EPA-94-U1G1-02-103 ä»¥çæå·¥æ³å»é¤æ°´åº«éæ°´ ... - è¡æ¿é¢ç°å¢ä¿è·ç½²

EPA-94-U1G1-02-103 

以生態工法去除水庫集水區營養源研究計畫 

委託單位 : 行政院環境保護署 

執行單位 : 國立成功大學環境研究中心 

執行時間 :94 年 1 月 14 日至 94 年 12 月 31 日 

行政院環境保護署編印 ( 定稿本 ) 

中華民國九十四年十二月 

2-1



委託單位 : 行政院環境保護署 

執行單位 : 國立成功大學環境研究中心 

執行時間 :94 年 1 月 14 日至 94 年 12 月 31 日 



2-2



計畫經費 : 肆佰肆拾伍萬元整 

計畫主持人 : 溫清光 

共同主持人 : 高銘木 

教授 

教授 

協同主持人 : 林財富教授、張穗蘋副教授、李志賢副教授 

吳佳正 

博士 

顧問 : 余嘯雷教授、福島康裕助理教授 

研究人員 

: 張智華、陳美瑜、許菁娥、黃慶祥、張鈞維 

高永慶、蘇俊嘉、陳俐璇、施郁庭、譚子健 



2-3

「以生態工法去除水庫集水區營養源研究計畫」 

計畫期末報告基本資料表 

甲、委辦單位行政院環保護署 

乙、執行單位財團法人成大研究發展基金會 ( 成功大學環境研究中心 ) 

丙、年度 94 年度計畫編號 EPA-94-U1G1-02-103 

丁、研究性質 □ 基礎研究應用研究 □ 技術發展 

戊、研究領域 

己、計畫屬性科技類 □ 非科技類 

庚、全程期間 94 年 1 月 ~ˍ94 年 12ˍ 月 

辛、本期期間 ˍ94 年 1 月 ~ˍ94 年 12ˍ 月 

壬、本期經費 ˍˍˍ 億 ˍˍ4450ˍ 千元 

資本支出 

經常支出 

土地建築 ˍˍˍˍˍ 千元人事費 ˍ2139ˍˍ 千元 

儀器設備 ˍˍˍˍˍ 千元業務費 ˍ1449ˍ 千元 

其他 ˍˍˍˍˍ 千元材料費 ˍˍˍˍˍˍ 千元 

其他 ˍ862ˍˍ 千元 

癸、摘要關鍵詞 ( 中英文各三則 ) 

優養化、生態工法、集水區 

Eutrophication、ecological engineering method、watershed 

參與計畫人力資料 :( 如僅代表簽約而未參與實際研究計畫者則免填以下 

資料 ) 

參與計畫工作要項現職與參與時間聯絡電話及 e-mail 

人員姓名或撰稿章節簡要學經歷 ( 人月 ) 帳號 

溫清光 

張穗蘋 

李志賢 

吳佳正 

張智華 

全部章節 

第二章、第六章及 

第七章 

第六章及第七章 

第五章 

全部章節 

教授 

國立成功大學環境 

工程系教授 

副教授 

私立崑山科技大學 

環工系 

副教授 

私立崑山科技大學 

環工系 

助理研究員 

國立成功大學資源 

再生中心 

博士候選人 

國立成功大學環境 

工程系 

12 

12 

12 

12 

12 

t15250@mail.ncku.edu.tw 

spchang@mail.ksut.edu.tw 

chihs.lee@msa.hinet.net 

havanacj@yahoo.com.tw 

chchang@ckmail.ncku.edu. 

tw 

陳美瑜計畫資料整理專任助理 12 yu293@yahoo.com.tw 

許菁娥計畫資料整理專任助理 12 teresa@ckmail.ncku.edu.tw 

備註 : 本表請置於期末報告書目錄之前 

2-4

行政院環境保護署計畫成果中英文摘要 ( 簡要版 ) 

一、中文計畫名稱 : 


二、英文計畫名稱 : 

Removing Nutrient Sources for Reservoir Watersheds by Using Ecological 

Engineering Approaches 

三、計畫編號 : 


四、執行單位 : 

國立成功大學環境研究中心 

五、計畫主持人 ( 包括共同主持人 ): 

溫清光 , 張穗蘋 , 李志賢 , 吳佳正 

六、執行開始時間 : 

94/01/14 

七、執行結束時間 : 


八、報告完成日期 : 


九、報告總頁數 : 

500 

十、使用語文 : 

中文 

十一、報告電子檔名稱 : 

EPA94U1G102103.DOC 

十二、報告電子檔格式 : 

WORD 2003 

十三、中文摘要關鍵詞 : 

優養化 , 生態工法 , 集水區 

十四、英文摘要關鍵詞 : 

Eutrophication,ecological engineering method,watershed 

十五、中文摘要 ( 約三百至五百字 ) 

本計劃之目標如下 : 一、蒐集國內 10 座優養化水庫集水區近 10 年以上研究、調 

查報告及論文 , 完成水庫基本資料建檔 , 並分析提出各座水庫集水區之入庫溪流污染 

量、逕流污染量、逕流係數、至少 5 年以上污染量趨勢、各座水庫氮磷污染來源、去除 

水庫集水區氮磷方法、去除方法施作結果之工法 ( 生態工法、現地處理工法 ) 類別及適 

用條件、去除效率及建設、維護操作成本等分析、集水區土地使用情形與優養化關係。 

2-5

二、蒐集 10 年以上美國、日本等國家去除水庫集水區營養鹽現地處理、生態工法報告 

及研究資料 , 分析提出 : ( 一 ) 各現地處理、生態工法去除集水區氮磷之案例分析、工 

法類別、反應機制、適用條件、去除效率、操作維護成本等。 ( 二 ) 去除水庫集水區氮 

磷之策略。三、邀相關機關團體、專家學者辦理十場座談會 , 並提出可行的分年持續 

研究的方向、計畫內容及行動計畫。 

十六、英文摘要 : 

The purpose of this project (I) to establish the background data file for the 10 

major eutrophic reservoir in Taiwan area, that contents include: characteristics of 

reservoir, river system of reservoir basin, nutrient loading from reservoir basin, 

method for nutrients (N, P)control, the subjection for individual eutrophic reservoir for 

the ecotechnology maitance cost, operation condition, the relationship between land 

use and reservoir eutrophication, or on engineering for nutrients control; and 5-year 

nutrient loading change. 

(II)Collection 10 year duration papers and in formations from Japan and U.S.A. 

about nutrients control methods (BMPs, ecotechnology). And giving the subjection for: 

on sit practical technology; cases analysis of ecotechnology for nutrients control for 

reservoir watershed, classification for engineering methodology, reaction mechanism, 

operation condition, maintenance cost; nutrients control strategies for reservoir 

watershed. In order to meet the purpose of this study, 10 series conferences that 

invading academicians, regulatory officials, manager of reservoir, experts, were 

meted. We were focused on discussing practical of the ecotechnology that would be 

useful to the nutrients control for reservoir watershed. 

2-6

行政院環境保護署委託研究計畫成果報告摘要 

計畫名稱 : 以生態工法去除水庫集水區營養源研究計畫 

計畫編號 :EPA-94-U1G1-02-103 

計畫執行單位 : 財團法人成大研究發展基金會 ( 成功大學環境研究中心 ) 

計畫主持人 ( 包括協同主持人 ): 溫清光 

計畫期程 :94 年 1 月 14 日起 94 年 12 月 31 日止 

計畫經費 :445 萬元整 

摘要 ( 中英文各 300~500 字 )(16 點楷書書 ) 

本計劃之目標如下 : 一、蒐集國內 10 座優養化水庫集水區近 10 年以 

上研究、調查報告及論文 , 完成水庫基本資料建檔 , 並分析提出各座水庫 

集水區之入庫溪流污染量、逕流污染量、逕流係數、至少 5 年以上污染量 

趨勢、各座水庫氮磷污染來源、去除水庫集水區氮磷方法、去除方法施作 

結果之工法 ( 生態工法、現地處理工法 ) 類別及適用條件、去除效率及建 

設、維護操作成本等分析、集水區土地使用情形與優養化關係。二、蒐集 

10 年以上美國、日本等國家去除水庫集水區營養鹽現地處理、生態工法報 

告及研究資料 , 分析提出 : ( 一 ) 各現地處理、生態工法去除集水區氮磷之 

案例分析、工法類別、反應機制、適用條件、去除效率、操作維護成本等。 

( 二 ) 去除水庫集水區氮磷之策略。三、邀相關機關團體、專家學者辦理十 

場座談會 , 並提出可行的分年持續研究的方向、計畫內容及行動計畫。 











2-7

eservoir watershed, classification for engineering methodology, reaction mechanism, 






前 

言 

近四年本計畫列出水庫的優養程度排序依序為鳳山水庫、澄清湖水庫、白河水庫、 

仁義潭水庫、鏡面水庫、明德水庫、蘭潭水庫、新山水庫、永和山水庫、牡丹及鯉魚潭 

水庫 , 這 11 座重要飲用水源水庫有 80% 以上 (9/11) 全年有一半以上的時間處於優養狀 

態。台灣水庫中優勢藻種多為藍綠藻 , 藍綠藻中的 Microcystis 微囊藻、唸珠藻、顫藻、 

林氏藻和 aphanizomenon 束絲藻素等具有毒植物鹼 , 量多可破壞人體肝與中樞神經。 

一般有機含量較豐富的水源 , 藍綠藻含量較高 , 故有些藍綠藻的存在己被作為水質有機 

污染之指標之一。 

行政院環境保護署 ( 以下簡稱貴署 ) 為能有效解決台灣水庫優養化問 

題 , 特擬定本計畫 , 期以美、日等國及在台灣實施有年的生態工法及現地 

工法 , 應用於優養化水庫集水區 , 並進一步評估分年執行計劃 , 以收事半 

功倍之效。 

研究方法 

國內優養化水庫資料調查 : 台灣重要水庫基本資料簡介 , 各水庫污染源污染量與 

水質等資料調查 , 包括新山水庫、永和山水庫、明德水庫、鯉魚潭水庫、蘭潭與仁義潭 

水庫、白河水庫、鏡面水庫、澄清湖水庫、鳳山水庫及牡丹水庫等 11 個水庫。 

水庫集水區營養鹽的來源及控制 , 非點源污染部分包括集水區地面氮的收支及機 

轉及集水區地面磷的收支及機轉 ; 點源污染包括水庫集水區營養鹽之控制方法、點源污 

染控制 ─ 人工濕地法及非點源污染之控制。 

日本湖泊集水區營養鹽控制策略與方法 , 日本湖泊集水區營養鹽控制工法分點源 

控制工法及非點源控制工法。日本湖泊流入排水路營養鹽控制的方法 , 有礫間處理系 

2-8

統、接觸填充水路淨化法、曝氣法、薄層流淨化法、伏流淨化法、多自然型河川工法、 

水生植物淨化法、人工浮島等。日本湖泊集水區營養鹽案例分析 : 琵琶湖、野尻湖、斧 

房水庫及霞浦湖。湖泊營養鹽控制策略與工法對台灣水庫適用性分析 : 二十年來日本湖 

泊環境保護實施對策之檢討、日本與台灣自然環境及環保條件異同之分析、日本湖泊集 

水區營養鹽控制策略與方法在台灣適用性之分析。 

美國與歐洲湖泊集水區營養鹽控制策略 , 水體營養鹽水質標準或目標之訂定 , 美 

國集水區營養鹽控制技術措施 , 人工濕地、濱水區緩衝帶簡介。美國案例分析 : 佛羅里 

達州以水中植物進行水體除磷、科羅拉多州丹佛都會區 TMDL 管制案例、內華達州 

Incline Village、阿拉巴馬州 Fort Deposit、奧勒岡州 Jackson Bottom Enhanced 

Wetland、密西西比州 West Jackson County 及濱水區緩衝帶的案例研究 -- 美國愛荷華 

州 Bear Creek 集水區、Everglades 保護區水質改善計畫。德國非點源營養鹽污染防治 

現況 , 源頭控制、人工濕地、濱水緩衝區介紹及歐美案例與作法適用性分析。 

國內優養化水庫優先整治之評選 , 主要優養水庫現有資料之整合及優養化水庫優 

先整治次序之評選包括水庫整治優先次序之評選標準原則及水庫優先整治次序之評選 

與結果。 

優先整治水庫未來三年之研究及行動計畫 : 優先整治水庫集水區既有污染控制工 

法與規劃檢討 ( 仁義潭、蘭潭水庫、牡丹水庫 )。做了以下規劃 

1. 九十五年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 

工程部分 : 仁義潭、蘭潭水庫污染源污染量調查、蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 一 ): 設 

計與施工、集水區廢棄物清除作業規劃、八掌溪吳鳳橋取水口上游集水區 

污染控制規劃。 

學術研究 : 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 一 ): 離槽水庫優養特性之研究、離槽水庫 

污染源調查 ( 一 )、八掌溪最佳取水時機之研究 ( 一 ) 模型建立與採樣、傾斜 

管沉砂池模型試驗。 

2. 九十六年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 

工程部分 : 九十六年度學術研究 - 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 二 ): 離槽水庫優養 

特性之研究、離槽水庫污染源調查 ( 二 )、八掌溪最佳取水時機之研究 ( 二 ): 

採樣與測試、傾斜管沉砂池規劃、設計與施工。 

3. 九十七年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 

工程部分 : 仁義潭、蘭潭水庫污染改善成效評估、蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 三 ): 維 

2-9

護操作、八掌溪吳鳳橋取水口上游集水區污染控制規劃、仁義潭水庫八掌 

溪取水口傾斜管沉砂池工程。 

4. 九十五年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

工程部分 : 牡丹村人工濕地設計與施工、汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 一 ) 

集水區禽畜污染之控制。 

學術研究 : 遙測技術應用在水庫優養控制之研究 ( 一 )、牡丹水庫河道附著性藻類對溪 

水氮磷去除效果之研究 ( 一 )。 

5. 九十六年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

工程部分 : 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 二 ) 

學術研究 : 牡丹水庫營養鹽控制成效評估、遙測技術應用在水庫優養控制之研究 

( 二 )、河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 二 ) 

6. 九十七年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

工程部分 : 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 三 ) 

對國內其他優養水庫集水區營養鹽控制方法之建議 : 區域性營養鹽準則之擬定、水 

庫基本資料調查、水庫水質、藻類調查與優養評估、水庫污染負荷調查與估計、水庫水 

質模式之建立與應用、湖庫優養模式、建立湖庫參考狀態之輔助模式、集水區管理模式 

及水庫優養控制規劃。 

結 

果 

依據近四年之監測資料 , 本計畫列出水庫的優養程度排序 , 依序為鳳山水庫、澄清 

湖水庫、白河水庫、仁義潭水庫、鏡面水庫、明德水庫、蘭潭水庫、新山水庫、永和山 

水庫、牡丹及鯉魚潭水庫 , 這 11 座重要飲用水源水庫 , 有 80% 以上全年有一半以上的 

時間處於優養狀態。本計畫執行期間 , 完成十一座水庫基本資料之蒐集分析 , 於報告第 

二章各水庫蒐集現有資料 , 分自然環境、社經環境、水資源利用現況、水質資料分析、 

營養鹽來源與污染量之推估五節整理。資料主要內涵包括水庫之管理機關、水庫用途、 

總蓄水量、集水區面積、水系及水系名稱、地文環境、氣候水文環境、人文社經環境、 

水質資料、土地利用情形、土地使用與優養化關係、水庫特性、污染源與污染量、水庫 

涵容能力分析、水庫有關之整治計畫、水庫之監測資料。 

2-10

水庫基本資料調查 , 通常包括集水區之地文、土地利用、水文、氣象、社經環境及 

水資源使用狀況等 , 國內水庫大多數都有這些資料 , 不過缺乏管理或更新 , 部分水庫配 

合 GIS 資料庫的建立更能即時有效地應用於水庫管理上 , 由此次資料之蒐集這部分 , 各 

水庫之管理上都有很大的改善空間。 

水庫水質及生物相 ( 浮游動植物及魚類相 ) 之調查是瞭解評估水質狀態最重要之工 

作。因此 , 在開始進行水庫水質、藻類監測及優養評估之前 , 需詳細評估既有資料以確 

立未來收集方向 , 避免投入許多監測成本後卻無法掌握實際問題。國內例行性水庫水質 

監測最完整的資料來源為環保署 1993 年底開始的季監測計畫 , 此次計畫範圍內部分水 

庫管理機關僅有突發事件時加強採樣結果 , 其他則為學術機關針對研究目的所做之短期 

分析。 

以物化水質或藻類進行優養評估 , 需考量水質之採樣位置、採樣頻率、分析方法及 

單位。因水庫污染物濃度不高 , 確認分析資料的有效性非常重要 , 且水庫水質的時間變 

異 ( 季變異 ) 比空間變異來得顯著 , 因此由同一單位執行之長期性固定位置之監測最有代 

表性 , 而偶發性或學術機關針對研究目的進行之水質分析 , 維時甚短不宜作長期趨勢之 

分析 , 只能作為短期參考。 

國外相關策略及工法之收集 , 包括日本、美國與歐洲。日本部分包括日本湖泊營養 

鹽控制策略、日本湖泊集水區營養鹽控制工法、日本湖泊流入排水路營養鹽控制的方 

法、日本琵琶湖集水區營養鹽案例分析 , 日本湖泊集水區營養鹽案例分析則包括琵琶 

湖、野尻湖、斧房水庫及霞浦湖 , 在湖泊集水區營養鹽案例分析發現 , 日本對湖庫集水 

區營養鹽控制工法、適用條件及淨化效果 , 這些工法在台灣只要條件相似 , 能確實操作 , 

大多可適用。 

非點源控制工法上 , 源頭控制日本較常使用的源頭控制方法 , 包括林地更換較不易 

落葉的樹種、農地使用測溝施肥或緩效性肥料施肥 , 這些方法在國內較不易推行。; 逕 

流處理 , 日本較常使用的控制方法 , 植物緩衝帶或保護帶、滯留池或人工濕地等 , 這些 

方法在台灣 , 若地理環境許可 , 也可適用 ; 流入湖庫之河道或排水溝的淨化法 , 礫間氧 

化、接觸排水路、入滲、薄層流、漫地流、濕原、人工濕地、河道浚渫或湖口湖等 , 若 

環境條件合適、設計、施工與管理適當 , 國內均可使用。 

美國與歐洲部分 , 包括營養鹽控制策略、集水區營養鹽控制技術措施及案例分析 , 

案例分析含佛羅里達州以水中植物進行水體除磷、科羅拉多州丹佛都會區 TMDL 管制案 

例、內華達州 Incline Village、阿拉巴馬州 Fort Deposit、奧勒岡州 Jackson Bottom 

Enhanced Wetland、密西西比州 West Jackson County、濱水區緩衝帶的案例研究 -- 

2-11

美國愛荷華州 Bear Creek 集水區。德國部分則含其源頭控制、人工濕地、濱水緩衝區 

之資料。美國環保署訂定國家控制策略及技術手冊協助地方 , 其相關作法 , 國內可參考 

從中學習美國面對營養鹽過量造成水庫優養的問題 , 在正式開始控制前 , 為達到有效管 

理而預先施行的作法。 

選定優先整治之優養水庫 , 主要依據整治後受益目標、水庫之背景條件、技術之可 

行性、經費及民眾之參與與行政之配合等五大項 , 分 15 小項評選原則 , 並與環保署及 

台大團隊等討論 , 選定蘭潭 - 仁義潭水庫及牡丹水庫 , 作為選定優先整治水庫。 

2-12

打印格式樣本 

結 

論 

根據以上所述 , 經由本計畫之執行 , 其預期效益將使台灣西海岸所進 

行之填海造陸工程 ( 如彰濱工業區、遊樂區及雲林離島工業區等 ) 在規劃 

設計及施工時 , 有 ………。 

建議事項 

經由適當管導將水理水質模式之評估標準程序及其等級評定結果公告 

並藉國內大型污染防治研討會中宣讀此研究成果 ………。 

圖表 

圖或表 

2-13

摘要 

本計劃之目標如下 : 一、蒐集國內 10 座優養化水庫集水區近 10 年以上研究、調 

查報告及論文 , 完成水庫基本資料建檔 , 並分析提出各座水庫集水區之入庫溪流污染 

量、逕流污染量、逕流係數、至少 5 年以上污染量趨勢、各座水庫氮磷污染來源、去除 

水庫集水區氮磷方法、去除方法施作結果之工法 ( 生態工法、現地處理工法 ) 類別及適 

用條件、去除效率及建設、維護操作成本等分析、集水區土地使用情形與優養化關係。 

二、蒐集 10 年以上美國、日本等國家去除水庫集水區營養鹽現地處理、生態工法報告 

及研究資料 , 分析提出 : ( 一 ) 各現地處理、生態工法去除集水區氮磷之案例分析、工 

法類別、反應機制、適用條件、去除效率、操作維護成本等。 ( 二 ) 去除水庫集水區氮 

磷之策略。三、邀相關機關團體、專家學者辦理十場座談會 , 並提出可行的分年持續 

研究的方向、計畫內容及行動計畫。 

2-14

Abstract 











reservoir watershed, classification for engineering methodology, reaction mechanism, 






2-15

以生態工法去除水庫集水區內營養源研究計畫 

【期末報告 - 修正稿】 

目錄 

計畫期末報告基本資料表 ........................................................................................................... 1 

中文摘要 .................................................................................................................... 1 

英文摘要 .................................................................................................................... 2 

第一章前言 

1.1 計畫源起與目的 ........................................................................................... 1-1 

1.2 計畫範圍 ..................................................................................................... 1-1 

1.3 報告內容 ..................................................................................................... 1-2 

第二章國內優養化水庫資料調查 

2.1 台灣重要水庫基本資料簡介 ......................................................................... 2-1 

2.2 各水庫污染源污染量與水質等資料調查 ....................................................... 2-8 

2.2.1 新山水庫 ............................................................................................. 2-8 

2.2.2 永和山水庫 ....................................................................................... 2-15 

2.2.3 明德水庫 ........................................................................................... 2-29 

2.2.4 鯉魚潭水庫 ....................................................................................... 2-40 

