to the lack of water resources in this region, groundwater is still needed to supply the insufficient part of the water demand. Ming-Chu Basin is located between the Chi-Chi Weir and the mountain pass of Jhoushuei River at the top of alluvial fan. The thickness of recent sediment in the basin is about 30 meters. It is an aquifer with good storage and permeable properties and is an isolated groundwater reservoir as well. The recent sediment area around the river channel is a good place to exploit groundwater and hyporheic water resources. Accompanied with the use of the Chi-Chi Weir, the total quantity of water resources can be obtained by using the conjunctive operation. The strategy of water exploitation in Jhoushuei River alluvial fan should be separated into three steps. In short term, the strategy should focus on stopping the decrease of groundwater level and mitigating the subsidence rate. For the second step, the strategy is to rise the groundwater level and stop the land subsidence. For a sustainable strategy in long term, groundwater

* 通訊作者，國立中央大學應用地質研究所助理教授，32001桃園市中壢區中大路300號，sjwang1230@gmail.com

臺灣水利　第 67 卷　第 1 期民國 108 年 3 月出版

Taiwan Water ConservancyVol. 67, No. 1, March 2019

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一、前　　　言

濁水沖積扇自古為台灣重要農倉，從1950年

代起栽種甘蔗、水稻、花卉、蔬果等，一直為台

灣主要農產區，濁水溪扮演關鍵角色。濁水溪所

經地層多屬易受侵蝕的板岩、頁岩、砂岩，使得

含泥砂量相當高，最高可達淡水河的10倍，高屏

溪的15倍(林孟龍與王鑫，2002)，因此得名。也

由於含泥砂量高，使得河道容易淤積而造成氾

濫，河川氾濫帶來的河川沉積物，則讓濁水溪沖

積扇之土壤相當肥沃而適於種植。

日治時期台灣總督開始進行河川治理，主要

包含築堤、種林與上游之森林保育，使得濁水溪

之泛濫日漸減少，也增加許多邊際土地提供農業

發展(張素玢，2014)。然而，1930年代起，為了

發展工業，提倡以農養工，於濁水溪上游興建萬

大、霧社、大觀、明潭、水里、鉅工及濁水等發

電廠進行水力發電，曾於1945年以前發電量佔台

灣總發電量的55% (編者室，1946)，顯見濁水溪

之能量充沛。1992年為發展六輕工業，通過集集

攔河堰之興建，攔蓄中游之地面水以專管供應

六輕工業區。然而，集集攔河堰攔蓄地面水產生

後續問題(張素玢，2014)，包含下游地面水不足

造成部分地區改抽取地下水，河川水不足影響原

本環境生態與加重海口風吹沙問題，攔蓄濁水溪

泥砂後使得下游河床砂石不足造成橋墩裸露、海

岸漂沙不足引起海岸後退等問題(須冠達與葉名

軒，2018)。且濁水溪的高濁度，加上921集集地

震的影響，使得集集攔河堰在短時間內造成嚴

重淤積，2012年淤積達到庫容61.9% (經濟部水利

署，2013)(之後簡稱水利署)。攔河堰之淤積問

題若不處理，將可能因淤嚴重而影響取水功能，

更將影響濁水溪之生命與流域沿線之縣市福祉。

濁水溪沖積扇地下水開發始於1950年，由

台灣糖業公司(之後簡稱台糖公司)委託美國

Johnston International公司進行117口深水井的鑽鑿，台糖公司以移交設備續鑽122口深水井

(張素玢，2014)。因此於1960年代開始，在政

府積極提倡抽用地下水來解決農業水源不足問

題，加諸之後民生與工業的取用，使得濁水溪

沖積扇地下水處於過度開發狀態而引起地層下

陷問題，更危及臺灣高鐵的行車安全(Hwang et al., 2008)。2015年逢台灣大旱，彰化與雲林地區最大下陷速率分別為4.1公分與7.1公分，顯著

下陷面積分別為25.8與658.6平方公里(水利署，

2015a)。2016年降雨量大使得地層下陷有顯著減

緩，彰化與雲林地區最大下陷速率分別為3.5公

分與5.6公分，顯著下陷面積分別為1.4與104.9平

方公里(水利署，2016a)。而2017年八月起又開

始一次嚴重乾旱事件，地層下陷情形再次加劇，

彰化與雲林地區最大下陷速率分別為3.5公分與

6.7公分，顯著下陷面積分別為16.9與366.2平方

公里(水利署，2017a)。為解決彰雲地區的地層

下陷問題，2001年完成「集集共同引水工程」，

希望能提供足夠地面水以取代地下水的使用，並

促進工業的發展，但完成後未能解決地層下陷問

題，卻引發農業與工業搶水問題，以及其他環境

生態的問題(張素玢，2014)。行政院於2011年提

出「雲彰地區長期地層下陷具體解決方案暨行動

計畫(之後簡稱具體行動計畫)」(行政院經濟建

設委員會，2011)，來逐步減抽或停抽台灣自來

水公司(之後簡稱台水公司)、農田水利會與台糖

公司等公有地下水井，以回復濁水溪沖積扇地區

之地下水位，並減緩地層下陷。而後陸續推出

「湖山水庫」計畫(台水公司，2011)與「鳥嘴潭

人工湖」計畫(經濟部水利署水利規劃試驗所，

should be commonly used without inducing land subsidence problem. The groundwater management system should be developed based on controlling the quantity of groundwater right. The quantity of water right should be annual reviewed and considered for a small adjustment in short term (e.g., three years), a large adjustment in mid-term (e.g., five years), and a total adjustment in long term (e.g., ten years). It is after these adjustments that the groundwater resources can be sustainably used in the Jhoushuei River alluvial fan.

Keywords: Jhoushuei River Watershed, Ming-Chu Basin, Conjunctive use, Groundwater exploitation, Groundwater management.

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2010)(之後簡稱水規所)，分別提供雲林與彰化

地區之用水。而原本規劃在濁水溪沖積扇，需水

量極大的國光石化工業區與二林中部科學園區第

四期計畫，因水資源問題而中止，緩解了濁水溪

沖積扇地區的水資源壓力。

彰雲地區的水資源開發，地面水的湖山水庫

已開始蓄水，而鳥嘴潭人工湖亦通過審查準備興

建。但兩工程完全供水後，仍無法滿足彰雲地區

未來的用水需求(水規所，2013b)，勢必仍須尋

求其他水源。本文將水源分為天然水與加工水兩

類。天然水源以取水來源再分為大氣水、地面水

與地下水三類。大氣水可包含降雨、降雪與凝結

等直接從大氣取得之水；地面水可包含從河川與

湖庫等取得之水；地下水則可泛指從地面以下取

得之水。伏流水可歸屬於廣義的地下水或地面水

(需視其取水的來源作定義)，或是獨立成另一水

源，但須明確定義伏流水帶之範疇。例如，於山

區可定義伏流水帶範圍為河川谷地堆積區；平原

地區可定義為河道向外30公尺內之範圍。加工水

源目前主要有再生水(回收水)與鹽淡水(海淡水)

