運用埤塘水位資料模擬灌溉管理 及效益分析

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鍾郁晟(Yuh-Cheng Jong) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

運用埤塘水位資料模擬灌溉管理及效益分析
(Using Pond Water Level Data In Irrigation Management Analysis)

相關論文

★ 水資源供需指標建立之研究	★ 救旱措施對水資源供需之影響分析
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摘要(中)

在氣候變遷的作用之下，極端氣候頻繁發生在世界各地。台灣能使用水資源本身就很有限，而2020年罕見沒有颱風侵台，少了夏季主要進水來源，各地降雨稀缺導致所有水庫於當年十月面臨供水壓力，故桃園大圳第二期作於十月十六日停灌休耕節水抗旱。本研究以桃園大圳第十支線為研究區域，運用系統動力模式建立灌溉系統，使用其埤塘實際水位、實測之大圳引水量及降雨量等資料，並且以2019、2020年各兩期作做為模擬時間，探討桃園特有的埤塘灌溉系統之效益。尤其針對2020年二期作停灌對於整個灌區之影響。
根據模擬結果，實際埤塘操作下有10個灌區缺水且缺水量為2,701,147m^3。2020年二期作停灌的45天使用大圳計畫配水量26%情境下按照埤塘操作進行模擬，並且與停灌情況下之埤塘操作模擬結果進行比較。同樣模擬埤塘部分調蓄，採用計畫水量26%缺水量結果為1,574,954m^3，與停灌之間缺水量差了1,489,155m^3；同樣模擬埤塘調蓄，採用計畫水量26%缺水量結果為177,207m^3與停灌之間缺水量差了305,810m^3。

摘要(英)

Due to the influence of climate change, extreme climate frequently occur all over the world. Taiwan’s available water resources are very limited. In 2020, there was no typhoon invaded Taiwan. The main source of water inflow in summer is missing. The scarcity of rainfall in various places caused all reservoirs to face water supply pressure in October of that year. Therefore, the second crop period of Taoyuan main canal stopped irrigation and fallow on October 16th to save water and fight drought. In this study, No.10 Sub Canal of Taoyuan main canal was selected as the research area, and the system dynamic model was used to establish an irrigation system. The data of actual pond water level, the amount of water diversion for main canal and the amount of rainfall in Taoyuan were used in this study. The 1st and 2nd crop season of 2019 and 2020 were selected as the simulation period to explore the benefits of the special pond irrigation system in Taoyuan. Especially for the impact of discontinuous irrigation for the entire study area at the second crop period of 2020.
According to the simulated results of the second crop period in 2020, under the actual operation of the pond, there were 10 irrigation districts occurred water shortage as the amount of 2,701,147m^3. Even the water from main canal was applied to support the irrigation, the shortage still occurred. Under the simulation with pond partial supply, there were only 9 irrigation districts occurred, and 29% amount of water shortage was reduced.

關鍵字(中)

★ 桃園大圳
★ 埤塘灌溉系統
★ 系統動力模式
★ 水稻田

關鍵字(英)

★ Taoyuan Main Canal
★ Pond Irrigation System
★ System Dynamic Model
★ Paddy Field

論文目次

目錄

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 本文架構 3
1.4 研究流程 3
第二章文獻回顧 5
2.1 埤塘灌溉系統 5
2.1.1 埤塘之用水相關研究 6
2.2 作物需水量 7
2.2.1 作物需水量之影響因子 7
2.2.2作物需水量之測定方法 8
2.3 田區回歸水 11
2.4 系統動力模式 13
第三章理論分析與系統架構 16
3.1 研究區域與灌區資料 16
3.1.1 氣象與水文環境 17
3.1.2 灌區之基本資料 17
3.1.3 灌區之灌溉水源 19
3.1.4 灌區之農作時期 19
3.1.5 埤塘灌溉系統 20
3.1.6 灌區之監測儀器 22
3.2 模式基礎理論 30
3.2.1灌溉引水量演算 30
3.2.2 田間之蒸發散量推估 31
3.2.3 田間之滲漏量推估 32
3.2.4 田間之逕流量推估 34
3.3 建立系統動力模式 37
3.3.1 系統動力模式之程序與步驟 37
3.3.2 灌區系統架構與溢流方向 41
3.3.3 引水原則與類型 45
第四章模擬結果與案例分析 47
4.1 系統流程 47
4.1.1 模式演算流程 51
4.1.2模式參數之輸入資料 51
4.2 埤塘灌溉系統之模擬結果 54
4.2.1水平衡組成之比較 54
4.2.2灌區所產生缺水之情形探討 64
第五章結論與建議 84
5.1結論 84
5.2建議 85
參考文獻 86