2.2.5 蘭潭與仁義潭水庫 ............................................................................. 2-50 

2.2.6 白河水庫 ........................................................................................... 2-66 

2.2.7 鏡面水庫 ........................................................................................... 2-81 

2.2.8 澄清湖水庫 ....................................................................................... 2-92 

2.2.9 鳳山水庫 ......................................................................................... 2-108 

2.2.10 牡丹水庫 ....................................................................................... 2-129 

第三章水庫集水區營養鹽的來源及控制 

3.1 水庫集水區營養鹽的來源 ............................................................................ 3-1 

3.1.1 非點源污染 ......................................................................................... 3-2 

2-16

3.1.1.1 集水區地面氮的收支及機轉 ........................................................ 3-2 

3.1.1.2 集水區地面磷的收支及機轉 ...................................................... 3-11 

3.1.2 點源污染 ........................................................................................... 3-13 

3.2 水庫集水區營養鹽之控制方法 ................................................................... 3-20 

3.2.1 點源污染控制 ─ 人工濕地法 ................................................................ 3-21 

3.2.2 非點源污染之控制 ............................................................................. 3-34 

第四章 

日本湖泊集水區營養鹽控制策略與方法 

4.1 日本湖泊營養鹽控制策略 ............................................................................ 4-1 

4.2 日本湖泊集水區營養鹽控制工法 ................................................................ 4-10 

4.2.1 點源控制工法 .................................................................................... 4-10 

4.2.2 非點源控制工法 ................................................................................ 4-12 

4.3 日本湖泊流入排水路營養鹽控制的方法 ..................................................... 4-24 

4.3.1 總論 .................................................................................................. 4-24 

4.3.2 礫間處理系統 .................................................................................... 4-35 

4.3.3 接觸填充水路淨化法 ......................................................................... 4-36 

4.3.4 曝氣法 ............................................................................................... 4-42 

4.3.5 薄層流淨化法 .................................................................................... 4-43 

4.3.6 伏流淨化法 ....................................................................................... 4-43 

4.3.7 多自然型河川工法 ............................................................................. 4-44 

4.3.8 水生植物淨化法 ................................................................................ 4-44 

4.3.9 人工浮島 ........................................................................................... 4-49 

4.3.10 霞浦湖利尻川口人工湖 .................................................................... 4-57 

4.3.11 渡良瀨水庫人工濕地 ....................................................................... 4-59 

4.4 日本湖泊集水區營養鹽案例分析 ................................................................. 4-61 

4.4.1 琵琶湖 ............................................................................................... 4-64 

4.4.2 野尻湖 ............................................................................................... 4-79 

4.4.3 斧房水庫 ........................................................................................... 4-85 

2-17

4.4.4 霞浦湖 ............................................................................................... 4-89 

4.5 日本湖泊營養鹽控制策略與工法對台灣水庫適用性分析 ............................ 4-96 

4.5.1 二十年來日本湖泊環境保護實施對策之檢討 ..................................... 4-96 

4.5.2 日本與台灣自然環境及環保條件異同之分析 ..................................... 4-99 

4.5.3 日本湖泊集水區營養鹽控制策略與方法在台灣適用性之分析 .......... 4-100 

第五章美國與歐洲湖泊集水區營養鹽控制策略與方法 

5.1 美國湖泊營養鹽控制策略 ............................................................................ 5-1 

5.1.1 背景資料 ............................................................................................. 5-1 

5.1.2 TMDL 介紹 ........................................................................................... 5-2 

5.1.3 水體營養鹽水質標準或目標之訂定 ...................................................... 5-4 

5.1.3.1 美國環保署之建議 ....................................................................... 5-4 

5.1.3.2 明尼蘇達州 ( 有超過 12,000 湖泊 )................................................. 5-4 

5.1.3.3 維吉尼亞州 .................................................................................. 5-4 

5.2 美國集水區營養鹽控制技術措施 .................................................................. 5-6 

5.2.1 人工濕地 (Constructed Wetland) ......................................................... 5-6 

5.2.2 濱水區緩衝帶簡介 ............................................................................... 5-7 

5.2.2.1 影響濱水區緩衝區緩衝帶對營養鹽控制效果之環境因子 ........... 5-11 

5.2.2.2 緩衝區的功能 ............................................................................ 5-17 

5.3 美國案例分析 ............................................................................................ 5-23 

5.3.1 佛羅里達州以水中植物進行水體除磷 ................................................ 5-23 

5.3.2 科羅拉多州丹佛都會區 TMDL 管制案例 ............................................ 5-26 

5.3.3 內華達州 Incline Village .................................................................... 5-31 

5.3.4 阿拉巴馬州 Fort Deposit ................................................................... 5-34 

5.3.5 奧勒岡州 Jackson Bottom Enhanced Wetland.................................. 5-37 

5.3.6 密西西比州 West Jackson County ................................................... 5-41 

5.3.7 濱水區緩衝帶的案例研究 -- 美國愛荷華州 Bear Creek 集水區 ............ 5-47 

5.3.8 Everglades 保護區水質改善計畫 ....................................................... 5-54 

2-18

5.4 德國非點源營養鹽污染防治現況 ................................................................ 5-63 

5.4.1 源頭控制 ........................................................................................... 5-66 

5.4.2 人工濕地 ........................................................................................... 5-68 

5.4.3 濱水緩衝區 ....................................................................................... 5-73 

5.5 歐美案例與作法適用性分析 ....................................................................... 5-78 

第六章國內優養化水庫優先整治之評選 

6.1 主要優養水庫現有資料之整合 ...................................................................... 6-1 

6.2 優養化水庫優先整治次序之評選 ................................................................... 6-5 

6.2.1 水庫整治優先次序之評選標準原則 ....................................................... 6-5 

6.2.2 水庫優先整治次序之評選與結果 ........................................................... 6-8 

第七章優先整治水庫未來三年之研究及行動計畫 

7.1 優先整治水庫集水區既有污染控制工法與規劃檢討 ..................................... 7-1 

7.1.1 仁義潭、蘭潭水庫 ............................................................................... 7-1 

7.1.2 牡丹水庫 ............................................................................................. 7-6 

7.2 九十五年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 .................................. 7-8 

7.2.1 工程部分 ............................................................................................. 7-8 

7.2.1.1 仁義潭、蘭潭水庫污染源污染量調查 ........................................... 7-8 

7.2.1.2 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 一 ): 設計與施工 ............................... 7-12 

7.2.1.3 集水區廢棄物清除作業規劃 ....................................................... 7-11 

7.2.1.4 八掌溪吳鳳橋取水口上游集水區污染控制規劃 ........................... 7-12 

7.2.2 九十五年度學術研究 - 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 一 ) ................. 7-17 

7.2.2.1 離槽水庫優養特性之研究 .......................................................... 7-17 

7.2.2.2 離槽水庫污染源調查 ( 一 )............................................................ 7-18 

7.2.2.3 八掌溪最佳取水時機之研究 ( 一 ): 模型建立與採樣 .................... 7-19 

7.2.2.4 傾斜管沉砂池模型試驗 .............................................................. 7-23 

7.3 九十六年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 ................................ 7-27 

7.3.1 九十六年度工程部分 ......................................................................... 7-27 

2-19

7.3.2 九十六年度學術研究 - 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 二 ) ................. 7-27 

7.3.2.1 離槽水庫優養特性之研究 .......................................................... 7-27 

7.3.2.2 離槽水庫污染源調查 ( 二 )............................................................ 7-27 

7.3.2.3 八掌溪最佳取水時機之研究 ( 二 ): 採樣與測試 ........................... 7-27 

7.3.2.4 傾斜管沉砂池規劃、設計與施工 ................................................ 7-28 

7.4 九十七年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 ................................ 7-28 

7.4.1 九十七年度工程部分 ......................................................................... 7-28 

7.4.1.1 仁義潭、蘭潭水庫污染改善成效評估 ......................................... 7-28 

7.4.1.2 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 三 ): 維護操作 ................................... 7-29 

7.4.1.3 八掌溪吳鳳橋取水口上游集水區污染控制規劃 ........................... 7-29 

7.4.1.4 仁義潭水庫八掌溪取水口傾斜管沉砂池工程 .............................. 7-29 

7.5 九十五年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 .............................................. 7-30 

7.5.1 九十五年度牡丹水庫工程部分 ........................................................... 7-30 

7.5.1.1 牡丹村人工濕地設計與施工 ....................................................... 7-30 

7.5.1.2 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 一 )............................... 7-34 

7.5.1.3 集水區禽畜污染之控制 .............................................................. 7-35 

7.5.2 九十五年度學術研究部分 .................................................................. 7-36 

7.5.2.1 遙測技術應用在水庫優養控制之研究 ( 一 ) ................................... 7-36 

7.5.2.2 牡丹水庫河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 一 ).......... 7-37 

7.6 九十六年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 .............................................. 7-38 

7.6.1 工程部分 - 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 二 )..................... 7-39 

7.6.2 學術研究部分 .................................................................................... 7-39 

7.6.2.1 牡丹水庫營養鹽控制成效評估 .................................................... 7-40 

7.6.2.2 遙測技術應用在水庫優養控制之研究 ( 二 ) ................................... 7-40 

7.6.2.3 河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 二 )........................ 7-40 

7.7 九十七年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 .............................................. 7-40 

7.7.1 工程部分 - 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 三 )..................... 7-40 

7.7.2 學術研究部分 .................................................................................... 7-40 

2-20

第八章對國內其他優養水庫集水區營養鹽控制方法之建議 

8.1 區域性營養鹽準則之擬定 ............................................................................. 8-2 

8.2 水庫基本資料調查 ........................................................................................ 8-6 

8.3 水庫水質、藻類調查與優養評估 .................................................................. 8-7 

8.4 水庫污染負荷調查與估計 ............................................................................. 8-9 

8.5 水庫水質模式之建立與應用 ........................................................................ 8-17 

8.5.1 湖庫優養模式 .................................................................................... 8-20 

8.5.2 建立湖庫參考狀態之輔助模式 ........................................................... 8-22 

8.5.3 集水區管理模式 ................................................................................ 8-27 

8.6 水庫優養控制規劃 ...................................................................................... 8-34 

第九章結論與建議 

9.1 結論 ............................................................................................................. 9-1 

9.2 建議 ............................................................................................................. 9-2 

附錄期中報告審查意見回覆 ........................................................................... 附錄 1-1 

期末報告審查意見回覆 ........................................................................... 附錄 1-1 

諮詢會會議記錄 ...................................................................................... 附錄 3-1 

2-21

圖目錄 

圖 2.1-1 各主要水庫總磷平均濃度變化 ................................................................... 2-7 

圖 2.1-2 各主要水庫總氮平均濃度變化 ................................................................... 2-7 

圖 2.2.1-1 新山水庫景觀 ......................................................................................... 2-8 

圖 2.2.1-2 新山水庫流域地形圖 ............................................................................ 2-9 

圖 2.2.1-3 新山水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .................................................. 2-11 

圖 2.2.1-4 新山水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-12 

圖 2.2.1-5 新山水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ................................................... 2-12 

圖 2.2.1-6 新山水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-12 

圖 2.2.1-7 新山水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ................................................ 2-13 

圖 2.2.1-8 新山水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-13 

圖 2.2.1-9 新山水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-13 

圖 2.2.1-10 新山水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ..................................................... 2-14 

圖 2.2.2-1 永和山水庫地形圖 ................................................................................ 2-15 

圖 2.2.2-2 中港溪水系示意圖 ................................................................................ 2-19 

圖 2.2.2-3 南庄站雨量資料 ................................................................................... 2-20 

圖 2.2.2-4 中港溪永興橋流量資料 ......................................................................... 2-20 

圖 2.2.2-5 永和山水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .............................................. 2-21 

圖 2.2.2-6 永和山水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 .................................................... 2-22 

圖 2.2.2-7 永和山水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ................................................ 2-22 

圖 2.2.2-8 永和山水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ................................................... 2-22 

圖 2.2.2-9 永和山水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-23 

圖 2.2.2-10 永和山水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ........................................... 2-23 

圖 2.2.2-11 永和山水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ........................................ 2-23 

圖 2.2.2-12 永和山水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-24 

圖 2.2.3-1 明德水庫地形圖 ................................................................................... 2-30 

圖 2.2.3-2 明德水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .................................................. 2-33 

圖 2.2.3-3 明德水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-34 

圖 2.2.3-4 明德水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ................................................... 2-34 

圖 2.2.3-5 明德水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-34 

2-22

圖 2.2.3-6 明德水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ................................................ 2-35 

圖 2.2.3-7 明德水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-35 

圖 2.2.3-8 明德水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-35 

圖 2.2.3-9 明德水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-36 

圖 2.2.4-1 鯉魚潭水庫位置圖 ................................................................................ 2-41 

圖 2.2.4-2 鯉魚潭水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .............................................. 2-43 

圖 2.2.4-3 鯉魚潭水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 .................................................... 2-44 

圖 2.2.4-4 鯉魚潭水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ................................................ 2-44 

圖 2.2.4-5 鯉魚潭水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ................................................... 2-44 

圖 2.2.4-6 鯉魚潭水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-45 

圖 2.2.4-7 鯉魚潭水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-45 

圖 2.2.4-8 鯉魚潭水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 .......................................... 2-45 

圖 2.2.4-9 鯉魚潭水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ................................................... 2-46 

圖 2.2.5-1 蘭潭水庫地形圖 ................................................................................... 2-51 

圖 2.2.5-2 仁義潭水庫地形圖 ................................................................................ 2-52 

圖 2.2.5-3 八掌溪觸口及五虎寮水質監測站之氨氮趨勢圖 (2002~2004) ............... 2-54 

圖 2.2.5-4 八掌溪觸口及五虎寮水質監測站之總氮趨勢圖 (2002~2004) ............... 2-55 

圖 2.2.5-5 八掌溪觸口及五虎寮水質監測站之總磷趨勢圖 (2002~2004) ............... 2-55 

圖 2.2.5-6 蘭潭水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .................................................. 2-55 

圖 2.2.5-7 蘭潭水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-56 

圖 2.2.5-8 蘭潭水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ................................................... 2-56 

圖 2.2.5-9 蘭潭水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-56 

圖 2.2.5-10 蘭潭水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 .............................................. 2-57 

圖 2.2.5-11 蘭潭水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ............................................... 2-57 

圖 2.2.5-12 蘭潭水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ........................................... 2-57 

圖 2.2.5-13 蘭潭水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ..................................................... 2-58 

圖 2.2.5-14 仁義潭水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 ............................................ 2-58 

圖 2.2.5-15 仁義潭水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 .................................................. 2-58 

圖 2.2.5-16 仁義潭水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 .............................................. 2-59 

圖 2.2.5-17 仁義潭水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ................................................. 2-59 

2-23

圖 2.2.5-18 仁義潭水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ........................................... 2-59 

圖 2.2.5-19 仁義潭水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ........................................... 2-60 

圖 2.2.5-20 仁義潭水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ........................................ 2-60 

圖 2.2.5-21 仁義潭水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-60 

圖 2.2.6-1 白河水庫地形圖 ................................................................................... 2-67 

圖 2.2.6-2 白河水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .................................................. 2-76 

圖 2.2.6-3 白河水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-76 

圖 2.2.6-4 白河水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ................................................... 2-77 

圖 2.2.6-5 白河水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-77 

圖 2.2.6-6 白河水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ................................................ 2-77 

圖 2.2.6-7 白河水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-78 

圖 2.2.6-8 白河水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-78 

圖 2.2.6-9 白河水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-78 

圖 2.2.7-1 鏡面水庫集水區地理位置與流域 .......................................................... 2-82 

圖 2.2.7-2 鏡面水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .................................................. 2-86 

圖 2.2.7-3 鏡面水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-86 

圖 2.2.7-4 鏡面水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ................................................... 2-86 

圖 2.2.7-5 鏡面水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-87 

圖 2.2.7-6 鏡面水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ................................................ 2-87 

圖 2.2.7-7 鏡面水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-87 

圖 2.2.7-8 鏡面水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-88 

圖 2.2.7-9 鏡面水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ....................................................... 2-88 

圖 2.2.8-1 澄清湖水庫地形圖 ................................................................................ 2-93 

圖 2.2.8-2 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之硝酸鹽氮趨勢圖 ...................................... 2-99 

圖 2.2.8-3 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之亞硝酸鹽氮趨勢圖 ................................... 2-99 

圖 2.2.8-4 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之氨氮趨勢圖 ............................................. 2-99 

圖 2.2.8-5 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之總磷趨勢圖 ........................................... 2-100 

圖 2.2.8-6 高屏大橋水質監測站之氨氮趨勢圖 (91~93)....................................... 2-100 

圖 2.2.8-7 高屏大橋水質監測站之總氮趨勢圖 (91~93)....................................... 2-100 

圖 2.2.8-8 高屏大橋水質監測站之總磷趨勢圖 (91~93)....................................... 2-101 

2-24

圖 2.2.8-9 澄清湖水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 ............................................ 2-101 

圖 2.2.8-10 澄清湖水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ................................................ 2-101 

圖 2.2.8-11 澄清湖水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ............................................ 2-102 

圖 2.2.8-12 澄清湖水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ............................................... 2-102 

圖 2.2.8-13 澄清湖水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ......................................... 2-102 

圖 2.2.8-14 澄清湖水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ......................................... 2-103 

圖 2.2.8-15 澄清湖水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ...................................... 2-103 

圖 2.2.8-16 澄清湖水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ............................................... 2-103 

圖 2.2.9-1 鳳山水庫地形圖 ................................................................................. 2-109 

圖 2.2.9-2 高雄氣象站溫度統計圖 ....................................................................... 2-111 

圖 2.2.9-3 高雄氣象站降雨量月平均分佈圖 ........................................................ 2-111 

圖 2.2.9-4 高雄氣象站降雨日數月平均分佈圖 ..................................................... 2-111 

圖 2.2.9-5 高雄氣象站相對溼度月平均分佈圖 ..................................................... 2-111 

圖 2.2.9-6 港西抽水站水質監測站之氨氮趨勢圖 (91~93) ................................... 2-119 

圖 2.2.9-7 港西抽水站水質監測站之總氮趨勢圖 (91~93) ................................... 2-119 

圖 2.2.9-8 港西抽水站水質監測站之總磷趨勢圖 (91~93) ................................... 2-119 

圖 2.2.9-9 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之硝酸鹽氮趨勢圖 (89/3~93/12) .............. 2-120 

圖 2.2.9-10 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之亞硝酸鹽氮趨勢圖 (89/3~93/12)......... 2-120 

圖 2.2.9-11 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之氨氮趨勢圖 (89/3~93/12) ................... 2-121 

圖 2.2.9-12 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之總磷趨勢圖 (89/3~93/12) ................... 2-121 

圖 2.2.9-13 鳳山水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 .............................................. 2-122 

圖 2.2.9-14 鳳山水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ................................................... 2-122 

圖 2.2.9-15 鳳山水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ............................................... 2-122 

圖 2.2.9-16 鳳山水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ................................................... 2-123 

圖 2.2.9-17 鳳山水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 ............................................ 2-123 

圖 2.2.9-18 鳳山水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ............................................. 2-123 

圖 2.2.9-19 鳳山水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ......................................... 2-124 

圖 2.2.9-20 鳳山水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ................................................... 2-124 

圖 2.2.10-1 牡丹水庫集水區之地形水系圖 .......................................................... 2-129 

圖 2.2.10-2 牡丹水庫地形圖 ............................................................................... 2-130 

2-25

圖 2.2.10-3 恆春站歷年氣溫月平均統計圖 .......................................................... 2-133 

圖 2.2.10-4 恆春站歷年相對溼度月平均統計圖 ................................................... 2-134 

圖 2.2.10-5 恆春站歷年日照時間平均統計圖 ...................................................... 2-134 

圖 2.2.10-6 恆春站歷年蒸發量月平均統計圖 ...................................................... 2-135 

圖 2.2.10-7 牡丹水庫民國 85 至 88 年年逕流量與水位歷線圖 ............................. 2-135 

圖 2.2.10-8 牡丹水庫集水區土壤分類圖 .............................................................. 2-137 

圖 2.2.10-9 牡丹水庫集水區土壤質地圖 .............................................................. 2-137 

圖 2.2.10-10 牡丹水庫集水區土地利用型態圖 .................................................... 2-138 

圖 2.2.10-11 牡丹水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 ............................................ 2-140 

圖 2.2.10-12 牡丹水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-140 

圖 2.2.10-13 牡丹水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 ............................................. 2-140 

圖 2.2.10-14 牡丹水庫表水總磷水質趨勢變化圖 ................................................. 2-141 

圖 2.2.10-15 牡丹水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 .......................................... 2-141 

圖 2.2.10-16 牡丹水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 ........................................... 2-141 

圖 2.2.10-17 牡丹水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 ....................................... 2-142 

圖 2.2.10-18 牡丹水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 ................................................. 2-142 

圖 3.1-1 水庫集水區營養鹽的來源及傳輸 ............................................................... 3-1 

圖 3.1.1-1 集水區地面各種型態氮的來源及機轉 ..................................................... 3-2 

圖 3.1.1-2 台灣地區 NO 3 

- 

及 HNO 3 乾沉降空間分佈圖 ............................................. 3-3 

圖 3.1.1-3 雨水 NO 3 

- 

及 NH 4 

+ 

雨量權重平均值濃度空間分佈圖 ................................. 3-4 

圖 3.1.1-4 溫度對脫硝作用的影響 ........................................................................... 3-8 

圖 3.1.1-5 集水區地面各種型態磷的來源及機轉 ................................................. 3-11 

圖 3.1.2-1 集水區河道內各種型態氮的來源及機轉 ................................................ 3-14 

圖 3.1.2-2 集水區河道內各種型態磷的來源及機轉 .............................................. 3-14 

圖 3.1.2-3 國內主要水庫分佈及水源水質保護區劃定範圍 ..................................... 3-16 

圖 3.2-1 水庫集水區營養鹽控制策略 ..................................................................... 3-20 

圖 3.2.1-1 FWS 型人工濕地主要淨化機制 .......................................................... 3-21 

圖 3.2.1-2 三段式 FWS 型人工濕地剖面圖 ........................................................... 3-22 

圖 3.2.1-3 SFS 型人工濕地剖面 .......................................................................... 3-22 