兩類。前者是廢水經處理後產生不同水質狀態的

水，可提供農業或工業使用；後者從深層鹹水或

海水取水後，經過鹽淡技術轉化為相當潔淨的淡

水，主要供民生使用。台灣現正積極推動再生水

使用於工業之政策(內政部，2017)；而海淡水因

耗能且價格高，以外島或離島等缺乏天然水源的

地區為主要推動地區(水利署，2002, 2003b)。因此，彰雲地區目前在無其他水資源可支援情況

下，地下水資源仍將會是優先考量。然而，濁水

溪沖積扇目前處於地下水資源透支狀態，如何針

對水資源進行開源與節流，將是彰雲地區水資源

的關鍵議題。

台灣現正推動「前瞻基礎建設計畫」(之後

簡稱前瞻計畫)，其中「水環境建設」裡與地下

水有關的議題主要有「伏流水開發工程計畫」

(經濟部，2017a)與「防災及備援水井建置計

畫」(經濟部，2017b)兩部分。伏流水開發於濁

水溪流域中，規劃於彰雲大橋附近以3口寬口井

進行每日3萬噸的伏流水開發；備援水井則未在

濁水溪流域中進行，但於台中地區研擬緊急備援

8萬立方公尺/日與常態備援7萬立方公尺/日。台

中為可支援彰化地區的水資源來源之一。此處要

注意的是伏流水的開發，因伏流水並非額外水

源，其位於地面水與地下水的交換處，因此同時

受到地面水與地下水之影響，使得伏流水帶具有

時間與空間的變異性。且伏流水帶相對地下水庫

小非常多，無法如地下水庫可蓄存大量水資源，

因此伏流水的開發會直接影響地面水量，且亦會

對地下水產生影響。故，本文建議於伏流水開發

議題中，必須配合地面水之操作與管理，並同時

考量地下水之狀態，才能達到水資源管理與永續

經營之目標。

濁水溪流域未來的水資源政策，在水資源有

限的情況下，開源部分須透過地面水與地下水的

聯合運用來調蓄水量，尤其可利用濁水溪沖積扇

外的名竹盆地地下水庫，來增加整體水資源量；

節流部分則須以管理的角度核給適當的水權量，

尤以地下水開發容易引起不易回復的災害為管理

重點，才能達到水資源永續經營的觀點；地面水

的取用，則需要重新檢討最大取水量的想法，應

在地下水良善管理下使用地下水，增加地面水流

量來解決現在面臨的許多問題。本文針對開源與

節流等概念，整理過去相關研究成果並提出建

議，供未來濁水溪流域水資源規劃之參考。

二、研究區概述

2.1. 濁水溪

濁水溪名字是由日本人所命名，因其溪水夾

帶大量泥沙，長年混濁，因而得名(林孟龍與王

鑫，2002)。濁水溪位於台灣中部(圖1)，古稱螺

資料來源：經濟部水利署，濁水溪流域水情中心網頁

圖1　濁水溪流域範圍與水利設施分布

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溪，發源於標高3,220公尺的佐久間鞍部，流域

包含南投縣、嘉義縣，並分割彰化與雲林兩縣，

從雲林縣麥寮鄉許厝寮出海，屬於中央管河川。

濁水溪主流長度約186.6公里，是台灣最長的河

川，流域面積達3,156.9平方公里，皆僅略次於

高屏溪。主要支流從上到下游包含塔羅灣溪、

萬大溪、栗栖溪、卡社溪、丹大溪、卓棍溪、陳

有蘭溪、水里溪、清水溝溪、東埔蚋溪與清水

溪等。年平均流量164.8 m/s，計畫洪水量24,000 m/s。上游年降雨量達可達3,000~4,000毫米，越

往下游雨量越低，至彰化與雲林地區僅剩1,500~

2,000毫米。

濁水溪的資源包含水、石、砂、濁水膏與大

水材(漂流木)；災害包含水患、砂害與地層下陷

等(張素玢，2014)。資源中的水包含地面水與地

下水資源，提供民生、工業與農業使用，並有豐

富的水力發電，提供臺灣早期工業發展的基礎。

石有螺溪石硯和水雕石，深受雅石收藏者喜愛；

砂主要提供建築業之砂石使用，曾是二水車站的

主要輸出品。濁水膏指濁水溪的懸浮沉積物，富

含礦物質，有利於農業發展；大水材則為颱風豪

雨時順流而下的木材，早期民眾會打撈有價木材

利用或販售，但目前已統一歸屬政府單位，拍賣

後餘下木材才開發民眾認領。濁水溪早期的災害

主要為洪水，因溪床易淤積造成河床過高而引發

水患，常常造成許多生命財產的損失；砂害主要

為河床與廢棄河道的飛沙，輕則影響生活品質，

嚴重者造成廣大良田的湮滅，而1970年代後則因

為盜採砂石引起河砂不足，造成橋墩與建物基

礎裸露，危害安全。地層下陷問題已廣為國人熟

知，除影響高鐵行車安全，也引起海水倒灌、土

地鹽化與國土流失等問題。

2.2. 濁水溪沖積扇

濁水溪沖積扇北起烏溪，南至北港溪南岸，

東以八卦山台地與斗六丘陵為界，西至台灣海

峽(圖2)。水利署與經濟部中央地質調查所(之

後簡稱地調所)針對濁水溪沖積扇之範圍劃定略

有差異，水利署版本面積約2,301平方公里，地

調所版本約2,060平方公里，主要差異在水利署

版本包含扇頂隘口處向名竹盆地延伸一小段區域

(俗稱魚尾巴)。濁水溪沖積扇地區年平均氣溫

約21.9℃，年平均降雨量約1,983毫米，濕季為

5-10月，乾季為11月至隔年4月，濕季降雨量佔

整體降雨量約75%，乾濕季降雨量有顯著差異(中

央氣象局)。

濁水溪沖積扇於1993開始進行自記式地下水

觀測站網計畫(地調所，1999)，於濁水溪沖積

扇建置75個觀測站，不同深度共設置224口觀測

井。由水文地質鑽探資料顯示，濁水溪沖積扇扇

頂區之含水層無顯著阻水層，扇央與扇尾區則可

分為四個含水層與三個阻水層，如圖3所示(地調

所，1999)。含水層與海水無顯著連通性，因此

目前濁水溪沖積扇之地下水雖然處於超抽狀態，

資料來源：經濟部水利署

圖2　濁水溪沖積扇範圍

資料來源：經濟部中央地質調查所

圖3　濁水溪沖積扇水文地質概念模式

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尚無顯著海水入侵含水層之問題發生。

濁水溪沖積扇地層下陷問題已持續多年，於

2015年遭逢台灣大旱，造成地層下陷問題再次加

劇(水利署，2015a)。彰化地區2015年下陷速率

超過每年3公分的鄉鎮有溪湖鎮、埔鹽鄉、二林

鎮與溪州鄉等四個鄉鎮，最大下陷速率約每年

4.1公分，顯著下陷面積(下陷速率超過每年3公

分) 25.8平方公里，佔彰化縣總面積約2.4%。雲

林縣下陷速率超過每年3公分的鄉鎮有虎尾鎮、

土庫鎮、元長鄉、褒忠鄉、崙背鄉、台西鄉、四

湖鄉、水林鄉、北港鎮、口湖鄉、大埤鄉、斗南

鎮、麥寮鄉、二崙鄉、西螺鎮及東勢鄉等16個鄉

鎮，最大年下陷速率達每年7.1公分，顯著下陷

面積658.6平方公里，佔雲林縣總面積約51%。兩

地區相較於2014年有更嚴重的下陷情形，主要在

因臺灣地區2014~2015年遭逢嚴重乾旱事件，秋

冬雨量更是創下氣象局自1949年設置平地雨量站

以來歷史上最低降雨紀錄(水利署，2015b)，當

年的降雨量僅為歷年平均的77%。因此在地下水

補注減少且抽用量增加的情況下，造成地層下陷

相對嚴峻。惟大旱之後，2017年地層下陷情形已

減緩(水利署，2017a)。然而，受到氣候變遷之

影響，台灣近年呈現旱澇交替之現象越形顯著，

因長期乾旱造成之永久沉陷，將引起不可逆的國

土安全問題。

過去產官學研於濁水溪沖積扇投入許多調查

與研究能量，若以地下水資源之補注與抽取量來

看，因所採用之方法與技術，以及調查之年代與

背景不同，造成估算量有相當大的差異，如表1

與表2所示。其中補注量之範圍為每年525-2,312

百萬噸，抽水量之範圍為474-2,310百萬噸。雖

然目前尚無為大眾普遍接受之補注量與抽水量

值，但由近年評估結果可大略瞭解，濁水溪沖積

扇目前處於地下水超抽狀態，而有地下水資源匱

乏之疑慮。

2.3. 名竹盆地

名竹盆地位於南投縣名間鄉與竹山鄉，其範

圍東自集集攔河堰、西至彰雲橋下游隘口、南至

清水溪中游河谷、北至濁水溪中游現代沖積層邊

界與車籠埔斷層交界處(如圖4之紅框範圍)。地

質特性主要由上新世卓蘭層、上新世-更新世之

頭嵙山層、更新世紅土台地堆積層、更新世台地

堆積層及現代沖積層所組成。其中卓蘭層之地質

由砂岩、泥岩及頁岩所組成，頭嵙山層之地層岩

性以礫石為主，現代沖積層、紅土台地堆積層及

台地堆積層之地質以礫石、砂及黏土為主(水規

所，2013a)。水規所(2013a)並依據此地質圖進

行各地層面積推估，名竹盆地範圍內之現代沖積

層面積約為50.07 km2 (佔總面積65.84%)；紅土台地堆積層面積約2.8 km2 (佔總面積3.68%)；台地堆積層面積約19.59 km2 (佔總面積25.76%)，頭嵙山層面積3.59 km2 (佔總面積4.72%)。扣除較不適合開發區域後，適宜進行地下水與伏流水開發之

面積約為42.34 km2。顯示名竹盆地中，大多數空間具有適合開發地下水或伏流水之地質特性。

名竹盆地的提出，起源於2010年地調所執行

「台灣中段山區地下水資源調查與評估」計畫

(地調所，2010)，於濁水溪中游之名間與竹山地

區發現其具有地下水補注與開發高潛能，並以水

文分析與數值模式進行開發量估算，最高可達每

年2億噸的地下水開發量(王士榮等人，2012)。

惟該開發量並未考慮地下水與地面水之交互影

響，以及具有物理特性的安全水位概念，且數值

模式採用相對簡化的設定，因此開發量存在相當

不確定性。地調所提出名竹盆地地下水庫概念後

(地調所，2012)，水規所於2013年進行名竹盆地

的補充調查與可開發量評估(水規所，2013)。調

查結果顯示，若以全年常態抽水方式進行開發，

每日建議可開發水量為3萬立方公尺。惟該評估

結果未考量地面水與地下水之聯合運用，以及地

資料來源： 「名竹盆地地下水源開發調查規劃」，水規所(2013)圖4　名竹盆地範圍與鄰近地質圖

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下水庫之蓄水空間概念，僅以一般地下水開發方

式進行評估，結果有相對保守的疑慮。地調所隨

後於2017年開始，推動「地下水水文地質與水資

源調查-地下水庫活化與效益評估」四年期計畫

(地調所，2017, 2018)，希望能以地下水庫之概念，重新建立如名竹盆地這類地下水庫之水資源

開發與利用知識，提供濁水溪流域未來水資源開

發與利用的另一個選擇和思考。

三、彰雲地區主要水資源政策

3.1. 集集攔河堰

1960年代經濟部水資源統一規劃委員會接手

濁水溪水資源開發研究工作，於1962年6月完成

「集集共同引水計畫實施性規劃報告」。1980年

代台灣省水利局接辦此項計畫，於1984年6月完

成「集集共同引水計畫可行性規劃報告」，規劃

目標以解決濁水溪兩岸農業用水為主。1990年代

表1　濁水溪沖積扇地下水補注量相關研究比較表

方法 估算人 補注量

現地調查 甘乃迪公司(1958) 1,300百萬噸/年現地調查 水資會(1969) 1,300百萬噸/年現地調查 水資會(1972) 1,028百萬噸/年現地調查 水資會(1976) 1,140百萬噸/年現地調查 嘉義農專(1991) 1,140百萬噸/年現地調查 水資會(1992) 1,694百萬噸/年

碳十四定年與氚示蹤 劉聰桂(1996) 900百萬噸/年MODFLOW數值模擬 葉文工(1998) 897百萬噸/年MODFLOW數值模擬 中興工程(1998) 818百萬噸/年

水平衡法 中興工程(1998) 525百萬噸/年

地下水歷線分析法地調所

江崇榮、黃智昭、陳瑞娥(1999-2001)

1999年：1,536百萬噸2000年：1,534百萬噸2001年：1,530百萬噸

消退曲線位移法 陳尉平、李振誥等(1999) 1,050百萬噸/年一維垂向水平衡法 能邦科技(2000) 1,255~1,429百萬噸/年穩定基流分析法 陳尉平、李振誥等(2000) 930百萬噸/年