參考文獻

參考文獻
1. 王如意、易任，應用水文學，茂昌圖書有限公司，臺北市，1979。
2. 王其美，「雨量變遷對埤池輪灌管理之影響」，國立中央大學土木工程學系，博士論文，2015。
3. 王桑村等，農業工程技術辭典，行政院農業委員會，臺北市，2002。
4. 甘俊二，「灌溉系統配水技術之分析與研究」，國立台灣大學農工系，1979。
5. 甘俊二、陳清田、陳焜耀，「臺灣地區作物需水量推估模式之合適性研究」，農業工程學報，第四十二卷第二期，第8-19頁，1996。
6. 地下水觀測網，「桃園中壢台地地理環境概述」，http://pc183.hy.ntu.edu.tw/gwater/d6.php，2019/5/31
7. 行政院客家委員會，「桃園大圳及光復大圳系統埤塘調查研究」，2005。
8. 行政院經濟建設委員會，「農業水資源再利用於民生工業用水政策方向分析」，2010。
9. 行政院農業委員會，「種水田增加滲漏效率之技術性探討」，2002。
10. 行政院農業委員會，「廣闢農塘有效調配灌溉用水可行性研究」，2005。
11. 吳珮菁，「水田迴歸水之模式及驗證」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，1999。
12. 吳瑞賢、林癸妙、李俊福，「水田迴歸水量之研究」，農業工程學報，第四十五卷第一期，第72-82頁，1999。
13. 吳瑞賢、溫博文、陳世偉，「桃園大圳及石門大圳灌溉系統之效能評估」，桃園大圳水資源暨營運管理學術研討會論文集，第8-23頁，2004。
14. 吳瑞賢、謝仲霖、馬家齊、劉日順，「桃園地區農業埤塘灌溉系統調蓄能力分析」，農業工程學報，第六十五卷第四期，第12-25頁，2019。
15. 阮翊宸，「以系統動力模式探討彰化地區水田混作灌溉系統」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2018。
16. 周珮淳，「水田埤塘灌溉系統於農業用水之分析」，國立中央大學土木工程研究所，碩士論文，2006。
17. 周珮淳、陳世偉、吳瑞賢，「桃園地區灌溉埤塘於農業用水之分析研究」，第十五屆水利工程研討會，第G12~G24頁，2006。
18. 林癸妙，「水田迴歸水量之研究」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，1998。
19. 林啟超，「水田灌溉用水迴歸利用之研究」，國立台灣大學農業工程研究所，碩士論文，1997。
20. 林喬莉，「以系統動力模式評估水田埤塘灌溉系統」，國立中央大學土木工程研究所，碩士論文，2009。
21. 姚銘輝、陳守泓，「利用渦流相關系統量測水稻田蒸發散量及作物參數」，水稻田農業多樣性機能研討會，第227-240頁，2005。
22. 施嘉昌，排水工程，大中國圖書公司，臺北市，1988。
23. 施嘉昌、徐玉標、曹以松、甘俊二，灌溉排水原理，中央圖書出版社，臺北市，1982。
24. 洪佳瑩，「桃園地區人工埤池對水資源輔助之分析研究」，國立中央大學水文科學研究所，碩士論文，2006。
25. 紀思寧，「桃園市埤塘功能及土地利用變遷之研究」，中華大學建築與都市計畫學系，碩士論文，2014。
26. 徐世大(譯)，水文語彙(原作者：聯合國亞洲曁遠東經濟委員會防洪及水資源開發局)，第二版，經濟部水資源統一規劃委員會，臺北市，1972。
27. 徐龍淵、徐恭也，「迴歸水利用現狀及加強方法」，農田水利，第34卷，第8期，1986。
28. 桃園農田管理處，「104年度灌溉計畫書」，2015。
29. 桃園農田管理處，「105年度灌溉計畫書」，2016。
30. 桃園農田管理處，「106年度灌溉計畫書」，2017。
31. 桃園農田管理處，「107年度灌溉計畫書」，2018。
32. 桃園農田管理處，「108年度灌溉計畫書」，2019。
33. 桃園農田管理處，「109年度灌溉計畫書」，2020。
34. 財團法人農業工程研究中心，「桃園石門埤塘水源利用檢討」，經濟部水利規劃試驗所，2003。
35. 財團法人農業工程研究中心，「桃園農田管理處貯水池、水路水文監測設置與動態分析管理平台委託設計監造技術服務計畫案」，台灣桃園農田管理處，2018。
36. 高振程，「水田坵塊系統之迴歸水量推估」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2003。
37. 張聖瑜，「田間精密灌溉用水模式及管理機制之建立」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2015。
38. 許良瑋，「桃園埤塘輪灌系統之模擬分析」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2011。
39. 許睿翔，「水田埤塘之系統動力模式」，國立中央大學土木工程研究所，碩士論文，2006。
40. 陳文福、曹鎮、林志憲，「頻譜與濾波分析應用於地下水位變動研究」，中興工程，第95期，第79-85頁，2007。
41. 陳世偉，「區域多元化水資源調配之研究」，國立中央大學土木工程學系，博士論文，2007。
42. 陳世楷，「水稻田入滲試驗與數值模擬」，國立臺灣大學農業工程學研究所，博士論文，1999。
43. 陳佩螢，「建立水旱作混植區之地表水與地下水聯合灌溉管理模式」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2017。