2-26

圖 4.2.1-1 典型二級處理程序示意圖 ( 生物處理 ) .................................................... 4-10 

圖 4.2.1-2 兩種典型合併脫氮、去磷的處理程序 ................................................... 4-11 

圖 4.2.1-3 合併淨化槽 ........................................................................................... 4-11 

圖 4.2.1-4 高度處理型 ( 脫氮 ) 合併淨化槽 ............................................................... 4-11 

圖 4.2.1-5 高度處理型 ( 脫氮 / 去磷 ) 合併淨化槽 ....................................................... 4-11 

圖 4.2.2-1 日本點非點源對策之 (a) 指定地 

域、(b) 重點地區及 (c) 全域示意圖 ....... 4-13 

圖 4.2.2-2 琵琶湖浮舟地區水田水質淨化及 

循環利用示意圖 .................................. 4-17 

圖 4.2.2-3 常見入滲溝之剖面圖和構造圖 

........................................................... 4-19 

圖 4.2.2-4 琵琶湖集水區市街初期雨水逕流 

植生淨化概念圖 .................................. 4-21 

圖 4.2.2-5 草溝結構圖 ........................ 4-23 

圖 4.2.2-6 結合濱水植生區及地下水沉澱池 

削減流入河川污染負荷之示意圖 ......... 4-24 

圖 4.3.2-1 礫間接觸氧化法示意圖 .......................................................................... 4-36 

圖 4.3.3-1 繩狀濾材示意圖 .................................................................................... 4-37 

圖 4.3.3-2 繩狀濾材附著的生物膜 ( 崎村 ,1997)..................................................... 4-38 

圖 4.3.3-3 平面型繩狀濾材施工法 .......................................................................... 4-38 

圖 4.3.3-4 浮球型繩狀濾材 .................................................................................... 4-39 

圖 4.3.3-6 架台型繩狀濾材 .................................................................................... 4-39 

圖 4.3.5-1 薄層流淨化法示意圖 ............................................................................. 4-43 

圖 4.3.6-1 伏流淨化法示意圖 ................................................................................. 4-43 

2-27

圖 4.3.7-1 多自然型河川工法示意圖 ...................................................................... 4-44 

圖 4.3.9-1 人工浮島之水質淨化機能 ..................................................................... 4-50 

圖 4.3.9-2 濕式有框架 AFI .................................................................................... 4-51 

圖 4.3.9-3 濕式無框架 AFI .................................................................................... 4-52 

圖 4.3.9-4 浮動筏式 AFI........................................................................................ 4-52 

圖 4.3.9-5 廢輪胎式 AFI........................................................................................ 4-52 

圖 4.3.9-6 盒裝式 AFI ........................................................................................... 4-53 

圖 4.3.9-7 浮體及植生平台式分離式 AFI............................................................... 4-53 

圖 4.3.9-8 日本主要三種浮島固定方式示意圖 ....................................................... 4-54 

圖 4.3.9-9 霞浦湖人工浮島對生物多樣行及浮游植物的改善效果 .......................... 4-55 

圖 4.3.10-1 霞浦湖利尻川口人工湖平面配置圖 ..................................................... 4-58 

圖 4.3.11-1 渡良瀨水庫蘆葦原淨化設施概要 ........................................................ 4-60 

圖 4.3.11-2 渡良瀨水庫蘆葦原淨化設施平面圖 ..................................................... 4-60 

圖 4.4-1 日本指定湖庫 2002 年之 TN 水質目標達成狀況 ...................................... 4-62 

圖 4.4-2 日本指定湖庫 2002 年之 TP 水質目標達成狀況 ...................................... 4-62 

圖 4.4.1-1(a) 琵琶湖集水區土地利用之變遷 .......................................................... 4-64 

圖 4.4.1-1(b) 琵琶湖集水區各種土地利用之變遷 (1960~2000) .............................. 4-65 

圖 4.4.1-2 琵琶湖集水區人口數之變化 (1955~2000) ............................................. 4-65 

圖 4.4.1-3 琵琶湖集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000)................. 4-66 

圖 4.4.1-4 高度處理 ( 脫氮 / 去磷 ) 合併淨化槽 ........................................................... 4-67 

圖 4.4.2-1 野尻湖位置圖 ....................................................................................... 4-80 

圖 4.4.2-2(a) 野尻湖集水區土地利用之變遷 .......................................................... 4-80 

圖 4.4.2-2(b) 野尻湖集水區各種土地利用之變遷 (1960~2000) .............................. 4-81 

圖 4.4.2-3 野尻湖集水區人口數之變化 (1985~1998) ............................................. 4-81 

圖 4.4.2-4 野尻湖集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000)................. 4-82 

圖 4.4.3-1 斧房水庫位置及湖面曝氣循環設配置圖 ................................................ 4-86 

圖 4.4.3-2(a) 斧房水庫集水區土地利用之變遷 ...................................................... 4-87 

圖 4.4.3-2(b) 斧房水庫集水區各種土地利用之變遷 (1991~2000)........................... 4-87 

2-28

圖 4.4.3-3 斧房水庫集水區人口數之變化 (1955~1998).......................................... 4-88 

圖 4.4.3-4 斧房水庫集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000)............. 4-88 

圖 4.4.4-1 霞浦湖位置圖 ....................................................................................... 4-90 

圖 4.4.4-2(a) 霞浦湖集水區土地利用之變遷 .......................................................... 4-90 

圖 4.4.4-2(b) 霞浦湖集水區各種土地利用之變遷 (1993~2000) .............................. 4-91 

圖 4.4.4-3 霞浦湖集水區人口數之變化 (1955~1998) ............................................. 4-91 

圖 4.4.4-4 霞浦湖集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000)................. 4-92 

圖 4.4.4-5 霞浦湖岸及湖內的水質淨化設施 .......................................................... 4-94 

圖 5.1.2-1 集水區污染總量管制流程 ....................................................................... 5-5 

圖 5.2.2-1 濱水區 (Riparian zone)、濕地 (Wetland)、高地 (Upland) 及河道 (Stream 

channel) 的空間關係示意圖 ................................................................... 5-7 

圖 5.2.2-2 濱水區林地緩衝帶示意圖 (USDA, 1991) ............................................... 5-9 

圖 5.2.2-3 濱水區水質淨化示意圖 ......................................................................... 5-11 

圖 5.2.2-4 濱水區地下水流況的分類 ..................................................................... 5-12 

圖 5.2.2-5 植物性緩衝帶系統 .............................................................................. 5-19 

圖 5.2.2-6 植物緩衝帶懸浮固體物去除效率 (Tr) 與緩衝帶坡度、長度、流速及粗糙係數 

(n) 之關係曲線 ...................................................................................... 5-20 

圖 5.2.2-7 草溝結構圖 ........................................................................................... 5-22 

圖 5.3.1-1 Knight 等人於佛羅里達州針對水生植物除磷作用進行調查之湖泊分布圖 

.............................................................................................................. 5-24 

圖 5.3.1-2 總磷負荷對水生植物除磷去除速率常數 k1TP 之影響 ........................... 5-25 

圖 5.3.1-3 水力負荷 (HLR) 對水生植物除磷去除速率常數 k1TP 之影響 .............. 5-25 

圖 5.3.2-1 科羅拉多州丹佛都會區上游集水區與污染源位置示意圖 ....................... 5-26 

圖 5.3.2-2 South Platte River Segment 15 沿河道水中溶氧量變化圖 ................... 5-27 

圖 5.3.2-3South Platte River Segment 15 周邊各確定污染源分布圖 ..................... 5-28 

圖 5.3.3-1 Incline Village 人工溼地處理系統全區配置圖 ....................................... 5-32 

圖 5.3.3-2 人工溼地鳥瞰 ....................................................................................... 5-32 

圖 5.3.3-3 人工溼地內氨氮濃度隨流經池數之變化情形 ......................................... 5-33 

2-29

圖 5.3.3-4 人工溼地內總溶解固體量濃度隨流經池數之變化情形 .......................... 5-33 

圖 5.3.4-1 阿拉巴馬州 Fort Deposit 鎮人工溼地強化處理系統配置圖 .................. 5-35 

圖 5.3.4-2 人工溼地強化處理系統實景 (A) 人工濕地深水區 (B) 人工溼地進流分配管 

線與邊坡 (C) 出流水控制設備 ............................................................ 5-35 

圖 5.3.5-1 Jackson Bottom Wetland 水量平衡圖 .................................................. 5-38 

圖 5.3.5-2 Jackson Bottom Wetland 人工濕地與人工造林污染攔截系統 .............. 5-39 

圖 5.3.6-1 West Jackson County 土壤處理區內之灑水系統 .................................. 5-42 

圖 5.3.6-2 West Jackson County 人工溼地系統之後曝氣池 .................................. 5-43 

圖 5.3.7-1 CMRBS 建構示意圖 .............................................................................. 5-49 

圖 5.3.8-1 南佛羅里達州埃佛格雷區域示意圖 ....................................................... 5-54 

圖 5.3.8-2 埃佛格雷農業區內灌溉幹渠及 STAs 配置狀況 ................................... 5-56 

圖 5.3.8-3 EAA 歷年逕流總磷負荷較基期增減之比例 (1980~2003)..................... 5-61 

圖 5.3.8-4 EAA 逕流總磷濃度變化趨勢 (1980~2003) .......................................... 5-61 

圖 5.4-1 德國受不同污染程度河川比例 ................................................................. 5-63 

圖 5.4-2 1930 至 2000 年歐盟國家氮肥年使用量分年變化 .................................... 5-64 

圖 5.4-3 歐盟各國 1997 年農地平均氮肥使用量 (kg Nitrogen/ha) ..................... 5-64 

圖 5.4-4 歐洲沿海地區 2000 年夏季衛星圖。紅色與黃色區域表示高濃度 Chlorophyll a 

.............................................................................................................. 5-65 

圖 5.4.2-1 德國薩克森 - 安哈特州四座人工濕地簡圖 .............................................. 5-71 

圖 5.4.3-1 德國北萊茵 - 西發州 Gütersloh 市設置濱水緩衝區前後比較圖 ............... 5-78 

圖 6.2.1-1 簡要整治方案之規劃執行流程 ................................................................ 6-6 

圖 7.1.1-1 蘭潭水庫歷年平均總磷濃度趨勢圖 ......................................................... 7-3 

圖 7.2.1-1 蘭潭水庫生態淨水池規劃地點示意圖 ................................................... 7-10 

圖 7.2.1.4-1 茶樹施肥最佳部位 ( 長方形位置 )..................................................... 7-16 

圖 7.2.2.3-1 仁義潭取水操作系統 ......................................................................... 7-20 

圖 7.2.2.4-1 斜板與斜管沈沙池 ............................................................................. 7-25 

圖 7.2.2.4-2 荖濃溪旁之斜管沈沙池模型 ............................................................... 7-26 

圖 7.2.2.4-3 傾斜管沈沙池不同溢流率對老濃溪 SS 的去除率 ............................... 7-26 

2-30

圖 8.1-1 區域性營養鹽準則發展流程 ....................................................................... 8-4 

圖 8.5-1 優養化水庫營養鹽控制管理相關模式分類及變數流程 ............................. 8-19 

圖 8.5.1-1 湖庫營養鹽負荷與其優養狀態之經驗關係 (Vollenweider, 1975) ........... 8-20 

圖 8.5.1-2 湖泊葉綠素與總磷及其優養狀態之經驗關係 (Vollenweider, 1975)........ 8-20 

圖 8.5.1-3 水庫食物鏈模式示意圖 ......................................................................... 8-22 

照片 4.3.9-1 霞浦湖土浦港人工浮島施工初期及完成階段之比較 .......................... 4-54 

照片 4.3.9-2 霞浦湖土浦港浮動式蘆葦原 .............................................................. 4-55 

照片 4.3.9-3 野尻湖筏式水耕栽培淨化設施 .......................................................... 4-56 

照片 4.3.10-1 霞浦湖利尻川口人工湖植生帶及人工浮島之配置 ............................ 4-59 

照片 4.4.1-1 Satoyama.......................................................................................... 4-71 

照片 5.2.2-1 美國境內幾處天然或復育完成之濱水區林地緩衝帶 .......................... 5-10 

照片 5.3.7-1 Bear Creek 以草生過濾帶進行濱水區整治 ....................................... 5-48 

照片 5.3.7-2 Bear Creek 已完成 CMRBS 河段的照片 ........................................... 5-51 

照片 7.1.1-1 蘭潭水庫環湖道路落葉堆積及隨逕流流入水庫之狀況 ....................... 7-6 

照片 7.1.2-1 牡丹村土溝上之竽頭 ............................................................................ 7-7 

照片 7.1.2-2 牡丹村水泥排水溝上之竽頭 ................................................................. 7-7 

照片 7.1-2-3 牡丹村土溝之野草與藻類 .................................................................... 7-7 

照片 7.1.2-4 東源村村北排水溝 ............................................................................... 7-8 

照片 7.1.2-5 東源村村南排水溝 ............................................................................... 7-8 

照片 7.1.2-5 東源村天然濕地 ................................................................................ 7-8 

照片 7.2.1.3-1 仁義潭集水區內廢棄的香菇太空包 ................................................. 7-12 

照片 7.2.1.3-2 蘭潭集水區之落葉 .......................................................................... 7-12 

照片 7.2.2.4-1 荖濃溪實驗現場全景及試驗進、出流水採樣情形 ........................... 7-24 

照片 7.2.2.4-2 仁義潭進水口之即有之沈沙池 ........................................................ 7-25 

照片 7.3.2.3-1 觸口橋水質連續監測站 .................................................................. 7-28 

照片 7.5.1.1-1 牡丹村水質較差河段 ( 左 : 福德橋 , 右 : 福德橋及新保將橋間 )....... 7-30 

照片 7.5.1.1-3 上牡丹右岸人工濕地預定地之一 (1.1 ha) ........................................ 7-31 

照片 7.5.1.1-4 下牡丹右岸人工濕地預定地之二 (0.7ha) ......................................... 7-31 

2-31

照片 7.5.1.1-5 牡丹公園 ........................................................................................ 7-33 

照片 7.5.1.2-1 牡丹溪水道之底棲藻類 ................................................................... 7-34 

照片 7.5.1.2-2 汝仍溪一號攔砂壩上游剛毛藻生長情形 -I........................................ 7-34 

照片 7.5.1.2-3 汝仍溪一號攔砂壩上游剛毛藻生長情形 -II....................................... 7-34 

照片 7.5.1.2-4 牡丹溪牡丹四號橋之底棲藻 ............................................................ 7-34 

照片 7.5.1.2-5 藻外觀 ............................................................................................ 7-35 

照片 7.5.1.2-6 毛藻污染河水 ................................................................................. 7-35 

照片 7.5.1.3-1 牡丹村之養豬戶 .............................................................................. 7-35 

照片 7.5.1.3-2 養豬廢水對牡丹溪水質的影響 ........................................................ 7-35 

照片 7.5.1.3-3 汝仁溪集水區養雞場棚架 ............................................................... 7-35 

照片 8.4-1 曾文水庫大埔壩流量測定及自動採樣設備 .......................................... 8-11 

照片 8.4-2 曾文水庫塔庫布央溪攔砂壩矩形堰晴雨季流量測定狀況 .................... 8-11 

照片 8.4-3 水庫集水區生活污水污染流達量測定作業 .......................................... 8-12 

照片 8.4-4 監測地下水位之簡易井 ...................................................................... 8-14 

照片 8.4-5 野外自動採樣設備 ( 含長效電池及保護用不鏽鋼箱 )............................. 8-15 

照片 8.4-6 連接水位計設備 ( 水位計套上塑膠套為防止山頂霧氣影響水位計讀值 ) 8-15 

照片 8.4-7 小區域降雨逕流採樣示意圖 ( 以茶園為例 , 左下方最低處為採樣器及量水堰 ) 

.............................................................................................................................. 8-16 

2-32

表目錄 

表 2.1-1 各主要水庫基本資料簡介 .......................................................................... 2-4 

表 2.1-2 主要水庫優養指標分佈摘要 ....................................................................... 2-5 

表 2.1-3 主要水庫水質濃度平均分佈摘要 (2001~2004.2)........................................ 2-6 

表 2.2.1-1 新山水庫基本資料 .................................................................................. 2-9 

表 2.2.2-1 永和山水庫基本資料 ............................................................................ 2-17 

表 2.2.2-2 南庄鄉畜牧養殖資料 ............................................................................ 2-25 

表 2.2.2-3 南庄鄉之污染負荷 ................................................................................ 2-25 

表 2.2.2-4 輸出係數 .............................................................................................. 2-26 

表 2.2.2-5 非點源污染負荷量 ................................................................................ 2-26 

表 2.2.2-6 水庫零維模式之計算結果 ..................................................................... 2-27 

表 2.2.2-7 水庫涵容能力之計算結果 ..................................................................... 2-28 

表 2.2.3-1 明德水庫集水區內村里人口數統計 ....................................................... 2-31 

表 2.2.3-2 獅潭鄉主要農林產業一覽表 .................................................................. 2-31 

表 2.2.3-3 頭屋鄉主要農林產業一覽表 .................................................................. 2-32 

表 2.2.3-4 頭屋鄉與獅潭鄉畜牧業家數統計表 ....................................................... 2-32 

表 2.2.3-5 集水區土地利用調查表 ......................................................................... 2-32 

表 2.2.3-6 教師會館污水水質 ................................................................................ 2-37 

表 2.2.3-7 煤礦廠廢水水質 ................................................................................... 2-37 

表 2.2.3-8 獅潭鄉農業種植的種類及農藥使用方式 ................................................ 2-37 

表 2.2.3-9 明德水庫各土地使用型態單位負荷 ....................................................... 2-38 

表 2.2.3-10 明德水庫土地使用污染情形 ................................................................ 2-38 

表 2.2.3-11 明德水庫集水區總污染負荷量推估 ..................................................... 2-38 

表 2.2.4-1 鯉魚潭水庫集水區內村里人口數統計 ................................................... 2-42 

表 2.2.4-2 鯉魚潭水庫集水區土地利用現況 .......................................................... 2-43 

表 2.2.4-3 各種土地利用型態之單位輸出係數值 ................................................... 2-47 

表 2.2.4-4 鯉魚潭水庫集水區非點源污染負荷量 ................................................... 2-47 

表 2.2.4-5 鯉魚潭水庫集水區總污染負荷量推估 ................................................... 2-47 

表 2.2.5-1 蘭潭水庫集水區各土地利用型態統計表 ................................................ 2-53 

2-33

表 2.2.5-2 蘭潭水庫集水區生活污水污染負荷 ....................................................... 2-61 

表 2.2.5-3 蘭潭水庫集水區畜牧廢水污染負荷 ....................................................... 2-61 

表 2.2.5-4 仁義潭水庫集水區污染負荷表 .............................................................. 2-62 

表 2.2.5-5 仁義潭水庫集水區遊客污染負荷 .......................................................... 2-62 

表 2.2.5-6 蘭潭水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 ..................................... 2-63 

表 2.2.5-7 仁義潭水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 ................................. 2-63 

表 2.2.6-1 白河水庫基本資料表 ............................................................................ 2-68 

表 2.2.6-2 白河水庫集水區特性表 ......................................................................... 2-69 

表 2.2.6-3 白河水庫運用規線表 ............................................................................ 2-70 

表 2.2.6-4 公共給水標的區分 ................................................................................ 2-71 

表 2.2.6-5 各工廠用水情況 ................................................................................... 2-71 

表 2.2.6-6 民國九十四年二月份集水區人口統計表 ................................................ 2-72 

表 2.2.6-7 宜農牧林地現有作物種植面積統計表 ................................................... 2-73 

表 2.2.6-8 宜農地牧地土地利用現況統計表 .......................................................... 2-73 

表 2.2.6-9 宜林土地利用現況統計表 ..................................................................... 2-74 

表 2.2.6-10 宜農牧地各地段現有作物分布統計表 ................................................. 2-75 

表 2.2.7-1 鏡面水庫概述表及計畫效益表 .............................................................. 2-83 

表 2.2.8-1 高屏溪流域內流量站況表 ( 民國 94 年 ) .................................................. 2-94 

表 2.2.8-2 高屏溪流域各水文站歷年之平均流量概況及最大流量 ( 民國 94 年 ) ....... 2-95 

表 2.2.8-3 澄清湖水庫遊憩人數 ............................................................................ 2-96 

表 2.2.8-4 澄清湖水庫集水區各土地利用型統計表 ................................................ 2-96 

表 2.2.8-5 高屏溪流域各鄉鎮土地使用現況 .......................................................... 2-97 

表 2.2.8-6 高屏溪流域各鄉鎮都市計畫土地使用情形 ............................................ 2-98 

表 2.2.8-7 鳥松鄉鳥松村之污染負荷 ................................................................... 2-104 

表 2.2.8-8 澄清湖污染負荷推估 .......................................................................... 2-104 

表 2.2.8-9 澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 ............................... 2-105 

表 2.2.9-1 鳳山水庫基本資料表 .......................................................................... 2-109 

表 2.2.9-2 東港溪流域內流量站況表 ( 民國 94 年 ) ................................................ 2-112 

表 2.2.9-3 東港溪流域潮州站歷年之平均流量概況及最大流量 ( 民國 94 年 )......... 2-113 

2-34

表 2.2.9-4 鳳山水庫集水區各類土地利用面積 ..................................................... 2-114 

表 2.2.9-5 東港溪流域各鄉鎮土地使用現況 ........................................................ 2-115 

表 2.2.9-6 高屏溪流域各鄉鎮土地使用現況 ........................................................ 2-116 

表 2.2.9-7 東港溪流域各鄉鎮都市計畫土地使用情形 .......................................... 2-117 

表 2.2.9-8 高屏溪流域各鄉鎮都市計畫土地使用情形 .......................................... 2-118 

表 2.2.9-9 高雄污水區家庭污水水質推估 ............................................................ 2-125 

表 2.2.9-10 鳳山水庫進流水八十三年之水質及污染量 ........................................ 2-125 

表 2.2.9-11 鳳山水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估 ..................................... 2-126 

表 2.2.10-1 牡丹水庫概述表及計畫效益表 .......................................................... 2-131 