MODFLOW數值模擬 中興工程(2001) 850百萬噸/年MODFLOW數值模擬 張良正、劉振宇(2002) 2,260百萬噸/年

一維垂向水平衡法巨廷工程顧問股份有限公司及

國立交通大學(2005)

1964年：713百萬噸1973年：820百萬噸1981年：896百萬噸

地下水歷線分析法 徐年盛(2009) 1999-2008年平均2,111百萬噸/年

地下水歷線分析法 徐年盛(2011) 2005~2009平均2,312百萬噸/年

地下水歷線分析法&MODFLOW 數值模擬

張良正(2012) 1998~2009平均1,828百萬噸/年

MODFLOW數值模擬 服務團(2012) 2008~2010平均1,680百萬噸/年

穩定基流分析法 水利署(2015)

2011年：826百萬噸2012年：1,117百萬噸2013年：1,135百萬噸2014年：856百萬噸

資料來源：「氣候變遷下臺灣九大地下水資源區地下水潛能變化之研究(2/2)」，經濟部水利署(2015年)

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台塑公司決定於雲林興建六輕廠，政府核准開發

「雲林離島式基礎工業區」，其所需水源由集集

共同引水計畫供應，另雲林地區公共給水一直使

用地下水，因此希望能一併解決。自此，集集

共同引水計畫朝多目標規劃，突顯其經濟效益目

標。依此原則，水利局著手修正計畫，行政院於

表2　濁水溪沖積扇地下水用水量相關研究比較表

方法 估算人 抽水量

現地調查 甘乃迪公司(1958) 474百萬噸/年現地調查 水資會(1969) 630百萬噸/年現地調查 水資會(1972) 944百萬噸/年現地調查 水資會(1992) 2,102百萬噸/年

2DFEWA數值模擬 李清水、林俊男(1994) 1,644百萬噸/年水平衡法 水利處(1997) 1,410或860百萬噸/年

MODFLOW數值模擬 葉文工(1998) 1,000百萬噸/年MODFLOW數值模擬 中興工程(1998) 800至900百萬噸/年

水平衡法 中興工程(1998) 744百萬噸/年

地下水歷線分析法地調所

江崇榮、黃智昭、陳瑞娥(1999-2001)

1999年：1,365百萬噸2000年：1,458百萬噸2001年：1,103百萬噸

MODFLOW數值模擬 中興工程(2001) 880百萬噸/年MODFLOW數值模擬 張良正、劉振宇(2002) 2,310百萬噸/年

地下水歷線分析法 徐年盛(2009) 2001~2008年平均1,561百萬噸/年

現地調查 雲科大(2011) 2005~2009年平均2,151百萬噸/年

地下水歷線分析法 徐年盛(2011) 2005~2009年平均2,228百萬噸/年

用水量推估 服務團(2011) 2000~2010年平均936百萬噸/年

地下水歷線分析法&MODFLOW 數值模擬

張良正(2012) 1998~2009年平均1,258百萬噸/年

MODFLOW 數值模擬

服務團(2012) 2008~2010年平均1,930百萬噸/年

用水預測 能邦科技(2012) 110年：1440百萬噸/年120年：1390百萬噸/年

用電量推估 服務團(2013)

2008年：1,350百萬噸2009年：1,410百萬噸2010年：1,450百萬噸2011年：1,550百萬噸2012年：1,420百萬噸

用水量推估 逢甲大學(2014)

2008年：1,845百萬噸2009年：1,705百萬噸2010年：1,630百萬噸2011年：1,528百萬噸

水利統計&面積分配 水利署(2015) 90~103年用水量1,828~2,208百萬噸/年

水權統計&縣市分配 水利署(2015) 100~103年水權量1,343~1,776百萬噸/年

用電量與迴歸分析 水利署(2015) 102年：1,389百萬噸103年：1,501百萬噸

資料來源：「氣候變遷下臺灣九大地下水資源區地下水潛能變化之研究(2/2)」，經濟部水利署(2015年)

( 50 )

1990年10月同意先行開工，1993年正式核定實施

(集集攔河堰管理局，2009)。2001年「集集共同

引水工程」竣工，供應彰化與雲林地區農業、生

活與工業用水，是全台最大的引水、供水系統。

其最重要的任務之一，是不論豐枯水期皆要供水

給雲林離島工業區，也因此引發了後續的農業與

工業搶水問題(張素玢，2014)。

集集攔河堰位於南投縣集集鎮，主要設施包

含集集攔河堰、沉砂池、聯絡渠道與管路、斗六

堰與周邊圍堰等。設有集集攔河堰管理中心，

隸屬經濟部水利署中區水資源局(之後簡稱中水

局)，為濁水溪流域水資源調度中心，負責集集

攔河堰水門操作，取水分配給下游彰化及雲林地

區農業用水、生活用水、工業用水等標的。取水

範圍包含濁水溪集集攔河堰上游集水區2,034平

方公里，以及清水溪斗六堰上游集水區443平方

公里(集集攔河堰管理局，2018)。集集堰每年平

均供應工業用水1.04億立方公尺，供應農業用水

17.91億立方公尺，以及生活用水0.39億立方公

尺，如表3所示(集集攔河堰管理局，2018)。水

量調配策略為(張素玢，2014)：

(1)川流水優先，水庫水(調整池)其次。

(2) 協調上游發電放水優先，攔河堰調整池放水

其次。

(3) 水權取得在先者優先，水權取得在後者次

之。

(4)民生優先，農業次之，工業再次之。

(5)工業用水欲優先時，應予農業補償。

其中第五點給了水量調配單位彈性空間，開

了調撥農業用水給工業用水的先例，因而引發後

續的農業與工業搶水問題。而取水造成濁水溪下

游河床於乾季幾近乾涸狀況，因此行政院環境保

護署水質保護處於2008年訂出適當的「河川基

流量」，並將其納入環評法規(行政院環保署，

2008)，才讓濁水溪能保持一定水量免於乾涸。

然而，因取水造成水量的降低，亦造成下游沿

岸地區的飛沙揚塵問題(張素玢，2011)。居住附

近的居民表示，以前的飛沙打到會痛，現在不

會(張子見教授訪談提供)。顯示出沙粒之成份改

變，由原本水量較大帶來之沙，變為水量較小帶

來之塵，亦造成冬季每月甚至有25天超過空氣品

質的標準值(張素玢，2009)。

表3　集集攔河堰歷年標的供水量表單位：億噸

年份 集集堰入流量南岸聯絡渠道 北岸聯絡渠道

合計雲林灌區 工業用水 公共給水 彰化灌區

91 17.82 7.99 0.90 4.65 13.5492 18.87 7.83 0.98 5.55 14.3593 44.20 8.98 1.02 7.16 17.1694 68.89 11.86 1.09 0.09 9.23 22.2795 62.86 11.19 1.18 0.37 8.63 21.3796 64.82 10.65 1.20 0.41 9.42 21.6897 77.10 9.82 1.06 0.42 7.21 18.5198 41.56 8.27 1.06 0.42 7.19 16.9399 27.62 9.82 1.09 0.46 7.19 16.93100 24.54 10.11 0.98 0.43 7.41 18.93101 69.69 10.71 1.02 0.44 9.86 22.03102 62.23 11.84 1.01 0.46 9.99 23.29103 31.53 10.06 1.05 0.47 8.22 19.80104 24.76 8.99 1.00 0.44 5.45 15.88105 51.03 13.00 1.00 0.35 9.72 24.07106 57.29 10.54 1.01 0.33 8.08 19.96平均 46.55 10.10 1.04 0.39 7.81 19.17

資料來源：集集攔河堰官方網頁

( 51 )