44. 陳思瑋，「淡水河流域水資源永續性評估暨管理之研究」，國立台灣大學生物環境系統工程學研究所，碩士論文，2005。
45. 陳盈伶，「以HHT及FFT解構地下水位影響之因子」，國立台北科技大學土木與防災所，碩士論文，2014。
46. 陳買主編，「水稻栽培灌溉排水管理」，中國農村復興聯合委員會，1977。
47. 陳靖薇，「區域迴歸水推估模式之建立與應用」，中原大學土木工程學系，碩士論文，2004。
48. 陳豐文，「水收支平衡應用於水田灌溉用水消耗特性之評估」，農業工程學報，第59卷，第一期，第77-98頁，2013。
49. 陳豐文，「農田可再利用迴歸水之調查研究-以桃園地區為例」，私立中原大學土木工程學系，碩士論文，1999。
50. 陳豐文、陳獻、黃勝頂，「台灣地區農地迴歸水之潛勢分析」，台灣水利，第五十三卷第三期，第74-89頁，2005。
51. 陳獻，「有效雨量之估算」，中國農業工程學會特刊第五號，1979。
52. 陳獻、蔡正輝、蔡西銘、陳豐文，「農地灌溉後迴歸水估算模式之研究」，八十七年度農業工程研討會論文集，第393-399頁，1998。
53. 黃浩烈，「水田深水灌溉最佳高度之決定」，國立台灣大學土木工程研究所，碩士論文，2007。
54. 黃鈺珊，「高屏溪流域永續發展水資源政策規劃之系統動力學研究」，國立中山大學公共事務管理管理研究所，碩士論文，2001。
55. 楊朝仲、張良正、葉欣誠、陳昶憲、葉昭憲，系統動力學：思維與應用，五南圖書出版股份有限公司，臺北市，2007。
56. 經濟部水利署，「多元化水資源經營管理方案-農地迴歸水開發利用研究」，2005。
57. 經濟部水利署，「農業灌溉用水合理用水量範圍之檢討與修訂」，2006。
58. 經濟部水利署水利規劃試驗所，「配合桃園地區人工埤池結合滯洪與自然淨化功能對水資源輔助之調查評估與模式分析研究」，2005。
59. 經濟部水利署水利規劃試驗所，「農業迴歸水回收再利用研究-雲林地區為例」，嘉德技術顧問股份有限公司，第2-1~2-7頁，2007。
60. 經濟部水利署北區資源局，「多元化水資源開發-桃園及新竹地區農業迴歸水調查與可行性評估」，期末報告書，第2-1頁，2007。
61. 經濟部水資源局，研擬合理農業灌溉用水標準(III)及農業用水調配之可行方案研究，1997。
62. 葉信富、陳進發、李振誥，「潛勢能蒸發散經驗公式之最佳化比較」，中國農業工程學報，第51卷，第一期，第27-37頁，2005。
63. 廖玲婉、洪銘堅、王逸民、徐年盛、游雅淳、劉宏仁，「以頻譜分析法評量地下水位時空變動」，工程環境會刊，第28期，第1-14頁，2012。
64. 劉日順，「水田灌溉後可再利用迴歸水推估模式之研究」，私立中原大學土木工程學系，碩士論文，2001。
65. 劉君帆，「灌溉系統迴歸水推估方法之研究-以嘉南管理處為例」，國立台灣大學農業工程研究所，碩士論文，1998。
66. 劉君帆，「灌溉系統迴歸水推估方法之研究-以嘉南管理處為例」，國立台灣大學農業工程研究所，碩士論文，1998。
67. 劉振宇、簡傳彬、方文村，「桃園大圳灌區埤塘蓄水功能之探討」，桃園大圳水資源暨營運管理學術研討會論文集，第191-199頁，2004。
68. 蔡欣妤，「以系統動力模型評估農業灌溉系統之研究」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2009。
69. 鄭明昇，「桃園灌區之區域迴歸水分析研究」，國立中央大學水文科學研究所，碩士論文，2007。
70. 鄭建民，「水田滲漏量之探討」，國立台灣大學農業工程研究所，碩士論文，1981。
71. 駱安華，「水稻灌溉水量之研究」，台灣水利，第十卷，第三期，第17-30頁，1962。
72. 駱安華，「迴歸水之計算和應用」，台灣水利，第八卷，第二期，第47-56頁，1960。
73. 駱安華，「灌溉水源之估算和運用」，台灣水利，第九卷，第二期，第12-23頁，1961。
74. 簡傳彬，「水稻田入滲及迴歸水之試驗及模擬」，國立中央大學土木工程研究所，博士論文，2003。
75. 羅樹孝，水文學辭典，茂昌圖書有限公司，臺北市，1995。
76. 蘇家陞，「水稻旱作混植輪區精密灌溉用水模式建立」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2016。
77. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., and Smith, M., “Crop evapotranspiration Guidelines for computing crop water requirements”, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, electronic version29, Italy, Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1998.
78. FAO, Irrigation and Drainage Paper No.24, Food and Agriculture Organization (guidelines for predicting crop water requirements), 1977.
79. FAO, Guidelines for Predicting Crop Water Requirements, FAO Irrigation and Drainage Paper 24,1984.