表 2.2.10-2 恆春測站歷年氣象資料月平均統計表 ............................................... 2-133 

表 2.2.10-3 牡丹水庫集水區物理特性統計表 ...................................................... 2-136 

表 2.2.10-4 牡丹水庫集水區各土地利用型現況統計表 ........................................ 2-139 

表 2.2.10-5 牡丹水庫集水區點污染源產生量推估 ............................................... 2-143 

表 2.2.10-6 牡丹水庫污染源分析表 ..................................................................... 2-144 

表 2.2.10-7 以 1000 人為例之二級污水處理廠設置及操作維護需求經費概估 ..... 2-145 

表 2.2.10-8 以 500 人為例之人工濕地設置及操作維護需求經費概估 .................. 2-146 

表 2.2.10-9 以 1000 人為例之二段式人工濕地設置及操作維護需求經費概估 ..... 2-147 

表 2.2.10-10 結構性 BMPs 去除能力比較 ........................................................... 2-148 

表 2.2.10-11 各種沈澱物去除設施之場所條件及其維護需求 ............................... 2-149 

表 3.1.1-1 各國林相、氣候、落葉率及營養鹽平衡調查值 ....................................... 3-5 

表 3.1.1-2 地表逕流輸出係數參考值 ..................................................................... 3-10 

表 3.1.2-1 水庫集水區內主要點源污染單位污染產生量 ......................................... 3-18 

表 3.1.2-2 曾文水庫常用魚餌之總氮與總磷含量分析結果 ..................................... 3-19 

表 3.1.2-3 釣魚對曾文水庫污染貢獻量推估結果 ................................................... 3-19 

表 3.2.1-1 人工濕地處理家庭污水設計參數 .......................................................... 3-23 

表 3.2.1-2 人工濕地設計資料庫相關資料摘要 ....................................................... 3-25 

表 3.2-1 農地非點源污染最佳管理作業 ................................................................. 3-34 

表 4.1-1 日本生活環境水質基準 (1970)─ 湖沼 ( 含蓄水量 1000 萬 )m 3 以上之人工湖 . 4-3 

表 4.1-2 日本湖沼有關氮磷的環境基準 (1985 年公告 )............................................. 4-4 

2-35

表 4.1-2 日本放流水標準 ........................................................................................ 4-5 

表 4.1-4 水濁法防止湖泊優養化之放流水營養鹽標準 .............................................. 4-6 

表 4.1-5 水濁法防止海域優養化之放流水營養鹽標準 .............................................. 4-6 

表 4.1-6 日本 10 個指定湖庫集水區內特定事業廢水管制排水量 ............................. 4-7 

表 4.1-7 日本湖泊 ( 或水庫 ) 水質改善方法 ................................................................. 4-9 

表 4.2.1-1 淨化槽之放流水 ................................................................................... 4-12 

表 4.2.2-1 日本各類型土地常用之非點源污染控制對策及削減率參考值 ................ 4-15 

表 4.2.2-2 農業地區非點源污染最佳管理作業之成本及功效 ................................. 4-16 

表 4.2.2-3 都市地區非點源污染最佳管作業之成本及功效 ..................................... 4-18 

表 4.2.2-4 林地非點源污染最佳管作業 (BMPs) 之成本及效果 ................................ 4-22 

表 4.2.2-5 草緩衝帶減少 NO – 3 N 及 PO – 4 P 在地表逕留之百分率 ........................... 4-22 

表 4.2.2-6 結合濱水植生區及地下沈澱池之污染物去除率 ..................................... 4-24 

表 4.3.1-1 河川排水路自然淨化法的種類 .............................................................. 4-25 

表 4.3.1-2 直接淨化法與分離淨化法之比較 .......................................................... 4-25 

表 4.3.1-3 日本河川直接淨化設施之處理效果 ....................................................... 4-26 

表 4.3.1-4 日本河川淨化技術審核之水質淨化效果 ................................................ 4-27 

表 4.3.1-5 日本河川各種淨化方法適用水質與處理效果 ......................................... 4-28 

表 4.3.1-6 河川及排水路淨化法的自淨原理與設施 ................................................ 4-33 

表 4.3.1-7 排水路淨化設施設計、管理狀況表 7.................................................... 4-34 

表 4.3.2-1 礫石淨化效果 ( 日本 ) ............................................................................. 4-36 

表 4.3.3-1 日本各地蜂巢板接觸曝氣法運轉條件 ................................................... 4-37 

表 4.3.3-2 繩狀濾材施工法之比較 ......................................................................... 4-40 

表 4.3.3-3 霞浦繩狀濾材淨化效果 ......................................................................... 4-40 

表 4.3.3-4 豬狩實驗淨化結果 ................................................................................ 4-41 

表 4.3.3-5 浮球型繩狀濾材淨化水質結果 .............................................................. 4-42 

表 4.3.3-6 架台型繩狀濾材淨化水質結果 .............................................................. 4-42 

表 4.3.8-9 蘆薈去除生活雜用水氮磷物質之效果 1992~1994.............................. 4-45 

表 4.3.8-9 布袋蓮栽培池處理成效比較表 .............................................................. 4-45 

2-36

表 4.3.8-10 蘆葦濕地對混雜性生活廢水處理成效 (1986 年 3 月 ~1990 年 2 月 ) ..... 4-46 

表 4.3.8-11 各種植物對水質淨化能力之比較 ( 日本 )............................................... 4-47 

表 4.3.8-12 日本植生處理設施 .............................................................................. 4-48 

表 4.3.9-1 人工浮島的形式 ................................................................................... 4-51 

表 4.3.9-2 日本主要三種浮島固定方式之優缺點比較 ............................................ 4-53 

表 4.3.9-3 筏式水耕栽培淨化實驗區與對照區浮游生物相之比較 .......................... 4-57 

表 4.3.10-1 霞浦湖利尻川口人工湖設計參數 ........................................................ 4-58 

表 4.3.10-2 霞浦湖利尻川口人工湖全年可滯留之污染量 ....................................... 4-59 

表 4.3.11-1 渡良瀨水庫蘆葦原淨化效果 (%) ...................................................... 4-61 

表 4.4-1 日本湖沼保護法指定的 10 個湖沼 ........................................................... 4-63 

表 4.4.1-1 琵琶湖集水區生活污水處理百分率 ....................................................... 4-66 

表 4.4.1-2 淨化槽之數目及處理 ............................................................................ 4-66 

表 4.4.1-3 琵琶湖滋賀縣污水處理場原水及處理水質 ............................................ 4-67 

表 4.4.1-4 滋賀縣琵琶湖富營養化防止條例之施行規則 ......................................... 4-68 

表 4.4.1-5 琵琶湖各種外部負荷之比例 .................................................................. 4-69 

表 4.4.1-6 琵琶湖第一期水質保護對策 .................................................................. 4-72 

表 4.4.1-7 琵琶湖第一期水源涵養對策 .................................................................. 4-75 

表 4.4.1-8 琵琶湖第一期自然環境與景觀保護對策 ................................................ 4-77 

表 4.4.2-1 野尻湖集水區生活污水處理百分率 ....................................................... 4-82 

表 4.4.2-2 野尻湖特定事業污染源排放污染負荷限制 .......................................... 4-84 

表 4.4.2-3 野尻湖各種外部負荷之比例 .................................................................. 4-85 

表 4.4.3-1 釜房水庫分期水質保護計畫主要內容 ................................................. 4-89 

表 4.4.3-2 釜房水庫各種外部負荷之比例 ............................................................ 4-89 

表 4.4.4-1 霞浦湖集水區生活污水處理百分率 ....................................................... 4-92 

表 4.4.4-2 茨城県霞浦湖富栄養化防止条例 ............................................. 4-93 

表 4.4.4-3 土浦生態公園的污染淨化效果 ............................................................ 4-95 

表 4.4.4-4 土浦生態公園的蔬菜收穫量 ................................................................ 4-95 

表 4.4.4-5 霞浦湖各種外部負荷之比例 ................................................................ 4-95 

2-37

表 4.5.1-1 本計畫選定之四個案例研究日本水庫 .................................................... 4-96 

表 4.5.1-2 

日本指定整治十個湖庫在 1985~1987 三年與 2000~2002 三年平均污染負 

荷與水質增減之比較 ........................................................................... 4-97 

表 4.5.1-2 日本指定整治十個湖庫水質之比較 ........................................................ 4-97 

表 4.5.2-1 日本水庫氣候資料 ................................................................................. 4-99 

表 4.5.2-2 台灣水庫氣候資料 ................................................................................. 4-99 

表 5.2.2-1 USDA 土壤適用等級分類 ..................................................................... 5-8 

表 5.2.2-2 濱水區處理農地及無污水下水道社區地表下逕流硝酸鹽的去除效果 ..... 5-16 

表 5.2.2-3 草緩衝帶減少 NO 3 -N 及 PO 4 -P 在地表逕留之百分率 ........................... 5-17 

表 5.2.2-4 草溝長度公式常數值 .......................................................................... 5-22 

表 5.2.2-5 漫地流之曼寧係數 ,n ........................................................................ 5-23 

表 5.3.2-1 丹佛都會區排入 South Platte River Segment 15 之 TMDL 表 .............. 5-29 

表 5.3.2-2 增加水體溶氧量之污染控制方案 .......................................................... 5-30 

表 5.3.3-1 人工溼地各單元與進流水之資料 .......................................................... 5-32 

表 5.3.3-2 Incline Village 人工溼地計畫成本分配狀況 ........................................... 5-34 

表 5.3.4-1 Fort Deposit 鎮人工溼地系統水質監測紀錄 .......................................... 5-36 

表 5.3.5-1 Jackson Bottom Wetland 設計資料 ...................................................... 5-38 

表 5.3.5-2 Jackson Bottom Wetland 分年操作資料 .............................................. 5-39 

表 5.3.5-3 Jackson Bottom Wetland 人工濕地地表水與地下水水質監測結果 ....... 5-40 

表 5.3.6-1 West Jackson County 人工濕地系統各單元設計參數及進 / 放流水質 .... 5-43 

表 5.3.6-2 人工溼地處理成效連續監測資料 .......................................................... 5-44 

表 5.3.6-3 美國各州其他以生態工法去除水體營養鹽案例一覽表 .......................... 5-45 

表 5.3.7-1 美國 Bear Creek 地區的樹木、灌木 , 原生草種及草本植物 ................. 5-50 

表 5.3.7-2 美國 Bear Creek 地區 CMRBS ............................................................ 5-50 

表 5.3.8-1 在 EAA 及 S-139 區施行之 BMP 及其點數 ......................................... 5-57 

表 5.3.8-2 1980~2003,EAA 逕流總磷的 basin-level 監測結果 .......................... 5-60 

表 5.4.1-1 歐盟非點源污染源頭管制措施與執行成效良好之會員國 ....................... 5-67 

表 5.4.2-1 德國薩克森 - 安哈特州四個人工濕地基本資料與營養鹽去除效率 ........... 5-70 

2-38

表 5.4.2-2 VFW 與 HFW 之優缺點比較 (Lüderitz 等 ,2001).............................. 5-73 

表 5.4.3-1 德意志聯邦共和國部分聯邦州濱水緩衝設置與設限辦法概況 ................ 5-75 

表 5.4.3-2 德國濱水緩衝區設置與維持費用估算實例 ............................................ 5-77 

表 6.1-1 台灣地區重要優養水庫背景資料查核表 ..................................................... 6-1 

表 6.2.1-1 水庫整治優先序之評選標準表 .............................................................. 6-7 

表 6.2.1-2 水庫整治優先序之評選標準表專家問卷後權重配比 .............................. 6-8 

表 7.1.1-1 蘭潭水庫集水區以往治理工程資料及治理成效表 .................................. 7-2 

表 7.1.1-2 「蘭潭水庫集水區保育計畫」水質改善工作項目 .................................. 7-4 

表 7.1.1-3 蘭潭水庫水質改善近、中、長程目標 ................................................... 7-5 

表 7.2.1.4-1 茶樹最有效之施肥部位 ....................................................................... 7-16 

表 7.7.2-1 95 年 ~97 年蘭潭、仁義潭及牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 ............... 7-41 

表 8.1 USEPA 定義之廣泛集水區營養鹽管理策略項目及步驟 ................................. 8-1 

表 8.1-1 日本琵琶湖分期整治營養鹽濃度目標 ........................................................ 8-5 

表 8.4-1 主要水庫總磷之點源及非點源污染量比較 ............................................. 8-14 

表 8.5.2-1 四種靜態湖庫水質模式簡介 ................................................................ 8-24 

表 8.5.2-2 塔庫布央溪回歸方程式之回歸係數 ....................................................... 8-25 

表 8.5.2-3 簡易集水區負荷模式 .......................................................................... 8-26 

表 8.5.2-4 中度模式名稱及功能比較 ................................................................... 8-28 

表 8.5.3-1 中度模式主要功能之演算機制 ............................................................ 8-29 

表 8.5.3-2 中度模式之輸入出資料比較 ................................................................ 8-30 

表 8.5.3-3 詳細模式名稱及功能比較 ................................................................... 8-31 

表 8.5.3-4 詳細模式主要功能之演算機制 ............................................................ 8-32 

表 8.5.3-5 詳細模式之輸入出資料比較 ................................................................ 8-33 

表 8.5.2-6 中度及詳細模式之適用範圍 ................................................................ 8-34 

2-39

第一章 

前言 

1.1 計畫緣起與目的 

近四年本計畫列出水庫的優養程度排序依序為鳳山水庫、澄清湖水庫、白河水庫、 

仁義潭水庫、鏡面水庫、明德水庫、蘭潭水庫、新山水庫、永和山水庫、牡丹及鯉魚潭 

水庫 , 這 11 座重要飲用水源水庫有 80% 以上 (9/11) 全年有一半以上的時間處於優養狀 

態。台灣水庫中優勢藻種多為藍綠藻 , 藍綠藻中的 Microcystis 微囊藻、唸珠藻、顫藻、 

林氏藻和 aphanizomenon 束絲藻素等具有毒植物鹼 , 量多可破壞人體肝與中樞神經。 

一般有機含量較豐富的水源 , 藍綠藻含量較高 , 故有些藍綠藻的存在己被作為水質有機 

污染之指標之一。 

行政院環境保護署 ( 以下簡稱貴署 ) 為能有效解決台灣水庫優養化問題 , 特擬定 

本計畫 , 期以美、日等國及在台灣實施有年的生態工法及現地工法 , 應用於優養化水庫 

集水區 , 並進一步評估分年執行計劃 , 以收事半功倍之效。 

1.2 計畫範圍 

根據合約規定 , 本計劃之工作範圍為國內重要優養化水庫 , 包括新山水庫、明德水 

庫、永和山水庫、仁義潭水庫、蘭潭水庫、鯉魚潭水庫、白河水庫、鏡面水庫、澄清湖 

水庫、鳳山水庫及牡丹水庫等。 

本計劃工作內容如下 , 分為四大點 : 

1. 十一座水庫基本資料之收集與分析 

(1) 按各座水庫完成建立水庫水系、總蓄水量、水庫管理機關、水庫特性、逕流係數、 

水庫用途、各集水區水系圖、水系名稱、集水區面積、土地使用分布等項之基本資 

料。 

(2) 各水庫集水區之入庫水系溪流污染量、逕流污染量、污染量趨勢。 

(3) 各座水庫集水區氮磷來源及其去除方法 , 生態工法、現地處理工法及最佳管理措施 

之類別、適用條件、去除效率及建造維護操作成本等分析。 

(4) 集水區土地使用情形與優養化關係。 

2. 蒐集 10 年以上內美國、日本等國家去除水庫集水區營養鹽現地處理、生態工法報告 

及研究資料至少 40 份報告 , 並分析 : 

(1) 現地處理、生態工法去除集水區氮磷之案例分析、工法類別、去除反應機制、適用條 

2-40

件、設計條件、操作條件、去除效率、操作維護成本及應注意事項等。成果應至少 

有比較分析表 : 

a. 案例分析應至少依水庫特性、現地處理或生態工法、國別之不同 , 至少有 6 個分 

析案例 , 並提出案例之特點及注意事項。 

b. 工法類別分析方向有草溝、草帶、人工溼地、污水處理、人工浮島或其他現地處 

理方式等。 

c. 適用條件應至少包含原水濃度、地理條件、水理條件等。 

d. 設計條件應至少包含除污原理、污染負荷、水力負荷、去除率等。 

e. 操作條件應至少包含維護頻率、維護人力、如何執行等。 

(2) 水庫集水區氮磷管制策略、輔導措施及適用我國集水區管理之適用性分析。 

3. 提出可行分年持續研究的方向、計畫內容或行動計畫 : 

依各水庫集水區為防止水庫優養化或整治水庫優養化 , 建議至少 10 座水庫整治或防 

止之優先序、尚需調查之計畫內容及執行經費 , 並分三年提出。對於可立即執行整治 

之水庫 , 應提出行動計畫內容及執行預估經費。上述可行之行動計畫內容及相關計畫 

內容 , 應提出確認下列事項 : 

(1) 所提計畫預定受益或目標群。 

(2) 所提計畫之環境效益成效。 

(3) 所提計畫之經費。 

(4) 所提計畫之副作用。 

(5) 所提計畫之民眾參與、地理狀況及其他考量事項。 

4. 邀相關機關團體、專家學者舉辦北中南各三次諮詢座談會議 , 和一場全國水庫集水 

區營養源去除研討會。 

1.3 報告內容 

本報告共分成九章 , 除第一章是前言、第九章為結論外 , 其餘第二章到第八章為計 

畫主要成果 , 並根據計畫範圍四大需求分成四部分。其中第二章是國內優養化水庫資料 

調查、資料分析和評估 , 第三章是說明水庫集水區營養鹽的來源與控制方法 , 這兩章為 

本計劃工作範圍第一部分之工作內容。 

報告第四章收集與分析日本湖泊集水區營養鹽控制策略與方法 , 分為策略分析、工 

2-41

法評估及實際案例三部分 , 說明日本湖泊水質改善的方法與結果 ; 第五章是收集歐美湖 

泊集水區營養鹽控制策略與方法 , 敘述歐盟、德國及美國的湖庫水質現況 , 面對湖庫營 

養鹽過量問題之整治策略及方法 , 工法部分則著重在濱水區緩衝帶 , 整治案例收集數個 

歐洲案例及一個成效卓著的美國 BMP 完整案例。第四、五章報告內容為本團隊執行計 

劃範圍第二部分工作之成果。 

第六章完成國內優養化水庫優先整治之評選 , 根據現有資料選出蘭潭、仁義潭水庫 

及牡丹水庫為國內 11 座主要優養水庫之優先整治對象 ; 因此 , 第七章之水庫未來三年 

研究及行動計畫內容 , 主要針對上述水庫提出未來三年 (95 年 ~97 年 ) 的研究與行動計畫 

規劃 ; 至於其他 8 座水庫 , 因現有資料不足 , 現階段無法提出具體之整治建議 , 因此以 

第八章提出本團隊對國內其他優養水庫集水區營養鹽控制方法及現階段應執行工作之 

建議。第六到八章報告為本團隊執行計劃範圍第三部分工作之成果。 

第九章為結論 , 附錄部分包含 9 次分區諮詢及一次全國研討會的會議摘要 , 關於 

會中專家先進及主管機關提出的寶貴建議 , 均已在報告本文中完成修訂 , 相關內容為本 

團隊執行計劃第四部分工作之成果。 

2-42

第二章國內優養化水庫資料調查 

2.1 台灣重要水庫基本資料簡介 

1. 台灣重要優養水庫基本資料及水質的變化 

本計畫列出之重要優養水庫的基本資料及管理單位如表 2.1-1 所示 , 由該 

表可知這些水庫都是飲用水水源 , 其水質的好壞將直接影響國人的健康。 

台灣地處熱帶 / 亞熱帶地區 , 湖泊及水庫之熱分層現象與當地降雨形態有密 

切關係 , 一年有較長的時間處於熱分層現象 , 於冬季湖水才有連續循環混合或 

翻轉 ); 一般而言當水庫處於斜溫期 ( 穩定期 ), 密度呈現下重上輕此時水庫水質 

呈現相當穩定的狀態 , 當冬天來臨即可能出現上下同溫的現象或所謂的翻轉期 

( 以曾文水庫為例約出現於 1~2 月 ), 此時水體密度表層重底層輕 , 出現上下明 

顯對流 , 水質呈現較一致性。目前國內有 40% 以上的水庫全年有一半時間處於 

優養狀態 , 除了較淺的澄清湖水庫及灌溉使用之埤潭外 , 大部分水庫其湖水的 

翻轉常發生於冬季月份 , 而於夏季則湖水常呈熱分層現象。 

2. 水體優養化現況 

自然界的湖泊本身會經由外部泥沙及營養鹽的排入或內部的循環 , 在自然 

的狀態下會逐漸淤積而形成沼澤甚至成為陸地 , 此長期的緩慢變化稱之為優養 

化。優養化會造成水中浮游性動植物及藻類的大量繁衍 , 將於表面形成遮避陽 

光的現象 , 大量藻類的增加將因光合作用而使水中酸鹼值上昇 , 連帶地使營養 

鹽的濃度產生變化 , 或產生臭味、毒素等毒性物質 , 當藻類死亡時又加速水庫 

瘀積的問題。 

藻類之化學組成可以 C 106 H 263 O 110 N 16 P 表示 , 換算成重量百分比則 C 佔 

35.8%,H 佔 7.4%,O 為 49.6%,N 為 6.3%,P 為 0.9%。換言之水中每產 

生 1mg/L 的藻類需要 0.009 mg/L 的磷與 0.063mg/L 的氮。通常水體中磷的濃 

度介於 0.01~0.1mg/L 即成優養化。 

一般對於優養化程度多會採用指標來量化 , 要瞭解各水庫優養之前需先瞭 

解優養指標 , 目前國內最常使用之優養指標為 Carlson 優養指數 (CTSI), 

Carlson(1997) 是綜合總磷、葉綠素 a 與透明度三種水質參數之 TSI 值評判水體 

之優養狀態 , 其公式如下 : 

TSI(Chl.a)=9.81ln(Chl.a)+30.6 

2-43

TSI(SD)=60-14.41ln(SD) 