集集攔河堰的設置原本目的之一在解決濁水

溪沖積扇的地下水超抽問題。然而，實際上供

水僅替代每日12萬立方公尺的生活用水，而供

給農業的用水亦未真正解決私有抽水問題。彰

雲地區2005至2009年的水井清查數量達到18萬

口，2013年完成的水井填報作業共計315,783件

(彰化153,659件、雲林162,124件)，2016年12月

底完成複查共計255,983口(彰化130,184口、雲

林125,799口)(水利署電子報，2017)。所幸水利

署目前正積極針對彰雲地區水井進行填報與輔導

納管之工作，未來將能掌握彰雲地區的地下水抽

用量並核發適當水權量。若能配合目前正積極推

動的農田水利會的改制，將可在環境資源部下進

行地下水資源之統籌管理。農田水利會之未來方

向，本文亦將於後續章節提出一新思維供參考。

集集堰的設置供應了水資源，但因攔蓄濁

水溪乾季時大部分水量，除了攔河堰本身的淤

積問題之外(蔡智豪，2013)，亦衍伸出對環境

生態的衝擊(蕭政宗與吳富春，2004；潘頎鈞，

2006)、水文環境的影響(姚嘉耀，2010；林瓊

玟，2014)、河道沖刷與海岸漂沙不足(黃依凡，

2010；陳佳珣，2010)，並可能引起沿海地區飛

沙問題(張素玢，2011)與可能加劇地層下陷(曾

玟學，2015)。集集攔河堰的淤積問題，水利署

近年以挖採清淤方式強化清淤作為，已由2012

年淤積61.9%降至2014年淤積49.2% (水利署，

2015e)。但龐大的清淤費用，以及泥沙外運而非

回歸到下游，仍無法使下游的河道沖刷與海岸漂

沙不足問題獲得解決。湖庫淤積問題，最好的解

決方法是讓其回到自然的規則，由河道排出，惟

在河道淤積特別嚴重，可能引起淹水或其他等問

題狀態下，可適當進行人工清淤。

3.2. 具體行動計畫

為解決彰雲地區地層下陷對高鐵行車安全之

問題，行政院於2010年6月29日請內政部、經濟

部、交通部及農委會等權責機關研提具體方案。

經建會於2010年7月23日研提「雲彰地區長期地

層下陷具體解決方案」報院；經陳副院長裁示：

「請經建會與國家災害防救科技中心訂出減抽之

時間表，並由農委會及經濟部依據各類用水減抽

目標及進程，研議具體可行之措施」。爰此，經

建會研提修正後之「雲彰地區長期地層下陷具體

解決方案」，於2011年3月16日奉行政院核定。

李政務委員於2011年6月13日召開「高鐵雲

彰路段地層下陷防治事宜訪查暨綜合座談」，並

邀集公共工程委員會、農委會、經濟部、內政

部、交通部及國科會等相關部會，依「雲彰地區

長期地層下陷具體解決方案」研訂之解決策略與

具體解決措施，規劃辦理雲彰地區至2020年止之

地層下陷防治工作。經建會再依馬總統指示，建

構節水型社會，推動雲彰地區合理用水等工作方

向，並參照各相關部會研提防治工作內容、期程

與經費需求等，增修「雲彰地區地層下陷具體解

決方案暨行動計畫」(之後簡稱具體行動計畫)，

以作為各相關部會後續推動雲彰地區地層下陷

防治與水土資源永續發展，研訂各年度實施計

畫之依據。具體行動計畫規劃之停抽水量如表4

所示，預計於2023年達到減抽每年2.05億立方公

尺。

具體行動計畫之最終目標為停抽彰化與雲林

地區台水公司所有地下水抽水井，改以湖山水庫

與鳥嘴潭人工湖供應地面水來因應，以達到公家

單位不使用地下水，解決地層持續下陷問題。

然而，以目前兩水利工程之規劃供水量，仍無

法滿足彰化與雲林地區2031年之用水(水規所，

2012)。因此，若完全以具體行動計畫之期程停

用台水公司之地下水井，將造成彰化與雲林地區

民生供水之問題。且鳥嘴潭人工湖之用地取得

尚未完成，工程與供水時程確定延後，更無法達

到原本具體行動計畫之停減抽規劃期程。因此具

體行動計畫之停減抽時程與停減抽量，需進行滾

動式檢討，以避免產生缺水問題。而具體行動計

畫之最終目標亦建議進行調整，應在地下水資源

良善管理機制下，以地下水永續開發與利用為前

提，在適合開發地區，進行地下水資源之永續開

發與利用，同時避免過度攔蓄河川水量，以確保

地面水之流淌，降低對生活、生產與生態之影響

(賽斯•席格，2017)。

3.3. 湖山水庫

湖山水庫位於雲林縣斗六市及古坑鄉，屬於

離槽水庫，於清水溪建置桶頭攔河堰引水入庫。

水利署為調節雲林地區的水資源運用，提出「雲

( 52 )

林縣湖山水庫工程計畫」，1995年完成可行性規

劃，2001年行政院通過實施，聯外道路於2003年

施作，大壩工程2008年開始進行，全部工程於

2015年年底完工，2016年4月2日啟用。湖山水庫

與集集攔河堰共同調節水源，於豐水期自集集攔

河堰引水，枯水期時則運用湖山水庫之蓄水。湖

山水庫主要供應雲林縣生活用水，取代原本抽用

之地下水源，而剩餘水量亦可提供區域發展用水

(湖山水庫管理中心，2015)。

湖山水庫主要河系為梅林溪，集水面積僅

6.58平方公里，因此在清水溪構築桶頭攔河堰

(集水面積259.20平方公里)引水挹注。壩頂標高

216公尺，總蓄水量5,347萬立方公尺，有效蓄水

量5,218萬立方公尺(中水局，2009)。主要爭議

表4　彰雲地區地層下陷防治具體方案暨行動計畫水井處置表

執行單位 \ 年 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 小計

彰

化

地

區

自來水公司

(十一區)

處置水井口數(口) 12 17 64 71 164可減抽水量

(萬立方公尺/年) 839.5 985.5 4745 3394.5 9964.5

彰化農田 水利會

處置水井口數(口) 12 39 51可減抽水量

(萬立方公尺/年) 290 340 630

台糖公司

處置水井口數(口) 1 2 1 1 5可減抽水量

(萬立方公尺/年) 27 64 87 126 304

彰化溪州 工廠水井

處置水井口數(口) 5 4可減抽水量

(萬立方公尺/年) 9.9

彰化下陷區 國中小水井

處置水井口數(口) 18 82 87可減抽水量

(萬立方公尺/年) 0

雲

林

地

區

自來水公司 (五區)

處置水井口數(口) 15 2 6 163 186可減抽水量

(萬立方公尺/年) 54.75 82.13 45.63 4490 4672.5

雲林農田 水利會

處置水井口數(口) 5 10 9 200 315 539可減抽水量

(萬立方公尺/年) 0.01 8.6 120 3040 1435 4603.6

台糖公司

處置水井口數(口) 3 1 1 2 7可減抽水量

(萬立方公尺/年) 39.6 82.7 65.7 67.2 255.2

雲林元長 工廠水井

處置水井口數(口) 1 1 2可減抽水量

(萬立方公尺/年) 2.2 9.1 11.3

雲林下陷區 國中小水井

處置水井口數(口) 5 90 38 133可減抽水量

(萬立方公尺/年) 0

雲林 第二監獄

處置水井口數(口) 1 1 2可減抽水量

(萬立方公尺/年) 21.6 21.6 43.2

總計

處置水井口數(口) 40 198 64 240 581 0 0 71 1194可減抽水量

(萬立方公尺/年) 94.1 90.4 1188 4707.03 11010 0 0 3395 20494

資料來源：經濟部水利署(2012年5月)

( 53 )

與衝擊除了水庫本身可能受到崩坍影響的淤積

(李根政，2004)之外，包含對保育類動物之八色

鳥、保育植物之圓葉布勒德藤的影響(中水局，

2009)，對新石器時代的梅林遺址影響(潘是輝，

2002)，誘發地震(李彥澂，2013)，對濁水溪下

游地面水的影響以及因河川補注降低間接加速地

層下陷(李根政，2004)。

湖山水庫與桶頭堰於2016年完成後，原本濁

水溪下游尚存的清水溪水量將大幅降低，未來濁

水溪下游的地面水勢必更少，對生態與環境的衝

擊將可預期。然而，僅思考地面水的使用而忽略

地下水的永續利用，會是濁水溪流域水資源利用

的最大門檻。

3.4. 鳥嘴潭人工湖

「烏溪鳥嘴潭人工湖工程計畫」已於2015年

4月10日核定推動，於2015年6月4日由水規所移

交中水局執行，目前正積極辦理相關作業中。計

畫在台中市霧峰區萬豐村與南投縣草屯鎮北勢

里、土城里及平林里之間，烏溪中游炎峰橋下

游600公尺處設置低矮攔河堰將溪水引至人工湖

蓄存運用。依當地地形規劃設置7個湖區，有效

庫容1,450萬立方公尺，工期9年，總工程經費為

199億元(經濟部，2015)，並於2017年列入「前

瞻基礎建設計畫」之「水環境建設」工作項中

(經濟部，2015)。

鳥嘴潭人工湖規劃在不影響烏溪河川生態

用水及原有用水標的之權益下，以烏溪橋流量

站1980~2009年之30年流量資料進行人工湖之

取供水分析，獲得鳥嘴潭人工湖設計年取水量

約10,379萬立方公尺，相當於烏溪橋年流量之

6.63%，每日可供水量為30萬立方公尺(優先供

給草屯地區4萬立方公尺，彰化地區26萬立方公

尺)，年平均缺水率約為6.5%，因此實際營運仍

有一定機率發生缺水，主要以枯水期為主(水規

所，2010)。檢視30年之估算內容，豐水期每日

約可供水30萬立方公尺，枯水期則在22~29萬立

方公尺(供水彰化18~25萬立方公尺)，可滿足彰

化地區2031年大部分用水需求，替代草屯及彰

化部分地區地下水之抽取，對於彰化地區地下

水減抽與地層下陷回復有相當之助益(水規所，

2013b)。而為加強環境保護並保守估算，近期以

總供水21萬立方公尺為目標進行評估(供水彰化

17萬立方公尺)。

鳥嘴潭人工湖之規劃，相對的負面影響與衝

擊較低，主要爭議在可能引起搶水、水質劣化與

揚塵的疑慮(胡慕情，2015)，以及用地取得問題

(洪欣愷，2014)。然而，因鳥嘴潭人工湖取用烏

溪水源，對濁水溪流域或濁水溪沖積扇屬於外來

水源，因此相對於集集攔河堰與湖山水庫取用流

域內之水源，對彰雲地區的地下水替代會有更正

面的助益。即不會因取用烏溪地面水而降低濁水

溪沖積扇地下水補注或減少濁水溪沿岸地面水的

使用，造成濁水溪水源的競合問題。

四、水資源開發與管理

濁水溪沖積扇目前面臨的水資源問題，首先

需要思考的是，這個地區是不是一定要由政府提

供那麼多水？以及未來是不是要發展高耗水的產

業？前者，離島工業區的用水，是不是能以自行

籌措的方式取水，避免從集集攔河堰取大量水資

源，引起可能的農業與生態環境搶水問題。自行

取水部分，可以優先考慮海水(鹹水)淡化，目前

相關技術在以色列已經發展相當成熟，台灣亦有

不少國內外的產業能進行淡化廠的建置。後者，

可思考彰雲地區的產業發展型態。過去彰雲地區

皆是台灣的農業大縣(張素玢，2014)，農業用水

雖然多，但農業使用之水體仍在區域水循環中，

可有大量的蒸發散作用，有助於區域降雨(朱迪

絲•舒瓦茲，2017)，亦能保持環境生態的活

動，以及維持地下水的補注等。

未來產業發展與相關規劃若確定仍需要大量

水資源，則除了節流之外，開源部分可以有一些

新思考。若要增加區域水資源量，大氣的降雨目

前無法控制，因此引進外來的水資源為可行方

法，故現階段的鳥嘴潭人工湖為可能方案之一。

另外的思考為，如何留住最大的降雨量。過去的

水資源蓄存概念主要為蓋水庫蓄水，但水庫有環

境生態問題與蒸發散損失問題等，且台灣山高水

急與地震頻繁，加速了水庫的使用壽命。要有足

夠的空間和時間留住大氣降水，仍需要思考以

地下水庫為之。除了原本的濁水溪沖積扇外，名

竹盆地為現階段良好的地下水庫場址(地調所，

( 54 )