80. FAO, Irrigation and Drainage Paper No.56, Crop Evapotranspiration (guidelines for computing crop water requirements), 2006.
81. García-Garizábal,and J. Causapé, “Influence of irrigation water management on the quantity and quality of irrigation return flows”,Journal of hydrology,385(1-4),pp.36-43,2010.
82. Huang, H. C., Liu, C. W., Chen, S. K. ,Chen, J. S.,“ Analysis ofpercolation and seepage through paddy bunds”, Journal ofHydrology,284, pp. 13-25., 2003.
83. Kim, H.K., Jang, T.I., Im, S.J. and Park, S.W., “Estimation of irrigation return flow from paddy fields considering the soil moisture”, Agricultural Water Management, Vol.96, pp.875-882, 2009.
84. Luo, Y.F., S. Khan, Y.L. Cui, and S.Z. Peng, “Application of system dynamics approach for time varying water balance in aerobic paddy fields”, Paddy and Water Environment, 7(1), 1-9, 2009.
85. Marvin E. Jensen,“ Consumptive Use of Water and Irrigation Water Requirements”, The Technical Committee on Irrigation Water Requirements of the Irrigation and Drainage Div. of ASCE,1974.
86. Mingoo Kang,and Seungwoo Park, “Modeling water flows in a serial irrigation reservoir system considering irrigation return flows and reservoir operations”, Agricultural Water Management,Vol.143, pp.131-141,2014.
87. Oad, R., Lusk, K. and Podmore, T., “Consumptive use and return flows in urbanlawn water use”, ASCE, Journal of irrigation and drainage Engineering, Vol.123, No. 1, pp. 62-69, 1997.
88. Tong Wei,Inchio Lou, ZhifengYang,and YingxiaLi, “A system dynamics urban water management model for Macau, China”, Journal of Environmental Sciences,Vol.50, pp.117-126,2016.
89. Torrence, C. and Compo, G. P., “A practical guide to wavelet analysis”,Bull. Am. Meteorol.,Soc., 79, 61–78, 1998.
90. Torrence,C. and Webster,P.“Interdecadal Changes in the ESNOMonsoon System”, J. Clim., 12, 2679–2690, 1999.
91. Venkateswara Rao Bekkam, Varalakshmi Vajja, Rajesh Nune,and Anju Gaur, “Estimation and Analysis of Return Flows: Case Study”, Journal of Hydrologic Engineering,Vol.18,Issue10,2013.
92. Zulu, G., Masaru, T., Shin-ichi, M., “Characteristics of water reuse and its effects on paddy irrigation system water balance and the Riceland ecosystem”, Agricultural Water Management, Vol.31,pp.269-283 , 1995.

指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2021-10-27

推文