TSI(TP)=14.42ln(TP)+4.15 

式中 ,TP= 總磷濃度 (μg/L) 

Chl.a= 葉綠素 a 濃度 (μg/L) 

SD= 透明度 (m) 

卡爾森優養指數值 (CTSI) 為以上所得各值之平均 , 即 : 

CTSI 

TSI ( CHL) 

TSI 

( SD) 

TSI 

( TP) 

 

3 

CTSI

若以季節區分 , 台灣地區降雨集中在夏季 , 受到降雨沖刷造成之非點源污染 

及溫度高造成藻類大量繁殖的雙重影響 , 大部分水庫在雨季出現較多的優養機 

會 , 這 11 座水庫近四年分析除了澄清湖及鳳山水庫幾乎全年為優養沒有差異之 

外 , 只有新山水庫在非雨季時出現出現較多的優養機會。 

以本島 22 座主要水庫整體來看 , 圖 2.1-1 顯示總磷濃度的分佈 , 除翡翠、 

新山及寶山等水庫在雨季及非雨季的差異不明顯 , 而點源污染負荷較高的澄清湖 

及鳳山水庫在非雨季濃度較高 , 其餘多數的水庫多呈現雨季因非點源污染影響而 

導致濃度較高的現象。以水庫位置來看 , 總磷濃度分佈以中部的水庫較低 , 南部 

的水庫較高 , 澄清湖及鳳山兩水庫總磷濃度高出其他水庫甚多。圖 2.1-2 顯示總 

氮的濃度在雨季及非雨季差異較不明顯 , 區域性水庫濃度差異亦不大 , 總氮還是 

以澄清湖及鳳山兩水庫濃度較其他水庫為高。整體而言 , 總氮為溶解態其濃度在 

枯水期應略高於雨季 , 而總磷隨降雨而濃度上昇。 

2-45

水庫名稱 

新山 

河流 

主流 

分流 

大武崙溪支流新山溪、基隆 

基隆河河 ( 八堵抽水站 )、瑪鋉溪 

( 幅子淨水場取水口 ) 

集水面 

積 

( 平方公 

表 2.1-1 各主要水庫基本資料簡介 

庫容 

( 百萬立方尺 ) 

主要標的 

里 ) 總容效容灌溉發電防洪給水防砂 

1.6 4 3.75 ★ 

管理單位 

台灣省自來水公 

司 ( 一區處 ) 

明德後龍溪後龍溪支流老田寮溪 61 17.7 16.5 ★ ★ 苗栗農田水利會 

永和山 

鯉魚潭 

中港溪 

大安溪 

中港溪支流北坑溝、中港溪 

支流南庄溪 ( 田美攔河堰越 

域引水 ) 

大安溪支流景山溪、大安溪 

( 士林攔河堰越域引水 ) 

4.8 29.6 28.42 ★ 

53.5 126.12 ★ ★ ★ 

蘭潭八掌溪八掌溪 ( 仁義潭水庫 ) 2 9.79 9.23 ★ 

仁義潭 

八掌溪 

八掌溪支流無名溪、八掌溪 

( 越域引水 ) 

3.7 29.11 28.16 ★ 

白河白水溪急水溪支流白水溪 26.6 25.09 16.38 ★ ★ ★ 

鏡面八掌溪八掌溪 2.7 1.15 0.87 ★ ★ 

澄清湖高屏溪 2.8 5 3 ★ 

鳳山高屏溪高屏溪及東港溪 3 9.2 7.86 ★ 

牡丹四重溪四重溪支流汝仍溪、牡丹溪 69.2 31.4 ★ ★ 


司 (- 二區處 ) 

經濟部水利署中 

區水資源局 


司 (- 五區處 ) 


司 ( 五區處 ) 

嘉南農田水利會 

( 白河水庫管理所 ) 


司 ( 第六區管理處 ) 


司 ( 七區處 ) 


司 ( 七區處 ) 

經濟部水利署南 

區水資源局 

2-46

表 2.1-2 主要水庫優養指標分佈摘要 

水庫名稱 

水庫位置 

優養比重 

(CTSI) 

季節貧養普養優養 

新山水庫 

2001~2004.02 

永和山水庫 


鯉魚潭水庫 


明德水庫 


蘭潭水庫 


仁義潭水庫 

2001~2004.05 

白河水庫 


鏡面水庫 


牡丹水庫 


澄清湖水庫 


基隆市 ( 安樂區 ) 

苗栗縣 ( 三灣鄉 ) 

苗栗縣 ( 大湖鄉 ) 

苗栗縣 ( 頭屋鄉 ) 

嘉義市 ( 東區 ) 

嘉義縣 ( 番路鄉 ) 

台南縣 ( 白河鎮 ) 

台南縣 ( 南化鄉 ) 

屏東縣 ( 牡丹鄉 ) 

高雄縣 ( 鳥松鄉 ) 

57.1% 雨季 0.0% 25.0% 25.0% 

(49.0) 非雨季 3.6% 14.3% 32.1% 

54.4% 雨季 0.0% 15.2% 37.0% 

(50.3) 非雨季 0.0% 30.4% 17.4% 

41.9% 雨季 0.0% 7.0% 41.9% 

(48.7) 非雨季 9.3% 41.9% 0.0% 

71.4% 雨季 0.0% 0.0% 47.6% 

(51.9) 非雨季 0.0% 28.6% 23.8% 

66.7% 雨季 0.0% 9.5% 40.5% 

(51.1) 非雨季 0.0% 23.8% 26.2% 

80.0% 雨季 0.0% 1.7% 51.7% 

(54.3) 非雨季 0.0% 18.3% 28.3% 

85.7% 雨季 0.0% 4.8% 47.6% 

(53.9) 非雨季 0.0% 9.5% 38.1% 

77.0% 雨季 0.0% 11.5% 42.3% 

(54.7) 非雨季 0.0% 11.5% 34.6% 

48.7% 雨季 0.0% 12.8% 33.3% 

(49.4) 非雨季 0.0% 38.5% 15.4% 

97.8% 雨季 0.0% 0.0% 46.7% 

(62.6) 非雨季 0.0% 2.2% 51.1% 

鳳山水庫 


100.0% 雨季 0.0% 0.0% 45.8% 

高雄縣 ( 林園鄉 ) 

(75.8) 非雨季 0.0% 0.0% 54.2% 

註 : 雨季指五月至十月 ; 非雨季為十一月至隔年四月 ; 資料來源環保署水庫水質監測資料 

2-47

表 2.1-3 主要水庫水質濃度平均分佈摘要 (2001~2004.2) 

水庫名稱水庫位置季節 

葉綠素 

ug/L 

總磷 

ug/L 

透明度 

m 

CTSI 

- 

TN 

mg/L 

COD 

mg/L 

新山水庫 



明德水庫 

蘭潭水庫 


白河水庫 

鏡面水庫 

牡丹水庫 


鳳山水庫 

基隆市雨季 5.73 23.32 1.71 48.91 1.02 12.37 

( 安樂區 ) 非雨季 6.66 23.56 1.81 49.10 1.29 8.08 

苗栗縣雨季 7.94 25.81 1.83 51.89 0.75 12.74 

( 三灣鄉 ) 非雨季 6.30 19.94 1.77 48.59 0.70 14.59 

苗栗縣雨季 10.17 26.43 1.21 54.48 0.74 14.00 

( 大湖鄉 ) 非雨季 3.85 15.00 3.00 43.17 0.84 10.21 

苗栗縣雨季 8.66 33.15 1.21 54.24 0.66 10.61 

( 頭屋鄉 ) 非雨季 8.84 18.43 1.34 49.71 0.65 14.16 

嘉義市雨季 8.86 40.44 1.56 52.91 0.62 10.23 

( 東區 ) 非雨季 10.13 18.79 1.61 49.41 0.50 14.48 

嘉義縣雨季 12.64 40.78 1.01 56.49 0.59 11.99 

( 番路鄉 ) 非雨季 8.62 23.12 1.12 51.90 0.47 16.53 

台南縣雨季 12.10 34.40 0.89 56.66 0.70 15.67 

( 白河鎮 ) 非雨季 8.56 20.75 1.12 50.87 0.53 15.73 

台南縣雨季 5.03 64.49 0.65 57.27 0.75 15.20 

( 南化鄉 ) 非雨季 5.39 34.44 1.01 51.79 0.65 10.40 

屏東縣雨季 7.53 27.07 1.77 50.31 0.28 8.91 

( 牡丹鄉 ) 非雨季 5.57 23.52 1.99 48.67 0.67 8.79 

高雄縣雨季 24.35 82.22 0.95 61.87 1.13 10.47 

( 鳥松鄉 ) 非雨季 20.26 130.1 0.82 63.22 1.71 13.10 

高雄縣雨季 37.24 905.6 0.89 76.46 4.04 17.60 

( 林園鄉 ) 非雨季 25.62 938.3 0.88 75.18 5.98 22.24 

註 : 雨季指五月至十月 ; 非雨季為十一月至隔年四月 

2-48

1000 

800 

雨季 

非雨季 

TP (ug/L) 

600 

400 

200 

0 

新 

翡 

寶 

永 

鯉 

石 

明 

西 

德 

頭 

霧 

日 

蘭 

曾 

仁 

白 

烏 

鏡 

牡 

南 

澄 

鳳 

山 

翠 

山 

和 

魚 

門 

德 

勢 

基 

社 

社 

月 

潭 

文 

義 

河 

山 

面 

丹 

化 

清 

山 

水 

水 

水 

山 

潭 

水 

水 

水 

水 

水 

水 

潭 

水 

水 

潭 

水 

頭 

水 

水 

水 

湖 

水 

庫 

庫 

庫 

水 

庫 

水 

庫 

庫 

庫 

庫 

庫 

庫 

庫 

水 

庫 

庫 

庫 

水 

庫 

庫 

水 

庫 

庫 

庫 

庫 

水 

庫 

庫 

圖 2.1-1 各主要水庫總磷平均濃度變化 

8 

6 

雨季 

非雨季 

TN mg/L 

4 

2 

0 

新 

山 

水 

庫 

翡 

翠 

水 

庫 

寶 

山 

水 

庫 

永 

和 

山 

水 

庫 

鯉 

魚 

潭 

水 

庫 

石 

門 

水 

庫 

明 

德 

水 

庫 

西 

勢 

水 

庫 

德 

基 

水 

庫 

頭 

社 

水 

庫 

霧 

社 

水 

庫 

日 

月 

潭 

水 

庫 

蘭 

潭 

水 

庫 

曾 

文 

水 

庫 

仁 

義 

潭 

水 

庫 

白 

河 

水 

庫 

烏 

山 

頭 

水 

庫 

鏡 

面 

水 

庫 

牡 

丹 

水 

庫 

南 

化 

水 

庫 

澄 

清 

湖 

水 

庫 

鳳 

山 

水 

庫 

圖 2.1-2 各主要水庫總氮平均濃度變化 

2-49

2.2 各水庫污染源污染量與水質等資料調查 

水庫污染外部負荷可分成點源和非點源 , 要做全面性調查不易 , 本計畫 

列出之 11 座水庫 , 大部分缺少近年的全面性調查資料。因此目前收集到大多 

是過去的片面調查資料 , 本計畫所蒐集各水庫相關資料彙整於下列各節。 

2.2.1 新山水庫 

1. 地文環境 

新山水庫位於基隆市安樂區南側、基隆河支流大武崙溪中游新山溪上 , 為公共給水 

單一標的離槽水庫 , 主要水源來自八堵抽水站 , 所抽基隆河河水經 3.2 公里導管送新山 

淨水場處理運用 , 餘水再經 0.9 公里導管送水庫儲存 ; 水庫供水則反向由該導管送新山 

淨水場。其海拔高度約在 100~150 公尺之間 , 平均坡度約 28.5%, 集水區面積約 130 公 

頃 , 水庫蓄水面積約 26 公頃。管理單位為台灣省自來水公司。集水區內主要之土地利 

用為闊葉林 , 約佔全部集水區面積之 63%, 其次為竹林及草生地 , 少有建築開發之土地。 

本水庫於民國 69 年完工 , 蓄水量約 400 萬立方公尺 , 為因應基隆地區用水成長 , 

政府籌措 17 億 8 仟萬元 , 辦理新山水庫加高工程 , 工程內容包括大壩及泄洪道加高 , 

基礎處理工程 , 水土保持工程 , 管理大樓工程及環境整理工程等 , 自民國 82 年 10 月 

30 日開工 , 至民國 88 年 6 月完工 , 主壩共加高 15 公尺 , 蓄水量增加到 1000 萬立方 

公尺 , 為台灣地區繼蘭潭水庫加高完成之大型土石壩。大壩加高計畫所設之第二取水 

口 , 係由台北縣萬里鄉瑪鋉溪抽水 , 經 5 公里導管送入水庫 , 水庫供水時則反向經 1.5 

公里導管送至新山淨水場。圖 2.2.1-1 為新山水庫之溢流孔及壩體。表 2.2.1-1 則為水庫 

之基本資料。其地形概況及水系分佈如圖 2.2.1-2 所示。 

(a) 自由溢流喇叭口豎井 

(b) 壩體 

圖 2.2.1-1 新山水庫景觀 

2-50

圖 2.2.1-2 

新山水庫流域地形圖 

標題 

水源 

表 2.2.1-1 新山水庫基本資料 ( 摘自水利署北區水資源局 ) 

說明 

基隆河大武崙溪支流新山溪、基隆河 ( 八堵抽水站 )、瑪鋉 

溪 ( 幅子淨水場取水口 )。 

位置基隆市安樂區。 

興建機關台灣省水利局 ( 中工處、北水局 )。 

管理機關台灣省自來水公司 ( 一區處 )。 

興建時間 

資料來源 : 自水利署北區水資源局 

民國 65 年 3 月 ~69 年 10 月 ; 民國 82 年 7 月 ~88 年 12 

月 ( 加高 )。 

2-51

表 2.2.1-1 新山水庫基本資料 ( 續 1) 

標題 

功能效益 

主要構造物 

說明 

公共給水 : 每日 20 萬立方公尺 ( 新山淨水場 )。 

集水區面積 :1.6 km 2 ; 滿水位面積 :0.56 km 2 。 

滿水位標高 :86 公尺。 

總容量 :1,000 萬立方公尺。 

有效容量 :970 萬立方公尺。 

主壩 : 

形式 : 分區滾壓土石壩 ; 壩頂標高 :90 公尺 ; 壩高 :66 

公尺 ; 壩長 :262 公尺 ; 壩體積 :175 萬立方公尺 

溢洪道 : 

形式 : 自由溢流喇叭口豎井 + 隧道 ; 喇叭口直徑 :7.4 公尺 ; 

溢流頂標高 :86 公尺 ; 隧道 : 直徑 3.0 公尺 , 長度 330 公 

尺 ; 排洪量 :48 立方公尺 / 秒 ; 出水工 : 第一取水口底標 

高 :45 公尺 ; 第二取水口底標高 :72 公尺。 

資料來源 : 自水利署北區水資源局 

2. 氣候、水文環境與水資源利用 

新山水庫位於基隆河支流大武崙溪中游新山溪上 , 但其集水面積僅有 1.6 平方公 

里 , 故其主要水源來自基隆河 ( 八堵抽水站 ) 及瑪鋉溪 ( 幅子淨水場取水口 ), 皆屬於基隆 

河流域。基隆河為台灣北部淡水河系之三大支流之一 , 發源於台北縣平溪鄉石底林西 

邊之菁桐山 ( 標高 519 公尺 ), 西臨景美溪 , 南接坪林溪 , 各支流匯集後由東北流至 

瑞芳再向西折 , 一路流經八堵、七堵、五堵、汐止、南港、士林及北投 , 主流長約為 

86 公里 , 流域面積約為 501 平方公里 , 於社子島、關渡附近蜿蜒匯入淡水河流域。 

基隆河流域位於亞熱帶氣候區 , 冬季時受大陸性冷氣團籠罩 , 東北季風盛行 , 寒 

冷且多雨 ; 夏季西南風吹襲 , 澳熱而時有陣雨 , 本區之年均溫為攝氏 22.4 度 , 平均最 

高溫為攝氏 32.6 度 ( 七月 ), 平均最低溫為攝氏 18 度 ( 一月 )。流域內東北部及北 

部因受東北季風之影響大 , 其雨量多於南部與西部 , 長年平均雨量以瑞芳附近為最高 , 

各月雨量平均分配 , 為台灣其他地區罕見之現象 , 平均雨量為 2865mm, 年平均逕流 

深度為 2177mm, 平均年逕流係數 0.76。 

3. 人文與社經環境 

新山水庫位於基隆市安樂區 , 安樂區人口約有 85000 人為基隆市人口最多之一 

區 , 因地處清代漢人從淡水、八里進入基隆的陸路線上 , 開發頗早。境內除安一路附 

2-52

近為平地外 , 其他大都為丘陵地形 , 產物種類少 , 西北面為大竿林山及佛祖嶺 , 東南 

有石山 , 蚵殼港 ( 現稱西定河 ) 橫貫本區中心 , 昔日水道交通發達 , 現已泥沙淤積 , 無 

法行舟。今天的安樂區是基隆人口最多的一區 , 而且有高速公路基隆交流道經過 , 交 

通便捷。區內有兩處列級古蹟大武崙砲台和獅球嶺鐵路隧道 ; 還有中元祭負責開、關 

鬼門的老大公廟、主要水源地新山水庫及著名風景區情人湖、大武崙漁港等。近日由 

於北二高基隆汐止段通車 , 讓大武崙情人湖、大武崙漁港及中山區的外木山海岸 , 形 

成一個觀光網絡風景區 , 再加上德育護專附近 , 匯集許多的平價海鮮店 , 也讓這區域 

的觀光人潮 , 增加許多。 

4. 水質條件 

環保署自民國 82 年起將新山水庫納入年度監測計畫。監測分析項目有氨氮、亞 

硝酸氮、硝酸氮、有機氮、總氮、溶氧、正磷、總磷、葉綠素 a 和 TSI 各項。其各採 

樣點表水 NH 3 -N、TN、PO - 4 -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 及 TSI 之趨勢變 

化圖如圖 2.2.1-3~2.2.1-10。 

氨氮 (mg/l) 

0.5 

0.45 

0.4 

測站一 

測站二 

0.35 

0.3 

0.25 

0.2 

0.15 

0.1 

0.05 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-3 新山水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

2-53

3 

2.5 

測站一 

測站二 

TN(mg/l) 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-4 新山水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 

磷酸鹽 (μg/l) 

50 

45 

40 

測站一 

測站二 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-5 新山水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 

80 

70 

60 

測站一 

測站二 

總磷 (μg/l) 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-6 新山水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

2-54

70 

60 

測站一 

測站二 

TSI(SD) 

50 

40 

30 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-7 新山水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(TP) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-8 新山水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(chl-a) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-9 新山水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

2-55

60 

55 

測站一 

測站二 

50 

TSI 

45 

40 

35 

30 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.1-10 新山水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 

5. 營養鹽來源與污染量之推估 

新山水庫為離槽水庫 , 引水之基隆河流域 , 人口及相關產業發達。然流域之污染 

源調查缺乏 , 且因水庫水質水量保護區劃編爭議。對離槽水庫引水河流之集水區相關 

調查 , 後續工作建議推動。 

參考文獻 

1. 行政院環保署 ,2003, 環境水質監測年報 - 水庫水質篇 , 行政院環保署。 

2. 張穗蘋等 ,1999,「水庫監測與集水區污染防治規劃 - 台灣地區水庫水質評析與水質管 

理規劃」, 計畫報告 , 行政院環保署。 

3. 溫清光等 ,2001,「曾文溪流域保護區之污染源調查與評估」, 計畫報告 , 行政院環 

保署。 

4. 蘇煌池 ,1993,「水庫涵容能力可靠度分析」, 碩士論文 , 國立成功大學環境工程研 

究所。 

5. 行政院環保署 ,2003, 台灣地區環境水質監測年報 ( 民國 91 年 1 至 12 月 ) 水庫水質篇。 

6. 行政院環保署 ,2004, 台灣地區環境水質監測年報 ( 民國 92 年 1 至 12 月 ) 水庫水質篇。 

7. 台北水源特定區管理委員會 ,2001, 台北水源特定區水源水質水量保護執行成果報告。 

8. 經濟部水利署網站 ,http://gweb.wra.gov.tw/wrweb/。 

9. 行政院環保署網站 ,http://www.epa.gov.tw/main/index.asp。 

2-56

2.2.2 永和山水庫 


永和山水庫位於頭份鎮與三灣鄉交界處 , 原本稱為「東興水庫」, 後來因為絕大部 

份座落於永和村 , 才改為永和山水庫 , 壩址位於苗栗縣頭份鎮市街區東南約 2.5 公里的 

三灣鄉與頭份鎮之鄉鎮界 , 圖 2.2.2-1 為集水區流域圖。 

台灣省水利局曾於民國六十年就新竹縣頭前溪與苗栗縣後龍鄉之間 , 進行區域規 

劃 , 當時該處農業用水水源充足 , 尚且不用開闢新水源 , 但近年都市及工業用水 ( 如苗 

栗縣竹南、頭份、造橋鄉鎮一帶石油煉解工業用水 ) 的大量增加 , 使水源的開發成為急 

待解決的問題 , 因此展開永和山水庫的修建工程。 

永和山水庫興建於民國六十九年七月 , 至民國七十三年十月竣工 , 歷時四年餘 , 總 

工作費新台幣十二億六千萬元。施工期間全無傷亡事故發生 , 在國內大規模水庫工程首 

創紀錄。1999 年的 921 大地震的強烈震動 , 造成水庫導水管產生破裂 , 依賴其供水的 

新竹科學園區 , 一度只能靠寶山水庫的超載供應 , 經人員迅速搶修後 , 才恢復正常供水。 

圖 2.2.2-1 永和山水庫地形圖 

2-57

永和山水庫水源主要來自南庄鄉境內的中港溪流 , 在田美附近建攔河堰 , 築堰攔取 

中港溪豐水期的溪水 , 將溪水經 10.3 公里長的大南埔圳與 2 公里的新建隧道 , 引入水 

庫儲藏運用 , 為一離槽水庫 , 亦是全省首座無水門和無水匣的水庫 , 其中採最新式的「自 

由溢洪側槽洪道」設計 , 水位超過標高八十五公尺時 , 自動由溢洪道排出。並且將許多 

測檢設備 , 預埋於壩底下 , 工作人員只要坐在測檢室內 , 就可對水庫狀況一目瞭然 , 如 

此不但節省人力 , 同時也達到提高安全性的功效。直接集水面積 4.8 平方公里 , 間接集 

水面積 141.7 平方公里。基本資料如表 2.2.2-1 所示。 

永和山水庫的運轉規章主要是遵循以下原則 : 