2012)，可配合地面水的操作，增加整體水資源

使用量。然而，使用地下水引起地層下陷之問

題，目前仍深植人心而不易推動，關鍵問題在於

沒有適當的地下水資源管理機制與系統。若能透

過地下水相關研究並建立地下水管理機制，合理

核發水權與管理地下水的使用，則地下水抽水引

起地層下陷問題便可受到控制而不致引起災害。

以色列於地下水開發中，採用地下水管理之概

念，並配合輸水工程、污水淨化、鹹水淡化、滴

灌技術等方式，強化水資源之利用，甚至將可作

為飲用水之水源放入河川中，以增加河川流量，

強化生態保育並營造親水環境(賽斯•席格，

2017)。

濁水溪從過去的農業之河再附加為工業之

河，造成地面水的過度開發，引起水源不足與競

爭問題；之後進行地下水大量開發，造成地層下

陷並引起其他災害與問題；而後展開集集攔河

堰、具體行動計畫、湖山水庫與鳥嘴潭人工湖

等政策與計畫，主要概念都在提供地面水並減抽

(甚至停抽)地下水，目的在減緩地層下陷的速度

與確保高鐵行車安全。另外的政策尚包含2014年

劃定與公告濁水溪沖積扇地下水補注地質敏感區

(經濟部，2014)，2011-2015年進行濁水溪河槽

地下水人工補注(水利署，2015d)等工作，目的

在確保地下水有足夠的補注源。而2012年開始進

行地下水井申報、複查與納管作業(水利署電子

報，2015；彰化縣政府，2016a；雲林縣政府，

2016)，以及進行地下水可用水量調查(水規所，

2017a)等工作，目的在確認濁水溪沖積扇現有抽

水狀況並調查抽水對地面水與地下水的影響。行

政院農委會2013年啟動「黃金廊道農業新方案暨

行動計畫」(行政院，2013)，於高鐵沿線三公里

範圍內進行節水節能的農業技術推廣，以減少沿

線的地下水使用。2016年起於虎尾鎮進行用水量

調查試辦計畫(水規所，2017a)，彰化與雲林縣

政府則規劃於2017~2020年進行水井輔導合法計

畫(彰化縣政府，2016b；雲林縣政府，2017)，

並已於2018年展開納管水井輔導合法作業(彰化

縣政府，2017a, 2017b, 2017c, 2018a, 2018b；雲林縣政府，2018a, 2018b, 2018c, 2018d)。未來並將配合智慧水管理系統之建置，以期將彰雲地

區地下水井全部納入管理體系，以便於未來進

行地下水統整管理。而目前台灣智慧水管理工

作，主要有高雄示範計畫(高雄市政府水利局，

2018a, 2018b)與桃園示範計畫(桃園市政府水務局，2018a, 2018b)正進行中。

以具體行動計畫政策來看，過去的思維在於

使用地面水並避免使用地下水；但以台灣水資源

分配的現況與遭遇問題來看，地下水資源仍應扮

演一定的角色，甚至以長遠來看，地下水的使用

比重可再提高，端看是否能有效進行管理與調

配。近年的水資源規劃方向，較能有機會進行永

續經營的概念。本文即以地下水資源管理為出發

點，提出水資源開發與管理構想，供未來濁水溪

流域水資源規劃之參考。

4.1. 地下水資源永續利用理念

地下水佔全球淡水資源約30%，另外的69%的

淡水則儲存於冰山或冰川中，河川湖泊僅有1%左

右(Shiklomanov, 1993)，因此地下水資源為相當重要的淡水資源，在良善的管理策略下，可進行

永續的地下水資源開發。臺灣本島九大地下水資

源區，蘊藏了豐富的地下水資源，過去由於經濟

發展的緣故，積極開發地下水使用，使得部分地

下水資源區目前處於超抽狀態(抽水量大於補注

量)，造成地層下陷與海水入侵等問題。近年在

濁水溪沖積扇、屏東平原與嘉南平原等地下水資

源區，是超抽相對較嚴重的區域(水利署，2014, 2015c)，尤以濁水溪沖積扇之超抽最嚴重，並危

及高鐵行車安全，故此地區為現階段地下水管理

的優先標的。

然而，在進行濁水溪流域水資源政策規劃與

地下水管理前，應先確定管理目標。以永續經營

與管理地下水的觀點，可以短中長程目標進行規

劃，瞭解各階段之目標再進行政策研擬。

4.1.1. 近程目標

應以停止地下水位下降與減緩地層下陷為目

標。可依據具體行動計畫停減抽地下水，並評估

湖山水庫與鳥嘴潭人工湖成效，進行回饋分析，

再提供給具體行動計畫方案做修正與調整，以確

保彰雲生活用水穩定。

4.1.2. 中程目標

( 55 )

應以抬升地下水位與停止地層下陷為目標。

在補注量大於抽水量的前提下，進行抽水量管

理，並以天然補注與人工補注強化地下水補注

量，可考慮在地下水補注地質敏感區，以人工

湖進行淺層補注或適當地點採用ASR (aquifer storage and recovery)進行深層人工補注。

4.1.3. 長程目標

應以地下水永續利用作為目標。在不引起地

層下陷危害的前提下，評估各鄉鎮合理出水量，

進行合理水權量核發，以地下水管理制度來達到

永續經營的目標。

4.2. 地下水開發

在進行地下水開發前，需先確認地下水開發

的策略。近年的政策，傾向避免開發地下水的方

向，但在台灣地面攔蓄水資源設施有限的條件

下，地下含水層提供相當大的儲蓄空間。因此在

水資源政策上，建議應適當開發地下水資源，並

以永續經營的角度，讓地下水能持續提供水資

源，而非僅在缺水的時候作為備援用水。地下水

的適當開發，可減少地面水的過度取用，降低對

環境與生態的衝擊，並有助於解決橋墩裸露、河

口飛沙與海岸退卻問題。

地下水開發有兩個重要工作，分別為適合開

發區位的選定與地下水資源管理機制之建立，以

下分別說明兩工作之重點。

4.2.1. 公有地下水開發區位

地下水適合開發地點，首要條件在水資源充

足地區，此類地區之特性在有持續不斷的補充來

源，以及含水層有較高的出水量。第二條件在有

優良的水質條件，確保地下水的使用不會引起重

金屬中毒或其他病變，水質需考量「飲用水水源

水質標準」、「飲用水水質標準」與「自來水水

質標準」等。第三條件在避免產生額外的問題，

如引起地層下陷與海水入侵等。第四條件為配合

目前管理限制與現有水利設施等人為因素，以避

開可能災害與節省井網建置經費。由上可知，區

位選擇最基本的條件在於含水層與水文地質特

性。因此，挑選地下水適合開發區位需有詳盡的

水文地質調查資料，配合現地的氣候水文觀測資

料，進行研究區的地下水時間與空間分析，掌握

地下水資源變化的時間與空間資訊。之後再配合

人為條件的考量，規劃適合開發區位。

台灣針對地下水開發區之研究，著重在地

面補注能力之評估(Yeh et al., 2009；地調所，2009, 2010；林宏奕等人，2011；水利署，2014, 2015c；葉信富等人，2015；Tsai et al., 2015；水利署，2016b, 2017b)。此類研究可分為三類型，第一類型主要在評估地表面附近的地下水補

注潛能，包含坡度、土地利用、土壤特性與河川

密度等，缺乏大氣的氣候條件與地下的地質條

件；第二類型已納入氣候水文因子，以及水文地

質參數特性等，但尚缺乏系統性架構。第三類型

採地下水位觀測資料之變化量，以穩定變化作為

相對適合開發區。但地下水位變化除了主要的降

雨和抽水因素外，變化特性受到水力特性之影

響，水位變化量較大地區通常為通透性良好地

層，此類地層可能會被排除在適合開發區之外。

而上述研究皆未考量地層下陷、海水入侵與水質

等問題，亦未實際進到考量現有水利設施之開發

位階，仍處於較前端的研究領域。因此，本文作

者於南水局(2017)中提出以天(god)-地(earth)-

人(man)-物(object)四個面向的GEMO評估系統

(圖5)，綜整評估地下水開發區位，並將前述研

究成果納入評估系統中。此地下水開發區位評估

系統之建置，除可檢討目前各地下水取水區位是

否適當外，亦可評估潛在開發區位，替代不良區

位或強化供水能力，達到穩定供水目標。

GEMO地下水開發區評估系統為參考Yeh et al. (2009)之評估方式，並加入王士榮等人(2014)所

採用之開發潛能評估方法，建立一評估系統以進

行研究區地下水適合開發區位之評估。評估因子

的選擇為考量天地人物對地下水開發之影響，以

可取得之觀測資料與參數為採用因子。因子與權

資料來源： 「大潮州人工湖補注對於東港溪流域水文及水質影響探討」，南水局(2017)

圖5　GEMO系統之因子與架構

( 56 )