1. 每年三月至四月及十月至十一月等四個月 , 若斗煥坪流量未達下游灌區需水量一半 

時 , 得在水庫容量優先保留 5,366,000 立方公尺做為公共給水之條件下 , 供東興圳 

及尖山圳灌區之救旱灌溉之用 , 但最大供應水量為 0.35 立方公尺 / 秒。其餘月份如 

遇抗旱或農田水利會因圳路、取水設施損壞搶修期間 , 需水庫支援時以個案洽辦。 

2. 蓄水量在下限規線以上時 , 家用與公共給水及工業用水按正常需水量供應 ; 對農業 

救旱用水最大供應 0.35 立方公尺 / 秒。 

3. 蓄水量未達下限規線時 , 家用與公共給水及工業用水應縮減供水量 ; 農業救旱用水 

在水位 62 公尺以上 , 未達下限規線時 , 比照家用與公共給水及工業用水縮減供應 , 

水位低於 62 公尺者 , 即不再供應農業救旱用水。 

2-58

表 2.2.2-1 

永和山水庫基本資料 

項目說明項目說明 

水庫名稱永和山水庫管理單位省自來水公司 

計劃標的公共給水位置苗栗縣頭份鎮三灣鄉 

河系名稱中港溪 ( 南庄溪 ) 

集水面積 

(m 2 ) 

4.80 

最高常水位 

(m) 

85.0 

最大可能供 

水位 (CMS) 

86.0 


水 (CMS) 

0 

呆水位標高 

(m) 

0 

呆水位容量 

( 淤積用 ) 

0 

滿水位面積 

(ha) 

165.00 

總蓄水量 

29,580,000( 立方公 

尺 ) 

計畫有效蓄 

水量 

28,420,000( 立方公尺 ) 

現在有效蓄 

水量 

27,393,000( 立方公 

尺 ) 

計畫年運用 

水量 

68,255,000( 立方公尺 ) 

水權量開工日期 69 年 7 月 

完工日期 

73 年 10 月 

壩頂標高 

(m) 

90.0 

最大壩身高 

度 (m) 

62.5 

壩頂長度 

(m) 

340.0 

壩頂寬度 

(m) 

12.0 

壩體體積 

(m 3 ) 

1,498,000 

溢洪道型式 

自由溢流側槽溢洪道 

溢洪道設計 

溢洪量 

220 

溢洪道最大 

溢洪量 

(1) 水庫水系 : 

255 

資料來源 : 經濟部水利署網站 

溢洪道控制 

水門型式 

斜坡多段取水塔 

永和山水庫水源主要來自南庄鄉境內的中港溪流 , 中港溪橫貫苗栗縣境北部 , 

流經南庄、三灣、頭份、造橋及竹南等五鄉鎮 , 其水系圖如圖 2.2.2-2。沿流田疇廣 

2-59

布 , 土壤豐腴 , 水力充沛 , 下游地區 , 工廠林立 , 發源於南庄山區 , 共分兩支 : 源 

頭的鹿湖溪 , 發源於鹿場大山 , 北流至鹿場台地西緣 , 會合源自加裡山的風美溪後 , 

稱上港溪。中港溪從南庄北流後 , 經田美至龍門口 , 遇獅頭山塊的上福基砂岩層 , 

改向西流。北岸的獅頭山 , 是中港溪沿流的第一勝景。南庄至三灣鄉境內 , 中港溪 

受竹南丘陵的控制 , 而連轉三個大彎 , 三灣鄉因而得名。兩岸河階台地 , 越往下游 

越發達 , 河床也越寬闊。在南庄南側 , 上港溪與蓬萊溪會流後始稱中港溪。至三灣 

鄉內灣村水頭屋地方 , 與峨眉溪相會後 , 流經頭份、造橋之間 , 又有發原源於神桌 

山山區的支流 - 南港溪匯入 , 經竹南流入台灣海峽。重要支流介紹如下 : 

a. 峨眉溪 : 大部份位於新竹縣北埔鄉與娥眉鄉 , 下有大埔水庫 , 其集水區 103 平方 

公里 , 從上游至大壩為止長 32.6 公里 , 與位於竹、苗兩縣交界附近大埔水庫及其 

他埤塘形成了峨眉鄉的水文。最後流至三灣鄉內灣村水頭屋附近 ( 臺三號公路旁 ) 

注入中港溪。其上游為發源於鵝公髻山 ( 高 1579 公尺 ) 的大坪溪 , 然後匯集五指 

山之水向北流 , 經北埔鄉內大坪迂迴外大坪與南坑間而下 , 至北埔市街崁下南埔 , 

另有大湖溪由東岸注入。中游為北埔溪 , 自北埔以下陸續注入水祭子溪 , 沿南埔村 

轉過大彎曲至峨眉鄉東北。 

b. 南港溪 : 發源於獅潭、三灣、南庄三鄉交界的神桌山 ( 高 762 公尺 ), 流經三灣 

鄉大河、大坪村至造橋鄉大龍村 , 有劍潭水庫的興建。下游繼續流經大西村、至造 

橋與頭份交界處注入中港溪主流。 

c. 蓬萊溪 : 蓬萊溪又稱為小東河 , 發源於加里山西側 , 並沿加里山塊西側向北流至東 

江村與大東河相會 , 形成中港溪主流。大、小東河在南庄匯合以後 , 開始稱為中港 

溪 , 流至田美村後轉折在獅 | 頭山與象山間蜿蜒西流 , 開始在矮稜雜錯的丘陵間穿 

梭繞行 , 由於受到地形的影響 , 其流路相當曲折 , 河邊滑走坡所造成的平坦河埔地 

則是先民來此墾殖的最佳地方。其中以位於三灣鄉境內的三個大灣最為明顯。 

d. 灰窯溪、射流溪 : 灰窯溪源自頭份鎮上埔里 , 經東庄里至竹南鎮新南、大厝里、 

至港墘里匯入中港溪。射流溪灰窯溪源自頭份鎮興隆里 , 經後庄里至竹南鎮山佳、 

龍鳳里 , 遶中港至海口、港墘里塭內 , 與中港溪匯合入海。 

(2) 集水區特性 : 

永和山水庫集水區由東南向西北呈一寬闊形 , 縱長約 2.35 公里 , 最長處約 3.3 

公里 , 屬竹南丘陵之平緩丘陵地形 , 集水區 55% 為山區 ( 標高 100 公尺以上 ), 平 

地部份約佔 45%( 標高 100 公尺以下 ) 集水區平均標高約 112.5 公尺 , 本區地質 

均屬上新世的卓蘭層 , 主要為厚層中粒至細砂岩、粉砂岩與頁岩所構成 , 砂岩呈淡 

2-60

青色 , 風化則呈淡黃色 , 細粒局部為中性 , 含雲母質 , 層厚在本區以 1 公尺為多 , 

頁岩呈暗灰色 , 厚層在 20 公分之間 , 本區地層呈緩和之褶曲 , 主構造線呈東北 - 

西南走向 , 有一向斜軸通過本集水區中部 , 東北翼之地層以 10 。 ~15 。之傾角向上游 

傾斜 , 其南翼之地層以 22 。 ~27 。向下游傾斜 , 區內土壤質地屬壤土類 , 大部分為砂 

質壤土 , 少部份為粘質壤土及壤土 , 土色自微黃至黃棕 , 土壤呈酸性反應 , 有機質缺 

乏 , 土層尚稱深厚 ( 黎明工程顧問公司 ,1991)。 

圖 2.2.2-2 中港溪水系示意圖 

中港溪自頭份斗煥坪以下 , 沿流帶來的泥沙 , 沖積成三角形的竹南平原 , 成為 

全縣農業、工業重地。中港溪自日據時代即由當時之新竹州廳於主要河段興建堤防 , 

繼之於民國 28 年著手規劃並補助州廳依優先順序陸續建堤 , 惟因戰爭爆發而未竟全 

功。光復後 , 因限於人力、財力 , 未能重新檢討該項治理計畫 , 僅能依原計畫在有 

限經費下從事片段性築堤工程。近年來 , 地方發展迅速 , 政府財政亦較寬裕 , 方得 

陸續辦理較大規模工程之興建。民國 70 年有鑑於中港溪防洪需求日漸殷切 , 尤以下 

游段大型工業區為然 , 遂由水利局規劃總隊 ( 現經濟部水利署水利規劃試驗所 ) 辦理主 

流自南庄橋合流點以下河段治理規劃工作 , 並於 72 年完成治理規劃報告及治理基本 

計畫 , 於報奉經濟核定公告後 , 做為辦理實質防洪工程之依據 , 其他河段亦將陸續 

予以規劃。目前最重要的工作是整治河川的污染 , 使沿岸居民能真正的受益。 


(1) 氣候、水文環境 : 

依據中央氣象局 2004 年資料顯示 , 中港溪集水區是屬於副熱帶濕潤氣候型 , 冬 

季吹東北風 , 夏季吹西南風 , 年平均溫 23℃, 夏季以吹西南風 , 風速多在 13~18m/sec 

之間 , 冬季盛行東北風 , 風速多在 18~23m/sec 之間。根據中港溪內的二座蒸發散 

觀測站統計結果 , 可以通算出永和山水庫的年蒸發散量約為 2.1mm/day。根據南庄 

站的統計 , 如圖 2.2.2-3 所示 , 該區域內的年雨量約 2470mm 屬於雨水充足地區 , 

但降雨多集中在 6~9 月之間 , 約佔全年降雨量的 61%。該區域的河川流量狀態可以 

參考永興橋 ( 苗栗縣南庄鄉田美村 ) 的統計資料 , 如圖 2.2.2-4 所示。 

2-61

圖 2.2.2-3 南庄站雨量資料 

圖 2.2.2-4 中港溪永興橋流量資料 

(2) 水資源利用 : 

主要供水域包括苗栗縣的竹南鎮二十三里、頭份鎮二十八里、造橋鄉 ( 五村 )、 

後龍鎮 ( 三個里 ) 及新竹市鐵路以西地區 , 目前實際出水量約為 240,000CMD, 內 

含支援新竹科學園區 70,000CMD。 


(1) 人口、產業 

中港溪境內上游多為林地 , 以人工闊葉林為主 , 其他有人工針葉林、桂竹、天 

然林等 ; 中游多為農業區 , 以稻米為主要作物 , 雜作、木薯、荔枝、梨、番石榴、 

柑桔、龍眼等次之 , 特用作物則有茶、甘蔗、香茅等。流域內工業絕大部分集中於 

2-62

竹南、頭份二鎮 , 工業種類繁多 , 規模大而特殊者為石油煉製及其下游工業 , 其他 

如食品、製紙、木材加工、紡織、窯業等 , 其規模亦不小而工廠數眾多。 

永和山水庫集水區位於三灣鄉 ,94 年人口數目前約有 8,203 人 , 土地面積約 

52.2964 平方公里 , 但是三灣鄉的家庭污水排水位置在永和山水庫進水口下游 , 其 

污染不會影響到水庫。永和山水庫之水源主要取自南庄鄉的田美攔河堰 , 根據苗栗 

縣民政局的 2004 年統計南庄鄉的人口數目前約有 13,324 人 , 土地面積約 165.4938 

平方公里 ; 遊客人數則因為南庄地區觀光業的興起 , 因此遊客人數迄今已倍增至每 

月約 20 萬遊客永和山水庫亦為該地區之重要遊憩點。 

(2) 土地利用分布 

本集水區土地利用包括闊葉林、竹林、果園以及草生地 , 其中竹木地面積 

193.9981 公頃 , 含宜農地 154.7174 公頃 , 宜林地 39.4427 公頃 , 其中宜林地 39.2707 

公頃種植竹木 , 此外尚有 0.127 公頃種植茶園。本地區早期的土地利用多以農業為 

主 , 區域內以國有林地與私有土地為主 , 工廠之家數不多 , 農產品有稻米、杉木、 

油桐、梧桐、桂竹、煤炭、矽砂、香菇等。 


各採樣點表水之 NH 3 -N、TN、PO - 4 -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 及 TSI 

之趨勢變化圖如圖 2.2.2-5~2.2.2-12。 

氨氮 (mg/L) 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

測站一 

測站二 

測站三 

0.1 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.2-5 永和山水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

2-63

TN(mg/L) 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

測站一 

測站二 

測站三 

0.5 

0.0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.2-6 永和山水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 


70 

60 

50 

40 

30 

20 

測站一 

測站二 

測站三 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.2-7 永和山水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 


300 

250 

200 

150 

100 

測站一 

測站二 

測站三 

50 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.2-8 永和山水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

2-64

75 

70 

65 

TSI(SD) 

60 

55 

50 

45 

40 

35 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

測站一 

測站二 

測站三 

圖 2.2.2-9 永和山水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

測站一 

測站二 

測站三 

TSI(TP) 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.2-10 永和山水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(chl-a) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.2-11 永和山水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

2-65

70 

65 

60 

測站一 

測站二 

測站三 

TSI 

55 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.2-12 永和山水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 


(1) 污染來源 

a. 家庭污水 : 

三灣鄉的家庭廢水排水位置位在永和山水庫進水口下游 , 對於水庫的污染影響 

不大 , 而集水區大部分在南庄鄉 , 人口已經一萬餘人 , 家庭污水絕大多數未經過妥 

善處理 , 直接排入河川 , 為集水區污染之主要來源 , 估計排入污水量約 2000CMD。 

b. 工業廢水 : 

目前集水區沿岸工廠有四家 , 其中造紙業一張 , 砂石場一家 , 食品加工廠二家 , 

產生的污染量有限 , 所以對水質影響不大。 

c. 廢棄物的污染 : 

目前在集水區旁 , 南庄鄉設置垃圾堆積場 , 而三灣鄉垃圾堆積場不再集水區區 

域內 , 垃圾堆積場平常不但散發惡臭 , 更使部分垃圾漂浮水面 , 嚴重影響環境衛生 

與觀瞻 , 垃圾之滲出水更影響河川水質 , 南庄鄉準備封閉舊有垃圾場並興建新的垃 

圾場代替 , 依據所估計垃圾平均滲出水量為 43CMD, 其滲出水質估計如下 : 

BOD=200~46000mg/l( 平均 =23000~28000mg/l) 

COD=250~648000mg/l( 平均 =32000~36000mg/l) 

SS=250~28000mg/l 

放流水質 : 

COD

其滲出水一部份經生物處理及化學混凝法處理放流後 , 另一部分的滲出水則迴 

流到垃圾場 , 噴灑於垃圾層內 , 增加垃圾分解及穩定 , 以減少有機物的污染。 

d. 畜牧業廢水 

集水區域沿岸家畜之飼養相當普遍 , 攔河堰上游有一戶養豬 500 頭 , 若計入 

沿岸附近養豬量較少的住戶全部飼養頭數 , 則應有 1000 頭豬 , 若以每頭豬約為 6 

個人的污染量計算 ,1000 頭豬相當於 6000 人排放家庭污水量。另外還有一些飼 

養牛、羊、雞等廢水 , 其污染量不大 , 雖然有些養豬戶有做簡單廢水處理場 , 但因 

處理效率與成本關係 , 其處理結果仍不理想。南庄鄉畜牧養殖資料如表 2.2.2-2 所 

示。 

e. 農業廢水 

本集水區中以農業為主 , 主要產物有杉木、油桐、梧桐、桂竹、香菇等。如有 

豪雨可能將殘留於土壤的農藥及肥料沖到河川或滲入地下水 , 而造成水質的污染。 

表 2.2.2-2 南庄鄉畜牧養殖資料 

種類數量飼養方式飲用水源排放方式 

豬 1000 隻飼料井水簡單沉澱法 → 河川 

牛 150 隻牧草、飼料井水 

雞 44000 隻飼料井水 

羊 150 隻飼料井水 

紅鱒 3 公頃飼料山泉 

(2) 點源污染量估計 

a. 生活污水 : 每人每日產生的單位污染負荷乘以人口數。假設此集水區 BOD 的單位 

污染負荷為 32 g/c/d,TP 為 11 g/c/d,TN 為 2 g/c/d, 則南庄鄉之污染負荷如表 

2.2.2-3。 

表 2.2.2-3 南庄鄉之污染負荷 

人口數 BOD(kg/day) TP(kg/day) TN(kg/day) 

南庄鄉 13324 人 377.82 129.88 23.61 

b. 工業廢水 : 對水質影響不大 , 可忽略不計。 

c. 垃圾廢水 : 垃圾平均滲出水量為 43CMD,BOD = 200 ~ 46000 mg/L ( 平均 = 23000 

2-67

~ 8000 mg/L),COD = 250 ~ 648000 mg/L ( 平均 = 32000~36000 mg/L), 

SS=250~ 28000 mg/L。 

(3) 非點源污染量估計 

a. 利用輸出係數法 : 

W 

A i 

C i 

式中 ,W= 集水全年污染負荷量 ,kg/y 

Ai= 各種土地利用面積 ,ha 

Ci= 輸出係數 ,kg/ha/y 

b. 輸出係數如表 2.2.2-4 所示 , 可推求非點源污染負荷量 , 結果如表 2.2.2-5。 

表 2.2.2-4 輸出係數 (kg/ha/yr) 

土地使用型態 SS BOD TN TP 

林地 85 5 3 0.2 

社區 460 50 8.5 5 

建地 104 5.5 25 5 

果園 129.4 18 26 4 

草生地 58.6 2.7 0.74 0.2 

其他 - - 1 0.4 

表 2.2.2-5 非點源污染負荷量 (kg/yr) 

土地使用型態面積 (ha) SS BOD TN TP 

林地 3040 258400 15200 9120 608 

農地 2324.61 300804 41842 60439 9298 

建地 87.08 9056 479 2177 435 

都市地 3356 1543760 167800 28526 16780 

其他 4746.7 - - 4746.7 1898.4 

水庫涵容能力分析部分 ,Vollenweider 模式 (1968) 為一零維總磷質量平衡模式 , 此 

模式通常以模擬總磷為主 , 假設 :(1) 湖泊、水庫為完全混合水體 ,(2) 穩定狀態 (steady 

state conditions), 代表年 ` 或季節平均情況 ,(3) 水體之限制營養源為總磷 , 並以總磷來 

判定水體之優養等級。 

利用質量平衡之原理 , 總磷之模式可以下式代表 : 

2-68

dp 

V 

dt 

W 

 

s 

A p Qp 

s 

上式中 : 

V= 固定之水體體積 (L 3 );p= 總磷濃度 (M/L 3 );t= 時間 (T);W= 總磷負荷 

(M/T);v s = 總磷沉降率 (L/T);A s = 湖泊、水庫表面積 (L 2 );Q= 出流量 (L 3 /T) 

若令 Ks = vs / H(Ks= 總磷淨消失率 [1/T],H= 水深 ), 則式可改寫成 : 

dp 

V W 

K 

s 

pV Qp 

dt 

根據永和山水庫的水質觀測資料與上游取水口附近之田美大橋水質觀測資料進行 

水庫零維模式之計算 , 其中田美大橋於 91 年始開始展開河川總磷的觀測作業 , 所觀測 

之總磷量即視為水庫的總磷負荷 W, 同時根據水利署所提供之水庫水位資料 , 經轉換成 

水庫體積後 , 因無水庫放水紀錄 , 假設水庫每日放水量為 1.4×106m 3 , 利用零維模式計 

算總磷淨消失率 , 計算之結果如表 2.2.2.6-1 所示。然而計算過程中卻因為資料的缺乏 ( 水 

利署只提供 92 年以後的水庫水位 , 環保署所提供之永和山水庫水質紀錄只到 93 年 11 

月 , 但是水利署在田美的水位資料只提供至 92 年底 ), 因此無法進行參數的驗證作業。 

符 

號 

第 

一 

季 

第 

二 

季 

第 

三 

季 

第 

四 

季 

田美大橋 

觀測時間 

總磷 

μg/l 

表 2.2.2-6 水庫零維模式之計算結果 

流量 

CMS 

永和山水庫觀 

測時間 

水位 

(m) 

水庫體 

積 

(10 6 m 3 ) 

水庫放 

水 

(10 6 m 3 ) 

總 

磷 

TP 

μg/l 

- W - H V Q P - 

91/12/05 0.016 91/12/02 77.12 18.24 1.4 42 

Ks 

1/sec 

92/03/05 0.14 3 92/02/26 72.43 11.88 1.4 28 1.2E-6 

92/06/06 0.09 10 92/05/14 75.00 15.37 1.4 45 3.7E-6 

92/09/04 0.06 8 92/08/13 77.20 18.35 1.4 35 7.0E-7 

92/12/04 0.013 2 92/11/19 78.13 19.61 1.4 52 -8.4E-8 

假設水庫為乙類水體 , 則 TP 必須符合濃度小於 0.05(mg/l),0.05 mg/l =50μg/l, 而 

假設 dP/dt=0, 則 W = KsVP + QP, 結果如表 2.2.2.6-2 所示 : 

2-69

水庫體積 

(10 6 m 3 ) 

表 2.2.2-7 水庫涵容能力之計算結果 

水庫放水 

(10 6 m 3 ) 

總磷 TP 

μg/l 

Ks 

1/sec 

涵容能力 

μg/l.CMS 

符號 V Q P Ks W 

第一季 11.88 1.4 28 1.2E-6 132.20 

第二季 15.37 1.4 45 3.7E-6 319.38 

第三季 18.35 1.4 35 7.0E-7 126.07 

第四季 19.61 1.4 52 -8.4E-8 62.840 

參考文獻 

1. 水庫監測與集水區污染防治規劃 - 台灣地區水庫水質評析與水質管理規劃 , 行政院環 

境保護署 , 民 88 年 6 月。 

2. 甘泉計畫 (I) 水庫水質維護大型計劃 - 明德、寶山、永和山水庫調查 , 行政院環境保護 

署 , 民 79 年 9 月。 

3. 台灣水利全文資料庫管理系統 , http://www.aerc.org.tw/ebook/。 

4. 行政院環境保護署網站 , http://www.epa.gov.tw/main/index.asp。 

5. 行政院環境保護署環境資訊系統 , http://edb.epa.gov.tw/。 

6. 普查局網站 , http://www.dgbasey.gov.tw/census~n/one/guide.htm。 

7. 經濟部水利署網站 , http://www.wra.gov.tw/welcome0.asp。 

8. 農委會網站 , http://www.coa.gov.tw/3/58/1002/1002.html。 

9. 水質管理課程上課講義。 

2-70

2.2.3 明德水庫 


明德水庫原名後龍水庫 , 位於苗栗縣頭屋鄉明德村後龍溪支流老田寮溪上 , 主壩為 

土壩 , 壩高 35.5 公尺 , 有效蓄水量為 1470 萬立方公尺 , 本集水區位於苗栗縣之頭屋、 

獅潭兩鄉 , 即後龍溪流域之支流老田寮溪 , 發源於八卦附近諸山 , 壩址以上尚有 45.86 

平方公里之集水面積 , 其形狀為東西狹而南北長 , 流域之平均標高為 360.50 公尺 , 周 

邊平均標高為 480 公尺 , 流域之平均坡降為 0.381 ( 徐學文等 , 民國 79 年 ) 。 

明德水庫位在後龍溪流域之老田寮溪集水區內 , 溪流眾多 , 以本流老田寮溪為主 

幹 , 兩側支流密佈形成樹枝狀 , 右側多且長 , 右岸支流有仁隆、紙湖、汌頭坑、下大窩、 

竹槍櫃、六份子、小東勢、大東勢、十九份及和興等溪 ; 左岸則有明德、南窩、北窩及 

向東排等溪。集水區面積為 61.08 km 2 , 正常蓄水位標高為 61.0 公尺 , 最高洪水位標高 

為 63 公尺 , 滿水位面積為 1.62 km 2 , 總蓄水量為 17,700,000 立方公尺 , 主要標的為 

灌溉用水、公共用水、工業用水 , 管理機關為苗栗農田水利會 , 圖 2.2.3-1 為明德水庫 

地形圖。 


本集水區屬華南型副熱帶季風氣候區。冬季吹東北季風、夏季吹西南季風 , 年平均 

溫度在攝氏 21℃ 左右 , 隨高度而遞減 , 月平均氣溫以七月份 28.6℃ 為最高 , 一、二月 

份 14.1 度 C 為最低 , 年平均溼度約 84.5%。年雨量依據農田水利會和興雨量站 ( 位於獅 

潭鄉和興村、海拔高度約 400 公尺 ) ,1991~2001 年降雨量統計近十年來年平均降雨量 

約 2,400mm, 惟各月份分配不均 , 以十一月份最少 , 後隨東北季風增強雨量漸增 , 至 

翌年六月至八月間 , 由於颱風帶來豐沛雨量 , 老田寮溪年逕流量達 1.47 億立方公尺 , 

月平均蒸發量為 84.6mm。 

明德水庫是一多目標水庫 , 工業用水預定最大日供水量為 27,200m 3 , 其中包括免 

費供水石油公司日最大供水量為 16,200 m 3 , 公共給水預定日最大供水量為 14,000 

m 3 , 除上兩種用水外 , 農業用水為明德水庫主要標的用水。在總灌溉面積 1,144ha 中 , 

120ha 農地因受地理及土壤限制 , 只能種植雜作外 , 其餘 1,024ha 農地 , 水稻及雜作均 

可種植。 

2-71

圖 2.2.3-1 明德水庫地形圖 


明德水庫集水區內有獅潭、頭屋兩鄉 , 各鄉人數如表 2.2.3-1( 苗栗縣民政局 93 年 

12 月份統計資料 )。遊客部份 , 每日平均人約有 210 人 , 每月平均人收約 6500 人 ( 徐學 

文等 , 民國 79 年 )。集水區內 , 工業不發達 , 僅有一家煤礦場及少數食品加工廠 , 生產 

量亦小 , 對水庫之污染可忽略。至於農漁牧方面 , 以山坡地之耕作為主 , 主要民生產物 

有稻米、甘藷、落花生等 , 經濟作物則有茶、香茅、柑桔等 , 林產品除保安林之原木外 , 

桂竹頗負盛名。獅潭鄉主要農林產業種植面積如表 2.2.3-2, 頭屋鄉明德村除水稻外 , 

主要為茶園 , 其種植面積如表 2.2.3-3。表 2.2.3-4 為主計處各農做之統計表。 

2-72

表 2.2.3-1 明德水庫集水區內村里人口數統計 

鄉 

項目 

村里別鄰數戶數男女合計 

93 年 9 月明德村 24 379 746 645 1391 

頭屋鄉鳴鳳村 7 132 207 188 395 

百壽村 13 160 277 188 465 

94 年 2 月 

獅潭鄉 

新店村 18 343 646 541 1187 

永興村 12 201 408 332 740 

和興村 14 210 418 326 744 


造橋鄉 

93 年 12 

月大湖鄉 

大龍村 10 156 356 301 657 

東興村 12 250 546 401 947 

總計 - 110 1831 3604 2922 6526 

資料來源 : 水利署的水文水資源資料管理供應系統 

表 2.2.3-2 獅潭鄉主要農林產業一覽表 

種別種植面積 ( 公頃 ) 年產量 

稻穀 296.3 1,037,050 公斤 

茶 286 308,000 公斤 

柑橘 184 654,000 公斤 

蠶桑 30 5,321 公斤 

杉木 100 3,000 平方公尺 

相思 300 1,000 平方公尺 

油桐 1000 1,200 平方公尺 

林竹 2100 480,000 支 

資料來源 : 徐學文等 , 民國 79 年 

2-73

表 2.2.3-3 頭屋鄉主要農林產業一覽表 

種類種植面積 ( 公頃 ) 

水稻 10.8 

茶園 44.4 

其他 16.7 


表 2.2.3-4 頭屋鄉與獅潭鄉畜牧業家數統計表 

單位 : 戶頭屋鄉獅潭鄉 

豬飼育業 4 4 

雞飼育業 40 38 

鴨飼育業 1 1 

本集水區之土地利用 , 因有甚多之國有林 , 且私有林地變更利用者極少 , 雖有零星 

之坡地闢為建地 , 但整體而言幾無變化。集水區跨苗栗縣之頭屋、造橋、獅潭三鄉 , 但 

有 93% 在獅潭鄉內 , 其主要有國林班地 , 要存置林野地 , 現有地 , 土銀管地 , 山地保留 

地 , 私有地等。應用航照調查發現 , 全區以天然闊葉林被覆最廣 , 人工造林、水田、果 

園次之 , 其他則有茶園、草生灌木地等。表 2.2.3-5 為本集水區土地利用調查表。本區 

之林木覆蓋地近 3,000 公頃 , 雖屬公私皆有 , 但在有關單位嚴密的管制下 , 濫墾與濫伐 

之情況並不嚴重 , 惟臨近路旁坡地之開發 , 如高爾夫球場及各種道路之開闢 , 目前正成 

為水庫懸浮質之主要來源。 

表 2.2.3-5 集水區土地利用調查表 ( 單位 : 公頃 ) 

土地利用 

國有林班 

地 

要存置林 

野地 

山地保留 

地 

一般公私 

有地 

合計 

天然闊葉林 746.16 52.41 80.44 558.48 1437.49 

闊葉樹造林地 105.90 2.00 1.56 545.46 654.92 

桂竹 9.20 2.05 22.55 417.51 451.31 

杉木 26.80 35.00 20.90 384.26 466.96 


2-74

表 2.2.3.3-5 集水區土地利用調查表 ( 續 1) 

土地利用國有林班地要存置林野地山地保留地一般公私有地合計 

果園 27.76 2.65 18.10 502.78 551.29 

茶園 32.63 - 1.80 137.94 172.37 

香茅 14.75 - 7.07 84.05 105.87 

砍伐跡地 - 65.31 5.60 132.88 203.79 

灌木草生地 - - 10.65 42.95 53.60 

雜作 4.62 - 5.54 95.25 105.41 

水田 4.15 - 6.50 472.34 482.99 

其他 8.50 4.00 7.50 - - 

合計 971.97 159.42 180.71 3273.90 4586.00 



各採樣點表水 NH 3 -N、TN、PO 4 - -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 及 TSI 

之趨勢變化圖如圖 2.2.3-2~2.2.3-9。 

氨氮 (mg/l) 

1.4 

1.2 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-2 明德水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

2-75

2.5 

2 

測站一 

測站二 

測站三 

TN(mg/l) 

1.5 

1 

0.5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-3 明德水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 


90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-4 明德水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 


70 

60 

50 

40 

30 

20 

測站一 

測站二 

測站三 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-5 明德水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

2-76

90 

80 

測站一 

測站二 

測站三 

TSI(SD) 

70 

60 

50 

40 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-6 明德水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(TP) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-7 明德水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(chl-a) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-8 明德水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

2-77

70 

65 

60 

測站一 

測站二 

測站三 

55 

TSI 

50 

45 

40 

35 

30 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.3-9 明德水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 


(1) 營養鹽來源 ( 徐學文等 , 民國 79 年 ) 

a. 家庭污水 : 獅潭鄉源頭在社寮附近 , 其流域在獅潭鄉境內 , 河的兩岸多為住家包 

括永興、新店、和興三村落 , 人口 3,500 人 , 所產生的家庭污水等流入河中 , 汙 

染水質 , 另在明德村 , 由於水庫旁的住家人口約 1740 人 , 其家庭污水未經處理即 

直接流入水庫 , 產生的污水量約為每天 350 噸 , 並且水庫旁有教師會館 , 其所排 

放的汙水也會汙染水質 , 如表 2.2.3-6。在距離水庫 2 km 處 , 有皇家高爾夫球場 , 

其排放的汙水有管路往水庫下游排放 , 但對於水庫泥砂淤塞亦有顯著的影響。 

b. 工業廢水 : 集水區內有煤礦廠一座及其他零星加工廠 , 如明德村內之製茶工廠。 

煤礦場之排放水質表如表 2.2.3-7。 

c. 廢棄物的污染 : 獅潭鄉有一面積 3.7796 公頃的垃圾場 , 垃圾滲水量為 134CMD, 

2000~20000 mg/L BOD,3000~40000 mg/L COD, 滲出水經二次處理後流入河 

川。頭屋鄉仁隆村有面積 5.84 公頃之垃圾衛生掩埋場 , 有鋪上不透水布 , 避免滲 

出水影響地下水質並利用蛇籠收集廢棄及廢水 , 廢水排入汙水處理廠處理 , 一部 

分迴流至垃圾場 , 噴灑增加分解速率 , 一部分放流。 

d. 農業廢水 : 集水區內多種植稻米、茶等農產品 , 其所施加的肥料及噴灑的農藥因 

作物的不同而有分別 , 表 2.2.3-6~ 表 2.2.3-8 分別為教師會館及煤礦廠污水水質與 

農業污染情形。 

2-78

表 2.2.3-6 教師會館污水水質 ( 單位 :mg/L) 

有機氮 T.P COD S.S 

5.07 0.112 157.87 57 


表 2.2.3-7 煤礦廠廢水水質 ( 單位 :mg/L) 

有機氮 T.P COD S.S 

0.112 0.036 3.9 17 


表 2.2.3-8 獅潭鄉農業種植的種類及農藥使用方式 

種類栽培面積農藥種類剩餘水排入方式 

稻穀 97 公頃巴拉戈、除草劑、龍無草河川 

玉米 10 公頃好年冬滲入地下 

草莓 10 公頃 - 滲入地下 

桃子 100 公頃巴拉戈、殺蟲劑滲入地下 

柑桔 200 公頃除草劑滲入地下 

柿子 60 公頃除草劑滲入地下 


(2) 污染量推估 

a. 點源污染量估計 

生活污水以每人每日產生的單位污染負荷乘以人口數 , 假設此集水區單位污染 

負荷 TP 為 2 g/c/d,TN 為 11g/c/d, 則水庫集水區內之家庭污水負荷 TP 為 1270 

kg/year,TN 為 6986 kg/year。流達率以 0.1 計 , 總磷之年污染負荷為 127kg, 總氮 

為 699kg, 表 2.2.3-9 及 2.2.3-10 分別為各土地利用之單位污染負荷及污染情形。 

2-79

. 非點源污染量估計 

表 2.2.3-9 明德水庫各土地使用型態單位負荷 ( 單位 :kg/ha/yr) 

土地使用型態 SS BOD TN TP 

林地 85 5 3 0.2 

社區 460 50 8.5 5 

茶園 104 5.5 26 4 

果園 129.4 18 26 4 

草生地 58.6 2.7 0.74 0.2 

其他 - - 1 0.4 

表 2.2.3-10 明德水庫土地使用污染情形 ( 單位 :kg/yr) 

土地使用型態面積 SS BOD TN TP 

林地 3010.68 255907.8 15053.4 9032.04 602.136 

社區 203.79 93743.4 10189.5 1732.215 1018.95 

茶園 278.24 28936.96 1530.32 7234.24 1112.96 

果園 551.29 71336.93 9923.22 14333.54 2205.16 

草生地 642 37621.2 1733.4 475.08 128.4 

其他 20 - - 20 8 

c. 總污染負荷量 

明德水庫集水區總污染負荷情形如表 2.2.3-11 所示。 

表 2.2.3-11 明德水庫集水區總污染負荷量推估 ( 單位 :kg/yr) 

發生源 TN TP 

點源污染 26201.89 4763.98 

非點源污染 32827.12 5075.606 

總計 59029.01 9839.586 

2-80

參考文獻 

1. 明德水庫上游集水區水土保持初步勘察報告 , 台灣省農林廳山地農牧局 , 民 60 年 5 

月印。 


境保護署 , 民 88 年 6 月。 

3. 甘泉計畫 (I) 水庫水質維護大型計劃 - 明德、寶山、永和山水庫調查 , 行政院環境保護 

署 , 民 79 年 9 月。 






9. 農委會網站 , http://www.coa.gov.tw/3/58/1002/1002.html。 

10. 水質管理課程上課講義。 

2-81

2.2.4 鯉魚潭水庫 


鯉魚潭水庫位於桃園苗栗縣三義鄉 , 大安溪支流景山溪下游 , 是一座半離槽水庫 , 

集水面積 53.45+447.1km 2 , 總蓄水量為 126 百萬立方公尺 , 正常蓄水位標高 300 公尺 , 

最高洪水位標高 303.5 公尺 , 壩型為中心直立心層式滾壓土石壩 , 最大壩身高度 96 公 

尺 , 壩頂長度 235 公尺 , 壩頂寬度 10 公尺 , 壩體積 3,560,000 立方公尺 , 滿水位面積 

432 公頃 , 本水庫之運用 , 以公共給水、農業用水、工業用水及觀光功能為運用目標 , 

主要目標供應苗栗縣及大台中地區的用水 , 管理機關為經濟部水利署中區水資源局。 

水庫第一期工程於民國 74 年 7 月開工 , 民國 81 年 11 月完工後 , 僅能供應公共用水每 

日 22 萬公噸 , 另供應景山溪下游 55 公頃農田之灌溉用水 , 第二期為越域引水工程於 

民國 81 年 3 月動工 , 於 92 年 6 月完工 , 主要工程包括士林攔河堰、越域引水隧道工 

程及卓蘭電廠等 , 士林堰完成後公共用水可達 70 萬噸 , 圖 2.2.4-1 鯉魚潭水庫地形圖。 


位於大安溪以北 , 而大安溪為台灣南北兩種氣候型態的分界線 , 全體而言本集水區 

雖屬亞熱帶氣候 , 但受冬季東北季風及夏季西南氣流影響 , 全年高溫多 , 季風特強 , 具 

乾濕季分氣溫則以一月最低為 10.6℃, 七月最高為 30.1℃, 年平均溫度為 20.46℃, 濕 

度則以十月、十一月最低 79%, 二、三月最高為 86%, 相對濕度全年平均為 86.2%, 

全年蒸發量七月最高 44.2 公釐 , 二月最低 28.4 公釐 , 年平均合計 436.2 公釐 , 降雨量 

由於受到梅雨季結及颱風影響 , 降雨集中再五月至九月 , 佔全年總降雨量 70%, 集水 

區年平均降雨量 2567.6 公厘。 

2-82

圖 2.2.4-1 鯉魚潭水庫位置圖 

2-83


鯉魚潭水庫集水區內 82 年設籍人口為 6792 人 , 平均每年以 100 人減少 , 民國 86 

年設籍人口大約 6400 人 , 而實際人口很難調查 , 略估計大約 5000 人左右 , 表 2.2.4-1 

為鯉魚潭水庫集水區內村里人口數。民國 85 年根據調查結果以果園 3095.90 公頃最多 , 

水田 110.70 公頃 , 其次為建築物、道路、砂石及雜林。 

表 2.2.4-1 鯉魚潭水庫集水區內村里人口數統計 

村里別鄰數戶數男女合計 

上新里 20 779 1,462 1,313 2,775 

94 年 2 月卓蘭鎮 

老庒里 22 834 1,455 1,357 2,812 

西坪里 13 261 429 354 783 

坪林里 19 538 989 837 1,826 

景山里 10 280 511 436 947 

93 年 12 月大湖鄉 

栗林村 16 374 652 520 1,172 

新開村 17 436 631 438 1,069 

總計 117 3,502 6,129 5,255 11,384 

資料來源 : 水利署的水文水資源資料管理供應系統 

本集水區面積 5345 公頃 , 以私有地 1740.29 公頃 , 佔集水區面積之 32.56%, 林 

班地 1273.05 公頃 , 佔 23.82% 居次 , 其他為國有林解除地 1215.35 公頃 , 公有地 455.30 

公頃 , 淹沒區河川地等未登錄地計 661.01 公頃。集水區土地利用現況如表 2.2.4-2 所示。 

2-84

表 2.2.4-2 鯉魚潭水庫集水區土地利用現況 

集水區土地利用面積 ( 公頃 ) 百分比 (%) 

水體 214.56 4.01 

果園 3,095.90 57.92 

砂石 432.73 8.10 

建成區 719.55 13.46 

竹子 5.72 0.11 

雜林 398.62 7.46 

針葉林 19.74 0.37 

相思林 207.06 3.87 

草地 123.09 2.30 

崩塌地 17.30 0.32 

水田 110.70 2.08 

總面積 5,345.00 100.00 


各採樣點表水 NH 3 -N、TN、PO 4 - -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 及 TSI 

之趨勢變化圖如圖 2.2.4-2~2.2.4-9。 

氨氮 (mg/l) 

1.8 

1.6 

1.4 

1.2 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-2 鯉魚潭水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

2-85

TN(mg/l) 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-3 鯉魚潭水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 


80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-4 鯉魚潭水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 


90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

測站一 

測站二 

測站三 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-5 鯉魚潭水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

2-86

TSI(SD) 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-6 鯉魚潭水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

80 

70 

60 

TSI(TP) 

50 

40 

30 

測站一 

20 

測站二 

10 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-7 鯉魚潭水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

80 

70 

60 

TSI(chl-a) 

50 

40 

30 

測站一 

20 

測站二 

10 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-8 鯉魚潭水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

2-87

70 

60 

50 

TSI 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.4-9 鯉魚潭水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 


(1) 點源及其污染量估計 : 

主要的點源污染物可分為家庭污水、工業廢水、養豬廢水、遊憩污水等。集水 

區內只有住家 , 以農、服務業和公教為生 , 估計鯉魚潭水庫集水區之家庭污水為主 

要的汙染量 , 集水區附近應該沒有工業區和養豬戶 , 所以沒有工業廢水和養豬廢水 , 

所以點源污染為家庭污水為主要汙染。 

集水區內 82 年設籍人口為 6792 人 , 平均每年以 100 人減少 , 民國 86 年設籍 

人口大約 6400 人 , 而實際人口很難調查 , 租略估計大約 5000 人左右。假設每人每 

日之總氮、總磷之產生量各為 12gpcd 與 1.8gpcd, 則集水區內之年污染產生量分別 

為 21900 kg/y 與 3285 kg/y, 參考小島先生估計翡翠水庫之流達率 , 假設本水庫氮 

之磷支流達率分別為 0.7、0.6, 則點源流達水庫之氮、磷之污染量分別為 15330 kg 

/y 與 1971 kg/y。 

集水區 94 年人口租略估計大約 11384 人左右假設每人每日之總氮、總磷之產 

生量各為 12gpcd 與 1.8gpcd, 則集水區內之年污染產生量分別為 49862 kg/y 與 7479 

kg/y, 參考小島先生估計翡翠水庫之流達率 , 假設本水庫氮之磷支流達率分別為 

0.7、0.6, 則點源流達水庫之氮、磷之污染量分別為 34903 kg/y 與 4487 kg/y。 

(2) 點源和非點源污染量估計 : 

非點源污染量用輸出係數法做為推估方法 , 鯉魚潭集水區內土地利用類型以果 

園為大多數 , 面積為 3095.90 公頃 , 其次為林地 1122.14 公頃 , 其他道路、建地等 

51.10 公頃 , 表 2.2.4-3~ 表 2.2.4-5 分別為鯉魚潭水庫內各土地利用型態之輸出係數 

及非點源負荷量與總污染負荷量推估。 

2-88

經現地勘查 , 鯉魚潭水庫遊客人數因台三線之拓寬 , 快速道路之完成而有增加 

之趨勢 , 岸區已有多處已成釣點 , 釣客人數頗多 , 將來亦可能造成水庫之污染問題。 

表 2.2.4-3 各種土地利用型態之單位輸出係數值 ( 單位 :kg/ha/yr) 

土地利用型態 SS BOD TN TP 

林地 85 5 3 0.2 

果園 129.4 18 26 4 

社區 460 50 8.5 5 

表 2.2.4-4 鯉魚潭水庫集水區非點源污染負荷量 ( 單位 :kg/yr) 