重之衡量受主觀因素影響顯著，過去主要以專家

問卷方式進行，因此無法有一致性之結果。然而

開發區位之評估主要在瞭解各地區開發潛能之高

低，因此可以各因子正規化之分數進行等權重累

加，以獲得各地區地下水開發潛能之高低，提供

開發區評估之參考。

不論是作為備援用水或是未來的永續地下水

開發，地下水抽水點位之挑選需考量永續使用之

目的，可以天、地、人、物四者的考量方式。

天：氣候水文因子；地：地表地質因子；人：限

制敏感因子；物：物件設施因子。以下說明各因

子考量資訊。

天：氣候水文因子

天然水循環的相關資訊，包含外在的降雨

量、蒸發散量、河川流量、地下水位與地下水質

等觀測資料。主要在確認地下水有足夠的補充來

源以及地下水的豐沛性和安全性。淨降雨量大與

河川流量大的地區有較多外在的地下水補注源；

地下水質反應水源是否適合作為生活用水；地下

水位高代表有較多地下水源，天然水位變動量大

代表容易流通，即容易補注與不易形成土體壓密

而造成地層下陷。

地：地表地質因子

地表的天然因素如土壤、植被、斷層、裂

隙、河系、坡度等因子，以及人為因素如土地利

用與地表覆蓋等因子，為影響地下水入滲補注的

重要關鍵，而地下水補注為地下水永續開發的先

決條件。水利署已針對臺灣九大地下水資源區進

行地表補注潛能評估(水利署，2014, 2015c)，因此可直接引用其所建立的各地下水區地表補注潛

能成果，作為地面因子之評比。

地下的含水層系統與地質構造條件，為影響

地下水深層補注與開發的重要因子，包含含水層

架構、含水層水力特性與力學特性、斷層、摺

皺、岩盤深度等，水力特性包含水力傳導係數、

儲水係數、壓密係數等參數特性。可以地質圖進

行斷層、摺皺的資料萃取，以網格計算其密度；

並以地質統計方法，進行含水層與阻水層之空間

厚度推估，以網格方式計算連續含水層厚度、岩

盤深度，並加入空間分佈之水力參數與力學參數

作等權重計分，獲得地下因子之評比。

人：限制敏感因子

限制條件包含地下水管制區、地層下陷嚴重

區(已刪除)、土壤液化潛能區、地下水補注地質

敏感區、山崩與地滑地質敏感區、土壤及地下水

污染管制區等。限制條件可能為不可抽(高鐵沿

線、地下水污染管制區)、限抽(地下水管制區與

地層下陷區)、限建(補注區、山崩地滑區)或有

利抽水(液化區)等，可適當考量排除或納入該地

區作為優先取水地區。

物：物件設施因子

物件設施因子包含用水需求的城鎮居民、聚

落型態與觀光遊憩區等生活用水區位；工業區與

產業聚落的工業用水區位；農林漁牧業的農業用

水區位等。輸水成本考量，則可納入現有台水公

司淨水場與管線系統，或以農田水利會水圳與埤

塘等作彈性換水調度之用。其中於用水需求部

分，若適合抽水地區尚未有淨水場與管網系統，

但有較多居民與產業之用水需求，則可於適當地

點建立淨水場與抽水井，提供用水。考量輸水管

線成本高，因此亦可以靠近淨水場或已建置之管

路系統為優先；農田水利會之圳路與埤塘，亦可

作為水源交換與輸水之系統，進行綜整評估。

上述GEMO系統之給分與權重，以及獨立和相

依之特性，皆尚未進行詳細的研討與分析，因此

亦尚未有實際的評估案例可供參考。雖可採用等

權重方式評估各因子，以累加後之總分進行排序

(王士榮等人，2014)，但可能有部分特性存在類

似因子中而重複考量，或部分重要因子考量不足

等問題。未來可針對GEMO系統之權重與獨立性進

行分析與探討，以獲得適當的地下水開發區位評

估指標，提供地下水開發區位之使用。

4.2.2. 地下水管理系統

建立地下水開發區位後，需訂定地下水合理

開發量，此開發量需配合短中長期之政策進行調

整。例如，短期以停止地下水位下降並減緩地層

下陷為目標，則需訂定相對嚴格的管理策略，即

開發量低。進到中期時，地下水位已穩定而地層

下陷速率亦達到管制標準，在強化地下水補注狀

態下，可進行適當地下水開發。當地下水已持續

上升且地下水開發已不影響地層下陷時，則可再

次調整開發量並持續監測，維持不造成地層下陷

之水位，持續並永續提供地下水資源。

( 57 )

欲達到上述目標，需制定合理的地下水管理

水位，以及設定地下水管理指標，提供在地下

水位變動狀態下的管理警示。台水公司淨水場

之管理方針可參考過去研究成果(王士榮等人，

2014)，步驟包含：(1)建立監測作業、(2)制定

管理水位、(3)進行抽水潛能分析、(4)研擬管理

方案、(5)計算地下水位狀態指數、(6)評估地

下水位管理指標、(7)提出管理策略。其中(3)抽

水潛能分析可以上一小節之地下水開發區位進行

評估，且地下水權核發應同時考量公有與私有抽

水量，而(7)提出管理策略之後，需再增加回饋

檢討機制，依據核發水權量與觀測資料，每年進

行分析與檢討，回饋修正制定內容。因此，本文

修正地下水管理方針為：(1)建立監測作業、(2)

制定管理水位、(3)建立數值模式、(4)估算合理

開發量、(5)評估管理指標、(6)提出管理策略、

(7)回饋與檢討分析。以下針對地下水管理方針

中之內容，提供可進一步探討的事項。

(1)空間監測資料補充

濁水溪沖積扇為台灣九大地下水資源區中，

地下水觀測資料與研究最充足之地區。然而，檢

視濁水溪沖積扇地下水位觀測井分布，前三含

水層之井位密度尚能維持在平均距離5公里範圍

內，第四含水層之井位則呈現嚴重不足情形，

造成監測台水公司淨水場之指標井距離超過15公

里，失去監測地下水位變化之代表性(王士榮等

人，2014)。

地下水位受到抽水影響會產生洩降錐，其影

響半徑受到抽水速度與含水層特性影響而有所不

同，一般若以1公里作為影響半徑，則距離過遠

之觀測井即無法即時反應抽水作用引起之地下水

位下降。而距離過近之觀測井，因處於主要洩降

錐內，抽水造成水位快速低於管理水位，亦無法

適當反映區域水位變化。濁水溪沖積扇之地下水

位觀測井間距離約5公里，雖然無法即時反應距

離較遠的抽水引起之水位洩降，但可反應較大範

圍之短期(約月或季)水位變化。若同時考量鄰近

觀測井之水位變化，可避免單一觀測井太靠近抽

水區引起的顯著洩降問題，亦可避免太遠觀測井

沒有代表性問題。

(2)地下水管理水位修訂

水利署(2003a)發展「地下水資源管理決策

支援系統」，以地下水位之平均值與標準差定義

管理水位，將管理水位分為安全水位、下限水位

與嚴重下限水位：

A.安全水位

水位長期位於安全水位之上，表該區域地下

水源尚有可再運用之空間。以平均值加一倍標準

差作為安全水位值。

B.下限水位

高於下限水位代表地下水區合理可運用之地

下水量，低於下限水位代表地下水資源貧乏，應

謹慎使用。以平均值減一倍標準差作為下限水位

值。

C.嚴重下限水位

水位已達警戒位置，若低於此水位超過一個

月，則管理單位需針對其水位下降之原因進行檢

討，並提出相關因應策略。以平均值減兩倍標準

差作為嚴重下限水位值。

然而，上述管理水位之訂定受到採用之歷史

觀測資料影響，其平均值與標準差之數值不易反

應地下水位實際行為。因此，水利署(2011a)更

新管理水位計算方式，首先研判各觀測井地下水

位之變動趨勢，使用線性計算各觀測井歷年日水

位變化之長期趨勢。針對地下水位變動趨勢上升

之觀測井，依據超越機率25%、75%與90%做為安

全水位、下限水位與嚴重下限水位設定原則，針

對地下水位變動趨勢下降或持平者，則視為地層

下陷情況較嚴重者，其管理水位之設定則應較

前述之設定原則嚴謹，採用超越機率15%、65%與

80%做為設定原則。

雖然上述已經修正管理水位之訂定原則，但

其主要僅考量地下水位觀測資料，且超越機率的

百分比數值亦無科學量化依據，因此仍然存在爭

議。因此，水利署2016年度委託國立雲林科技大

學協助更新管理水位原則，將地層下陷與海水入

侵等因子一併考量，提出更有科學依據之管理水

位原則(水利署，2016c)。

本文建議地下水管理水位之制定，須納入影

響取水條件的氣候水文資訊、水文地質資訊，以

及地下水與地層下陷觀測資料等資訊，並須要提

供回饋與檢討機制，配合地下水短中長程之管理

作調整。近程以停止地下水位下降與減緩地層下

陷速率為目標，則可定義下限水位並定其為近程

( 58 )

管理水位標的；中程以抬升地下水位與停止地層

下陷為目標，則可定義平均水位並定其為中程管

理水位標的；長程以地下水永續利用並不引起地

層下陷危害為目標，則可定義安全水位並定其為

長程管理水位標的。本文建議採用安全、平均與

下限水位三名詞，捨棄嚴重下限水位一詞。因既

然已經定義為下限，則便不應該再超過下限，達

到嚴重下限情形。其中地下水位與地層下陷之定

量，可由地下水流模式搭配地層下陷模式進行評

估。

(3)數值模式問題

欲定量地下水可開發量，並評估各鄉鎮可開

發量的競合效應，須採用數值模式進行評估。目

前地下水流數值模式在臺灣地下水資源之應用，

存在許多不確定性，包含水文地質分層之適當

性、邊界條件設定之合理性、水文地質參數設定

之代表性、地下水抽水量與補注量設定之依據

等。因此尚有許多研究與發展空間。

由水文地質鑽探資料可知，現地水文地質狀

況存在相當大的異質性，雖然地調所將濁水溪沖

積扇概分為四含水層與三阻水層，但其中仍存在

許多人為判識與不確定性。簡子彬(2015)以地質

統計方法(geostatistics)，將地質鑽探資料進

行克立金(kriging)分析，並依此建立水文地質

場，Wang et al. (2016)則依據此地質統計結果，將異質水文地質場轉換為MODFLOW的層狀含水層

系統，再進行地下水流污染傳輸模擬。模式中

並將抽水與微水試驗之水力傳導係數(hydraulic conductivity)值，依據異質場結果進行參數初

始設定，再以最佳化軟體反推參數，建立模式。

數值模式中，因為參數資料的缺乏，參數資

料的空間結構常採用徐昇氏網格法或克立金內

外插法進行設定。以水力試驗補充水力參數為

最佳方式，但受限於人力與物力之限制，不可

能作全面的參數調查。因此近年發展出不同的

參數反推方法，其中最為人熟知的為水力掃描

(hydraulic tomography)(Yeh and Liu, 2000)，其採用井群抽水與觀測的資料，用地球物理的概

念進行參數反推，可獲得研究區詳細的水力參數

資料。然而，因抽水試驗的尺度限制，抽水式的

水力掃瞄不適合進行大範圍的參數調查，因此發

展出搭配地球物理探測方法進行較大尺度的參數

推估方法(Tsai et al., 2017)。而大區域的驅使力如地潮、氣壓、閃電與地震等，亦可作為大範圍

水力參數推估的來源(許良賜，2005；徐婉婷，

2006；Lai et al., 2014；Wang et al., 2016；水利署，2016d)。上述推估方法大部分仍然是獲得點

位參數結果，建議再配合地質統計分析之異質場

水文地質架構，設定相關水力參數，最後再進行

最佳化參數反推，以獲得具有代表性之水文地質

場。

臺灣九大地下水資源區的抽水量與補注量，

受到氣候與人為影響有相當大的變化，而不同方

式估算獲得抽水量與補注量異有相當大的差異

(水利署，2014, 2015c)。地下水流數值模式採用水平衡的物理模式，在水文地質參數與抽水量

及補注量皆未知狀態下，抽補量的結果有無限多

種可能。因此，如何確定研究區的抽水量與補注

量，為評估地下水可開發量相當重要的關鍵課

題。

水利署近年進行濁水溪沖積扇的水井清查、

填報與複查工作(水利署電子報，2015)，可獲

得相當重要的抽水量基本資料，而水規所2016

年度執行的虎尾鎮用水量調查計畫(水規所，

2017a)，則可連結水井用水量資料與水文觀測資

料，可初步建立兩者的連結，有助於未來用水量

推估之使用。然而，目前虎尾鎮計畫之研究區僅

在單一區域，其產業型態在其他鄉鎮不見得有代

表性，因此用水資料與水文資料連結部分仍有探

討空間。取得用水量資料後，補注量可以河川基

流分析結果(水利署，2014, 2015c)作搭配進行初始設定，再依據地下水觀測資料，分別進行穩態

(steady state)與暫態(transient state)模式之率定(calibration)與驗證(verification)，便

可獲得較有代表性之地下水流模式。

因臺灣地區地下水使用可能引起地層下陷問

題，因此須建立地下水流與地層下陷聯合模式，

以完整評估不同抽水狀態下之地下水位與地層下

陷情形。而若研究區有地下水污染問題(如砷污

染)或海水入侵問題(如屏東平原)，更需納入地

下水污染傳輸模式或海水入侵模式，進行相關評

估，以完善地下水資源永續經營之管理目標。此

處建議可將MODFLOW地下水流模式結合SUB地層

下陷模式，進行地層下陷模擬與評估；並可加入

( 59 )

MT3DMS污染傳輸模式或納入SEAWAT海水入侵模

式，進行污染傳輸模擬或海水入侵評估等工作。

美國地質調查所(U. S. Geological Survey, USGS)最新發展的MODFLOW-OWHM系統(MODFLOW One Water Hydrologic Flow Model)，已結合海水入侵與地層下陷軟體套件，而新開發之ModelMuse

圖像化使用者介面免費軟體，可配合USGS發展的

地下水相關軟體，提供相對容易的操作介面。

(4)合理開發量估算

完成相關模式之建立後，依據前述制定之管

理水位，便可估算在短中長程中，相對應的時間

與空間管理水位下，各鄉鎮可抽取的地下水量。

此可抽水量便可作為地下水權核發之依據。

此處採用數值模式之評估方式，主要在於地

面水與地下水為整體水資源之一部分，且各地區

水資源有競合關係，一處抽水會影響鄰近地區的

地下水與地面水的水位與水量。因此無法以單一

方式僅考量地下水體或地面水體，亦不能僅考慮

單一區域之抽水量，而需要考量整體抽水狀態下

之地下水文狀況。因此於估算抽水量時，可以各

鄉鎮為單位進行初步抽水模擬，提供各鄉鎮的地

下水抽水量初始設定，而後進行整體的地下水抽

水模擬，再以人工調教或是以最佳參數演算法

(例如PEST程式)進行反推，獲得在適當管理水位

下的各鄉鎮地下水抽水量值。

獲得地下水合理開發量後，可依據地下水適

合開發區位之評估結果，進行各鄉鎮的開發區位

劃設。於不適合開發區位給定相對較低水權量

值，較適合開發區位則提供相對較高水權量值，

以避免不適合區位過度開發地下水而引發衍伸問

題。而此部分亦須先將公有民生用地下水權量扣

除，並降低該用水鄰近地區的水權量核發，除了

避免競合的互相影響之外，亦減低局部區域過度

抽水引起地下水補注不及而水位持續下降，或造

成土層永久壓密之風險。

(5)地下水管理指標

欲瞭解規劃的地下水管理方案中，地下水位

的狀態與地層下陷狀態，可制定地下水管理指

標，呈現各地區(或鄉鎮)在不同時間或特定時間

下的地下水位與地層下陷速度，是處於相對安

全、警戒或危險的狀態。

水利署(2003a)發展台灣地區地下水資源管

理決策支援系統，將地下水管理水位之概念納入

地下水管理指標GMI (Groundwater management index)，可反應研究區整體地下水變化趨勢狀

況，做為管理指標。GMI 可寫為：

GMI = 100 × ΣPi / (5 × N) (1)

其中 N 為觀測井個數，P 為地下水位狀態指數，共分為五級，評分標準為 P = 5 (H > H安全)；P =

4 (H安全 > H > H下限)；P = 3 (H = H下限)；P = 2 (H

下限 > H > H嚴重下限)；P = 1 (H嚴重下限 > H )。定義式

中GMI > 60為正常使用狀態；40≦ GMI ≦60為警戒狀態；GMI < 40則為管制使用狀態。對應地下水位狀態指數P值門檻分別為3分與2分。但其

中 P 值為3之狀態為定值非範圍，因此地下水位對應管理水位之 P 值容易由4分轉變為2分而跳過3分之階段，故估算結果會出現不連續情況(王士

榮等人，2014)。

配合前述短中長程之目標，依據地下水與地

層下陷狀態，重新定義安全水位、平均水位與下

限水位，設定三個門檻值，劃定地下水位管理指

標為1~4的分數階，修改評分標準為：P = 4 (H

≧ H安全)；P = 3 (H安全 > H ≧ H平均)；P = 2 (H平均

> H ≧ H下限)；P = 1 (H < H下限)。並將式(1)修改為：

GMI = 100 × ΣPi / (4 × N) (2)

重新定義當 GMI ≧ 75為安全使用狀態；75 > GMI ≧50為平均使用狀態；GMI < 50則為下限使用狀態，亦即對應地下水位狀態指數P值門檻

分別為3分與2分。但上述採用門檻值未考量實際

物理機制且尚未進行實際測試，未來仍需進行進

一步的物理機制研究與實際驗證，訂定管理水位

的適當門檻值。

(6)提出管理策略

經由上述估算合理開發量與評估地下水管理

指標後，提出首次的地下水管理策略，並提供各

鄉鎮的地下水可用水量，作為地下水權核發之基

礎。管理策略中，應從用水源頭開始，以供定

需，限制用水的總量，並應確實執行地下水權的

收費制度。用水量的限制可先著重在主要用水大

戶，包含供應民生用水的台水公司、供應農業用

水的台糖公司與農田水利會、以及工業用水的企

( 60 )

業。進行智慧水表的裝設、記錄與收費，確實掌

握大用水戶的地下水用水量，並收取合理的水權

費到獨立基金；而後推廣至一般用水戶，由獨立

基金補助智慧水表的裝設，達到全面性的地下水

量掌握與管理，並收取適當的水權費，作為後續

補助、維護與管理之基金。

(7)回饋與檢討機制

各縣市或鄉鎮完成水權調整與執行後，由逐

年觀測之地下水位、水質與地層下陷等資料，藉

由數值模擬與預測，評估核發水權量狀態下之未

來數年水文、水質與土地狀態，以評估核發水權

量是否會造成水文、水質與土地問題，檢討核發

水權量之合理性。但因每年水文狀況差異大，因

此水權量不宜每年調整，可逐年檢討，但以三年

小調整，五年大調整，十年總調整為原則，以獲

得合理的水權量核發數據，避免地下水枯竭、水

質惡化與與地層下陷等問題。

針對管理基金或管理單位，本文另外提出一

方案供參考。目前地下水使用最廣泛的領域是農

業用水，因水井數量多且分布廣泛，雖可納管但

不容易實際執行限抽工作。而近年政府決定將農

田水利會公有化，以確實掌握農業用地下水資源

量，並進行水資源統籌管理與運用。農田水利會

過去管理農田水圳與提供灌區之用水。但現階

段，許多農民寧願花錢打井抽取地下水而不用

(或少用)水圳水，除了有穩定水源與時間彈性之

優點外，地下水質相對穩定可避免重金屬污染情

事。在農民用水型態改變下，可能造成水圳水白

白流掉而有浪費的疑慮。因此，若農田水利會轉

換其傳統供水思維，改變原本地面水圳的供水思

維，採用地下水圳之概念，專職於地下水補注工

作，並供給農民源源不絕的地下水資源，則至少

可有以下優點：(1)節省水圳維護與管理費用；

(2)增加原水圳流路之土地空間；(3)會員不限於

原灌區系統內；(4)減少水圳流失與蒸發損失；

(5)統一地下水資源管理機構等。此概念為，將

農田水利會改制為地下水資源統一管理基金會

(或結合其他相關單位共組)，專職進行地下水補

注工作、補助各地下水使用單位進行地下水井智

慧水表之設置、收取地下水使用水權費成為管理

基金，以及統籌地下水資源規劃與管理等工作。

本文並建議此機構不要僅限於農業用水，因地下

水為一體，若分民生、農業與工業用水管理，易

流於互踢皮球與溝通不良等問題。一個單位專職

此工作，其中再進行業務分配，才能有效統籌管

理與專職地下水永續經營。惟此牽涉到改組、改

制與跨部會，而且需打破原有的制度與觀念，因

此尚需進行進一步的評估與探討。

4.3. 地面地下水聯合運用

目前天然水資源之分類主要分為地面水與地

下水，以及近年提出的伏流水，但如前所述，本

文建議將天然水源以取水來源分為大氣水、地面

水與地下水三類，或是增加伏流水一類。台灣目

前使用水源仍以地面水與地下水為主體，近年

增加搭配伏流水之設置。因此本文此處針對伏

流水、名竹盆地以及地面地下之聯合運用進行探

討，提出聯合運用的看法。

4.3.1. 伏流水

維基百科中，定義地下水為：「Ground-

water is the water present beneath Earth's surface in soil pore spaces and in the fractures of rock formations.」，即地面以下之水稱為地下水，本文稱此定義為廣義地

下水。USGS定義地下水為：「The top of the water in the soil, sand, or rocks is called the water table and the water that fills the empty spaces and cracks is called ground water.」，偏向指地下水位面下(飽和含水層)之水才稱為地

下水，本文稱此定義為狹義地下水。由廣義地下

水角度視之，伏流水在地面以下，屬於地下水；

由狹義地下水角度視之，伏流水主要仍指飽和狀

態下的河畔水，依舊屬於地下水。若欲稱伏流水

為位於不飽和帶的水，則伏流水量將非常低且

無開發價值。因此於民國105年09月13日修正之

「水利法施行細則」中第一章第2條：「本法所

稱地面水，指流動或停瀦於地面上之水；地下

水，指流動或停瀦於地面以下之水。但水道內河

床下非飽和層內之伏流水屬地面水。」對伏流水

之定義並不適當。

經濟部針對伏流水的定義，目前共有三次正

式法規發布，分別如下：

(1) 法規名稱：有關伏流水定義及其水權登記處

( 61 )

理原則(已廢除)

公發布日：民國100年08月29日

廢止日期：民國106年03月08日

發文字號：經授水字第10620201940號

法規體系：經濟部水利署

法規內容：

一、 於水道內河床下非飽和層內之伏流水為

地面水，其水權登記以地面水為之；於

水道外地面下非飽和層及水道內、外飽

和層內之水為地下水，其水權登記按地

下水為之。原已取得水權而不符本分類

原則者，俟其水權期限屆滿，並申請展

限登記時再依本原則辦理。

二、 本部82年12月24日水字第092835號函釋

自即日廢止。

(2) 法規名稱：補充解釋本部100年8月29日經授

水字第10020209680號令有關伏流水定義及其

水權登記處理原則(已廢除)

公發布日：民國101年11月28日

廢止日期：民國106年03月08日

發文字號：經授水字第10620201940號

法規體系：經濟部水利署

法規內容： 本部100年8月29日經授水字第

10020209680號解釋令，補充解釋

如下：

設置寬口井、輻射井、水平式集水管或集水

廊道等集水設施所取用水道內之水體屬伏流

水，其水權登記以地面水為之；其他非以前

揭集水設施取用水道內之水體者，由主管機

關依個案方式認定是否屬伏流水。

(3) 法規名稱：取用「水利法施行細則」第二條

所稱之伏流水

公發布日：民國106年09月08日

修正日期：民國106年09月08日

發文字號：經授水字第10620210890號令

法規體系：經濟部水利署

法規內容： 「設置寬口井、輻射井、水平式

集水管或集水廊道等集水設施所

取用水道內之水體，視為取用

「水利法施行細則」第二條所稱

之伏流水。」

由上述說明可知，水利署於「水利法施行細

則」中定義伏流水之範圍為：「水道內河床下非

飽和層內」。並另外用法規方式補充伏流水之定

義。該定義之伏流水，主要以取水工法作為訂定

標準，即採用特定工法取得之水體，屬於伏流

水，歸屬於地面水體。並專指「水道內」之水

體。此法規制定方式符合需求，但如前所述，將

伏流水定義為未飽和層內之水體並不適當，而

以取水工法定義伏流水亦容易受到取水工法之演

變與新工法之提出而需重新定義與發布，不適

合作為長久的標準。因此，本文建議「水利法施

行細則」中對水體之定義可依據取水來源作為訂

定標準，其中地面水與地下水之範圍較沒問題，

並可新增大氣水，包含直接取用降水(包含雨、

雪、冰等)和用凝結方式取得的水；伏流水部分

則簡化為：「於伏流水帶中取得之水體，稱為伏

流水」。而伏流水帶之定義再以法規方式補充說

明，例如本文前述，於山區可定義伏流水帶範圍

為河川谷地堆積區；平原地區可定義為河道向外

30公尺內之範圍等。惟平原區河道向外之範圍，

受到河川流量、河床材質、河道曲度與河床梯度

等因素之影響而有所差異。除空間上的變異外，

亦包含時間上之變異。本文此處僅先提供初步建

議，未來仍需針對伏流水帶範圍進行研究與探

討，而後訂定適合台灣使用的伏流水帶範圍。

國外針對伏流水之議題，近年在台灣使用最

多的名稱為「hyporheic zone」。其原意指河床下與周邊的區域，目前研究定義為河川與地下水

間的過渡帶，同時具有河川與地下水的流動特性

(Buss et al., 2009)。國外剛開始針對hyporheic的研究主要在探討這個區域的生物、化學與環境

議題，且有非常大量的研究發表，近年才漸漸有

學者針對水文議題作探討(如：Stonedahl et al., 2010, 2013；Cardenas, 2015)。台灣目前普遍將hyporheic zone定義為伏流水帶，將國外針對hyporheic的研究帶入伏流水的議題中(如：南水

局，2015；地調所，2015)。因此，未來可考慮

採用水化學或水溫的追蹤技術，針對地面水與地

下水交換的區域進行研究與探討，定量伏流水帶

的區域，以作為伏流水開發的依據。

國內針對伏流水之調查與評估，水利署

(2011b)年針對大甲溪、大安溪、烏溪及濁水溪

等流域，進行伏流水開發對地下水環境之影響評

( 62 )

估，估算伏流水取水量中，來自地面水與地下水

之比例約3：7。並於2015年完成「臺灣地下水

區可用水量調查分析及伏流水調查規劃先期作

業」(水規所，2015)，嘗試對伏流水研究與調

查作基本規範與訂定，以供未來伏流水調查、

評估、規劃與開發之參考。目前在台灣各地區

進行了許多伏流水調查與評估工作(如南水局，

2006, 2012, 2018；水規所，2016, 2017b, 2017c, 2018a, 2018b)，以及實際的伏流水開發工程(如南水局，2016；台水公司，2018；台水公司五區

處，2018；苗栗縣政府，2018)。2017年並將伏

流水議題納入前瞻計畫之「水環境建設」中，稱

為「伏流水開發工程計畫」(經濟部，2017a)。

前瞻計畫將針對後龍溪、通霄溪、濁水溪、高屏

溪與利嘉溪等執行伏流水開發工程，以提供鄰近

地區之水資源使用。濁水溪開發區位於彰雲大橋

附近，將以3口寬口井進行每日3萬噸的伏流水開

發，如圖6所示。

伏流水具有水質佳之優點。颱風豪雨期間之

河川高濁度，常造成地面水取水困難甚至停止供

水之問題(如民國93年艾利颱風桃園停水與105年

梅姬颱風台北停水等)，而部分河川因水質污染

而無法提供作為民生用水(如東港溪流域)。伏流

水因為經過含水層之過濾作用而有相對較佳之水

質，尤其對高濁度問題有非常良好的改善效果，

因此水利署近年積極推動伏流水之開發與利用。

但受限於伏流水之取水工法以及其並非獨立水源

且與河川有高度相依性，使得伏流水之開發量相

對較低。如前瞻計畫中，濁水溪流域之伏流水工

程以每日供水3萬噸為目標。雖然伏流水開發量

少，但其分散配置可降低取供水風險，仍為一可

推動之水資源方案。但如本文前述，伏流水並非

額外水資源，因此仍需搭配地面水與地下水之聯

合操作，方能取得最佳效果。而伏流水開發對地

面水、地下水甚至生態環境之影響與衝擊，仍需

進行進一步的研究與調查。

4.3.2. 名竹盆地

集集攔河堰位於濁水溪中游，攔蓄濁水溪主

流之地面水並提供下游沖積扇地區之農業、工業

與生活用水。然而因濁水溪含泥砂量大，使得集

集攔河堰目前淤積情況嚴重而致引蓄水能力不

佳，若能有適當排砂機制或減低淤積之方法，將

有助於集集攔河堰之永續利用。名竹盆地位於集

集攔河堰下游與濁水溪沖積扇頂的隘口之間，盆

地內的淺部地質主要由更新世到現代的砂礫堆積

所組成，具有良好蓄水特性。且在彰雲橋隘口處

疑因八卦山背斜之阻隔，盆地內地下蓄水層與下

游濁水溪沖積扇地下水層聯通性不佳，使得名竹

盆地為一天然獨立之地下水庫系統。過去之研究

結果顯示，名竹盆地的地下水開發對下游沖積扇

的地下水影響不顯著，若以此區的年豐枯水期地

下水位20公尺變動的情況來營運，初估名竹盆地

可利用之地下水量可達每年約2億立方公尺(地調

所，2011)。

名竹盆地內濁水溪河道附近主要為砂礫堆

積，透水性極佳，地面水與地下水互動緊密，為

河道附近伏流水之主要通道。現代沖積層以下則

為頭嵙山層，雖然組成主要為砂與礫石，但間夾

有粉砂與膠結物等細顆粒材質，因此透水性略

差。研究指出，此現代沖積層厚度約30公尺(車

籠埔斷層以西到彰雲大橋隘口以東)，若以全年

常態抽水方式開發，每日可開發水量為3萬立方

公尺(水規所，2013)。而此堆積範圍內之水體，

屬於本文現階段建議之伏流水帶範圍內。地調所

近年正推動「地下水水文地質與水資源調查-地

下水庫活化與效益評估」四年期計畫(地調所，

2017, 2018)，針對名竹盆地與濁水溪沖積扇進行地下水庫之調查與評估，並藉由相關技術評估地

下水庫中適合開發區位與合理開發量。

資料來源： 「前瞻基礎建設計畫--水環境建設--伏流水開發工程計畫」，經濟部(2017)

圖6　濁水溪伏流水取設施預定位置圖

( 63 )

4.3.3. 聯合運用

近