土地利用型 

態 

SS BOD TN TP 

林地 95,381.9 5,610.7 3,366.42 224.43 

果園 400,609.46 55,726.2 80,493.4 12,383.6 

社區 23,506 2,555 434.35 255.5 

總計 519,497.36 63,891.9 84,294.17 12,863.53 

(3) 總污染負荷量 

表 2.2.4-5 鯉魚潭水庫集水區總污染負荷量推估 ( 單位 :kg/yr) 

發生源 TN TP 

點源污染 34,903 4,487 

非點源污染 84,294.17 12,863.53 

總計 119,197.17 17,350.53 

我們可分為外部負荷和內部負荷控制 , 外部負荷的點源或非點源污染控制的方 

法均可分為源頭控制、廢水處理及廢水再淨化三種 , 內部負荷控制方法是在水體內 

控制。 

a. 外部負荷 

我們之前推算的汙染量知道非點源汙染為最主要的汙染 , 然而點源污染很 

小 , 只要去減少磷與污染量的排出。 

非點源污染控制法 : 

(a) 農業 

• 加強水土保持 : 許多水土保持作業與非點源最佳管理作業相同 , 所以水庫 

管理單位所做的水土保持及可減少不少的汙染。 

2-89

• 加強農業肥料使用管理 , 減少農業肥料的使用 ; 鯉魚潭水庫集水區栽種的 

果樹以梨及柑橘為主 , 果農為了提高品質與產量 , 使用農業與肥料往往超 

過座務需要量的數倍 , 所以加強農業肥料使用管理是減少農業肥料污染最 

有效的方法。 

• 設置水庫保護帶 : 在水庫週邊 , 於滿水位線起算起水平距離五十公尺範圍 

內 , 設置保護帶以減少人為活動為原則 , 並逐年造林 , 以變更林相。 

(b) 社區 : 由於社區非點源污染量很小 , 故不實施控制。 

(c) 施工工地 : 雖然施工工地產生磷的非點源污染量很少 , 但產生的泥沙量很可 

觀 , 增加水庫的淤積 , 因此必須控制。 

b. 內部負荷 : 我們在水庫中控制優養的方法 : 

(a) 底泥釋出的抑制 : 淤泥或生物體死亡常是水庫重要的污染負荷 , 底泥釋出的 

氮、磷會使水庫優養化 , 我們可用清除底汙泥和固化底泥阻絕底泥的釋出方 

法去控制。 

(b) 強迫湖水循環對藻類之控制 : 對於較深的水庫常會因為溫度產生分層現象 , 

我們可藉著機械攪拌和曝氣方法使湖水混合 , 打破分層現象。 

(c) 水中植物法 : 我們可以在水庫中去做人工浮島 , 去種植抽水植物、浮葉植物、 

沉水植物或浮游植物 , 利用植物生長去吸收水庫中的 N、P, 成長到一定階段 

再將其收割處理 , 再將植物拿去餵牛。 

鯉魚潭水庫之大壩 

鯉魚潭水庫上游之釣客 

2-90

鯉魚潭水庫集水區之果園 

台三線所經之鯉魚潭水庫 

鯉魚潭水庫上游淹沒區 

鯉魚潭水庫集水區之果園 

2-91

參考文獻 

1. 台灣省鯉魚潭水庫集水區水土保持第二期治理計畫 

2. 曾文水庫水質調查及改善計畫 

3. 非點源污染防治示範計畫 

4. 鯉魚潭水庫管理中心網站 http://lyt.wracb.gov.tw。 

5. 中華民國行政院環境環保署網站 http://www.epa.gov.tw。 

6. 成功大學水質管理講義。 

7. 行政院環保署 ,2003, 環境水質監測年報 - 水庫水質篇 , 行政院環保署。 

8. 張穗蘋等 ,1999,「水庫監測與集水區污染防治規劃 - 台灣地區水庫水質評析與水質管 

理規劃」, 計畫報告 , 行政院環保署。 


2-50

2.2.5 蘭潭、仁義潭水庫 


蘭潭水庫隸屬嘉義市 , 位於市區東郊山仔頂村 , 為台灣省自來水公司 ( 第五區管理 

處 ) 所管理 , 地理位置為北緯 23°23′10”, 東經 120°28′20”。所在標高 80 公尺 , 潭形呈歪 

葫蘆狀 , 東西延伸有 1400 公尺 , 南北亦寬 1400 公尺 , 面積 78 公頃 , 為一離槽水庫 , 其 

計畫標的為公共給水。其壩型為混凝土心牆滾壓式土壩 , 壩頂標高 77.30 公尺 , 最大壩 

身高度 31 公尺 , 壩頂長度 546 公尺 , 寬 8 公尺 , 壩體積為 147,471 立方公尺。 

蘭潭水庫直接引進八掌溪溪水 , 近年來由於八掌溪受到污染 , 所以蘭潭水質一度極 

差 , 故民國 77 年以後從仁義潭水庫進水。集水面積為 2.07+3.66+99.6 平方公里。正常蓄 

水位標高為 75.30 公尺 , 而最高洪水位標高是 76.30 公尺。滿水位面積約 770 公頃 , 總蓄 

水量約 9,795,700 立方公尺 , 計畫有效蓄水量為 9,350,000 立方公尺 , 現有效蓄水量約 

9,231,200 立方公尺 , 計畫年運用水量為 21,900,000 立方公尺。其自來水計畫效益為 

60,000CMD, 而計畫年供水量約為 21,900,000 立方公尺 , 圖 2.2.5-1。 

仁義潭水庫位於嘉義縣番路鄉 , 亦為台灣省自來水公司所管理 , 佔地 3.66 平方公 

里 , 呈天然不規則狀 , 為一離槽式人工土石壩水庫 , 其計畫標的以公共給水為主 , 農業 

用水為輔。其壩型為分區式土壩 , 壩頂標高 108 公尺 , 最大壩身高度 28 公尺 , 壩頂長度 

1535 公尺 , 為台灣目前最長者 , 寬 9 公尺 , 壩體積為 2,510,000 立方公尺。 

仁義潭水庫亦引進八掌溪溪水 , 其集水面積為 3.66+99.6 平方公里。正常蓄水位標 

高為 105 公尺 , 而最高洪水位標高是 105.50 公尺。滿水位面積約 232 公頃 , 總蓄水量 

約 29,110,000 立方公尺 , 計畫有效蓄水量為 27,310,000 立方公尺 , 計畫年運用水量為 

55,200,000 立方公尺。其自來水計畫效益為 151,232CMD, 而計畫年供水量約為 

55,200,000 立方公尺 , 圖 2.2.5-2。 

2-51

圖 2.2.5-1 蘭潭水庫地形圖 

2-52

圖 2.2.5-2 仁義潭水庫地形圖 


此區氣溫以七、八月最熱約 35.42℃, 一月最冷約 16.16℃, 平均溫度約 23℃。每 

月之平均降雨冬夏季差異大。根據水利署番路鄉大湖村雨量測站資料顯示 1993 年到 

2003 年平均降雨量為 3009 公厘。在水資源利用方面 , 仁義潭水庫主要功能效益為公共 

給水 : 每日 15 萬立方公尺 ( 公園淨水場 )。蘭潭水庫由仁義潭供水 , 主要功能效益為 

公共給水 : 每日 4 萬立方公尺 ( 蘭潭淨水場 ); 以及工業用水 : 每日供原水 2 萬立方公 

尺。 

水源八掌溪主要河川用途為農業用水、公共給水及環境保育。上游因屬山區人煙稀 

少 , 無重大污染源 , 因而水質良好 , 屬於甲類水體。軍輝橋至厚生橋中游河段 , 因嘉義 

市等城鎮家庭廢水、工業廢水及畜牧廢水流入 , 造成中度污染 , 屬於丙類水體。出海口 

沿岸因有農業活動 , 仍屬於丙類水體。 


2-53

嘉義地區由於工商業快速發展 , 人口急劇增加 , 公共給水及工業用水僅靠蘭潭水庫 

及地下水 , 日益不敷應用 , 有鑑於其嚴重性 , 乃積極規劃興建仁義潭水庫 , 省政府為應 

地方之殷切需求 , 故於六十八年度開始編列預算予以興建 , 於七十六年八月正式蓄水與 

蘭潭水庫串聯使用。仁義潭位於八掌溪上游 , 蘭潭東側 , 是嘉義、民雄地區公共給水及 

工業用水的主要來源 , 並具有調節蘭潭水庫貯水量的功能。仁義潭湖面寬廣 , 水質清澈 , 

綠意盎然 , 供應嘉義縣市的飲用水。仁義潭除了蓄水的功能外 , 因為環境優美 , 景致幽 

麗 , 長達 8.9 公里的環潭公路 , 沿途建有涼亭、座椅、長堤等可供賞景、休憩、放風箏 , 

沿著環潭公路欣賞迷人風光 , 散步、烤肉樂在其中 , 晴日傍晚至此 , 夕陽西下 , 金波搖 

曳 , 極富詩情 , 對於觀光亦有很大幫助。 

人口部分 , 嘉義市東區人口數多達 132,115 人 , 而番路鄉境內有 11 個村 112 鄰三 

千多戶 ,93 年十二月份人口達 11,958 人。在產業部分 , 目前番路鄉一級產業人口為約 

4 千 9 百人 , 佔全鄉總就業人口約 81%, 而臺灣地區之一級產業人口佔全省總就業人 

口約 23%, 可見番路鄉在一級產業人口比重遠高於臺灣省 , 故本鄉之產業仍以一級產 

業為主。在農業方面 , 全鄉土地總面積約 118 平方公里 , 因境內以丘陵為主 , 因此農業 

耕地面積佔全鄉土地面積達約 43%, 其中水田佔耕地約 1.2%, 旱田約 98.8%。鄉內茶、 

柿子及香蕉都有不錯的產量。在畜牧業方面 , 以豬及羊之飼養為主。二級產業人口約為 

3 百人 , 佔總就業人口約 5%; 而臺灣省之二級產業人口為全省就業人口約 37%, 可見 

目前本鄉之二級產業人口比重遠小於臺灣省 , 二級產業仍不發達。工業發展以非金屬礦 

物製品製造業 (4 家 ) 為主。三級產業人口為約 9 百人 , 佔總就業人口約 15%; 而臺 

灣省之三級產業人口佔全省就業人口約 40%, 可見目前番路鄉之三級產業人口比重低 

臺灣省許多 , 但在縣內仍屬較發達之鄉鎮 , 其商業型態則仍以消費型零售性質者為主。 

表 2.2.5-1 為蘭潭水庫集水區土地利用統計表。 

表 2.2.5-1 蘭潭水庫集水區各土地利用型態統計表 

土地利用面積 ha 

林地 0.03 

果園及農地 181.76 

社區 6.73 

其他 18.36 

總和 206.88 

資料來源 : 張穗蘋 , 民國 88 年 

2-54


(1) 蘭潭水庫 

仁義潭、蘭潭水庫為離槽水庫 , 水源主要引自八掌溪 , 其中觸口站及五虎寮站 

二水質監測站之 NH 3 -N、TN、TP 水質趨勢變化圖如圖 2.2.5-3、2.2.5-4、2.2.5-5 

所示 , 而枯水期所引起水源直接影響水庫之水質 , 民國 80 年環保署甘泉計畫進行調 

查時水質即是優養 ; 環保署則從民國 82 年起對蘭潭水庫納入年度進行監測計畫 ,84 

年至 94 年之監測結果所分析之氮營養鹽包括氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮、有機氮和總 

氮 , 以及溶氧、正磷、總磷、葉綠素 a 和 TSI 之各項水質項目 , 其表層監測結果以 

趨勢圖表示 , 如圖 2.2.5-6~2.2.5-13。 

(2) 仁義潭水庫 

仁義潭水庫主要蓄積八掌溪豐水期之洪水 , 民國 74 年才正式完工蓄水 ,75 年 

曾採樣 , 水質尚佳 , 民國 80 年環保署執行甘泉計畫 , 所測之葉綠素 a 濃度介於 

10-23μg/L, 藻類總數介於 660-4200 cells/ml, 水質呈優養狀態。 

環保署則從民國 82 年起將仁義潭水庫納入年度監測計畫 , 由 82 年度起 , 其 TSI 

值顯示該水庫一直處於優養 , 民國 85 年水質較差呈普養狀態。86 年及 87 年度之監 

測結果所分析之氮營養鹽包括氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮、有機氮和總氮 , 以及溶氧、 

正磷、總磷、葉綠素 a 和 TSI 之各項水質項目 , 其各採樣點之表層監測結果 , 期趨 

勢變化如圖 2.2.5-14~2.2.5-21 所示。 

1.0 

觸口 - 氨氮 (mg/L) 

五虎寮 - 氨氮 (mg/L) 

0.8 

氨氮 (mg/L) 

0.6 

0.4 

0.2 

0.0 

2002/3 2002/9 2003/3 2003/9 2004/3 2004/9 

日期 

圖 2.2.5-3 八掌溪觸口及五虎寮水質監測站之氨氮趨勢圖 (2002~2004) 

2-55

3.0 

2.5 

觸口 - 總氮 (mg/L) 

五虎寮 - 總氮 (mg/L) 

2.0 

總氮 (mg/L) 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 


日期 

圖 2.2.5-4 八掌溪觸口及五虎寮水質監測站之總氮趨勢圖 (2002~2004) 

1.0 

觸口 - 總磷 (mg/L) 

五虎寮 - 總磷 (mg/L) 

0.8 

氨氮 (mg/L) 

0.6 

0.4 

0.2 

0.0 


日期 

圖 2.2.5-5 八掌溪觸口及五虎寮水質監測站之總磷趨勢圖 (2002~2004) 

氨氮 (mg/l) 

0.45 

0.4 

0.35 

0.3 

0.25 

0.2 

0.15 

測站一 

測站二 

測站三 

0.1 

0.05 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.5-6 蘭潭水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

2-56

TN(mg/l) 

4 

3.5 

3 

2.5 

2 

1.5 

測站一 

測站二 

測站三 

1 

0.5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.5-7 蘭潭水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 


250 

200 

150 

100 

50 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-8 蘭潭水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 


300 

250 

200 

150 

100 

測站一 

測站二 

測站三 

50 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-9 蘭潭水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

2-57

TSI(SD) 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-10 蘭潭水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

60 

測站一 

測站二 

測站三 

TSI(TP) 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-11 蘭潭水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

80 

70 

60 

TSI(chl-a) 

50 

40 

30 

測站一 

20 

測站二 

10 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-12 蘭潭水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

2-58

TSI 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-13 蘭潭水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 

氨氮 (mg/L) 

0.7 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0.2 

0.1 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.5-14 仁義潭水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

TN(mg/L) 

2.5 

2 

1.5 

1 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0.5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.5-15 仁義潭水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 

2-59


600 

500 

400 

300 

200 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

100 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-16 仁義潭水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 


200 

測站一 

180 

160 

測站二 

140 

測站三 

120 

測站四 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-17 仁義潭水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

80 

70 

60 

TSI(SD) 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-18 仁義潭水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

2-60

90 

80 

70 

60 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

TSI(TP) 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-19 仁義潭水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(chl-a) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-20 仁義潭水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.5-21 仁義潭水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 

2-61


(1) 蘭潭、仁義潭水庫營養鹽來源與污染量估計 

a. 點源部份 

(a) 蘭潭水庫 : 

i. 生活污水 

為每人每天產生的單位污染負荷乘以人口數。此集水區範圍為嘉義市東區 

鹿寮里 , 假設全里都為集水區範圍。假設此集水區 BOD 的單位污染負荷為 45 

g/c/d,TP 為 2 g/c/d,TN 為 12g/c/d, 則蘭潭水庫集水區之污染負荷如表 

2.2.5.5-1。 

ii. 畜牧廢水 

93 年 1 月 

鹿寮鄉 

表 2.2.5-2 蘭潭水庫集水區生活污水污染負荷 

合計 ( 人 ) BOD(kg/day) TP(kg/day) TN(kg/day) 

鹿寮里 884 39.8 1.8 10.6 

合計 884 39.8 1.8 10.6 

資料來源 : 嘉義市戶政事務所 93 年 1 月 

嘉義市政府畜牧課統計 93 年已知鹿寮里有五戶豬舍 , 平均一舍 40 頭豬 

數 , 故有 200 頭。設此 BOD 的單位污染負荷為 150g/c/d,TP 為 18 g/c/d,TN 

為 35g/c/d, 則蘭潭水庫集水區之污染負荷如表 2.2.5-3。 

93 年 1 月 

鹿寮鄉 

iii. 越域引水污染量 

表 2.2.5-3 蘭潭水庫集水區畜牧廢水污染負荷 

合計 ( 豬 ) BOD(kg/day) TP(kg/day) TN(kg/day) 

鹿寮里 200 60.0 3.6 7.0 

合計 200 60.0 3.6 7.0 

蘭潭水庫取水口為仁義潭水庫。民國 93 年水利署統計水庫入流量為 

1801 萬立方公尺 ,93 年環保署測仁義潭出流所測得總磷平均濃度為 0.019 

mg/l , 總氮平均濃度為 0.707 mg/l , 因此推估的汙染量總磷為 342 kg/year, 

總氮為 12733 kg/year。 

2-62

(b) 仁義潭水庫 : 

i. 生活污水 

為每人每天產生的單位污染負荷乘以人口數。此集水區範圍為番路鄉內甕 

村及江西村 , 集水區內人口不多 , 假設兩村僅三分之ㄧ人口在集水區範圍內。 

假設此集水區 BOD 的單位污染負荷為 45 g/c/d,TP 為 2 g/c/d,TN 為 12g/c/d, 

則仁義潭水庫集水區之污染負荷如表 2.2.5-4。 


番路鄉 

表 2.2.5-4 仁義潭水庫集水區污染負荷表 

合計 ( 人 ) BOD(kg/day) TP(kg/day) TN(kg/day) 

內甕村 161 7.2 0.3 1.9 

江西村 316 14.2 0.6 3.8 

總計 477 21.4 0.9 5.7 

另嘉義縣政府畜牧課統計 93 年番路鄉民和村有 394 頭豬 , 雖不在集水區 

內 , 但對於水源取自八掌溪的仁義潭水庫也造成污染。 

ii. 遊客污染 

根據交通部觀光局的資料指出 , 仁義潭的遊憩人口數一年就有超過二十 

幾萬的遊客 , 以一年 20 萬遊客來算 , 假設 BOD 的單位污染負荷為 12 g/c/d, 

TP 為 0.5 g/c/d,TN 為 3g/c/d, 則仁義潭水庫集水區之遊客污染負荷如表 

2.2.5-5。 

表 2.2.5-5 仁義潭水庫集水區遊客污染負荷 

遊客人數 ( 人 / 年 ) 

iii. 越域引水污染量 

BOD(kg/year) TP(kg/year) TN(kg/year) 

200,000 2,400 100 600 

仁義潭水庫取水口為番路鄉竹山附近。民國 93 年水利署統計水庫入流 

量為 5,372 萬立方公尺 ,93 年環保署於竹山上游之五虎寮橋所測得總磷平均 

濃度為 0.0665 mg/l , 總氮平均濃度為 1.085 mg/l , 因此推估的汙染量總磷 

為 3,572 kg/year, 總氮為 58,286 kg/year。 

2-63

. 非點源部份 

1. 利用輸出係數法 

根據蘭潭水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 2.2.5-6( 輸出係數引用 

溫等 2003) 

表 2.2.5-6 蘭潭水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 

項目 

面積 

總氮 

總磷 

總氮 

總磷 

土地利用 

ha 

kg/ha/year 

kg/ha/year 

kg/year 

kg/year 

林地 0.03 11.1 0.36 1 0 

果園及農地 181.76 26 1 4,726 182 

社區 6.73 15.9 2.77 19 19 

其他 18.36 2.25 0.3 41.31 6 

總和 206.88 - - 4,787 207 

根據仁義潭水庫集水區各類土地覆蓋 , 其污染負荷推估如表 2.2.5-7( 輸出係 

數引用溫等 2003)。 

表 2.2.5-7 仁義潭水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 

項目 

面積 

總氮 

總磷 

總氮 

總磷 

土地利用 

ha 

kg/ha/year 

kg/ha/year 

kg/year 

kg/year 

林地 91.42 3 0.2 274.3 18.3 

果園及農地 252.50 26 4 6,565 1,010.0 

社區 7.61 8.5 5 64.7 38.1 

其他 14.27 0.74 0.2 10.6 2.9 

總和 365.80 - - 6,914.6 1,069.3 

(2) 蘭潭、仁義潭水庫改善優養之方法 

台灣地區七成的生活用水是仰賴水庫供應 , 因此各水庫的水質是保障優質自來 

水供應的基本條件。水庫優養化是一種緩慢的自然現象 , 自陸地流入的氮磷養份 , 

逐漸累積於湖泊內並加速藻類繁殖 , 水質呈現混濁的深綠色 , 這種現象即是優養化。 

水體優養化後 , 水中溶氧及酸鹼值日夜之間變化加劇 , 水中有機物增多 , 不但不適 

於高級水產魚的生存 , 而且過量的有機質 , 會與自來水廠消毒加氯反應 , 生成過量 

的氯化有機物 , 造成自來水異味 , 也是危險的致癌因素 , 攸關廣大飲用民眾的健康 , 

因此水庫優養化問題實不能等閒視之。 

2-64

為維護水資源的良好質量 , 在保護對策方面應有下列具體措施 : 

a. 建立事權統一的集水區管理機制 , 以維護集水區森林完整的生態系統 , 不僅可 

達水保持及涵養水源之效 , 更具防洪抗旱的作用。 

b. 應嚴格管制污染性上地利用 , 限制破壞水源區之任何開發行為。 

c. 應於水庫及河岸設置保護林緩衝帶 , 以過濾非點源污染 , 並攔阻泥沙進入水庫。 

d. 執行長期水庫水質監測 , 俾能及時檢討、修正各項管理措施。 

e. 加速興建污水下水道及海洋排放管 , 管制生活 , 畜牧及工業廢水排放。 

f. 加強教育宣傳 , 讓國民體認水資源之重要性 , 攜手同心維護水域之潔淨 , 在「仁 

者樂山 , 智者樂水」中 , 做個無污染的遊客。 

除了加強水源水質保護區的管制 , 減少污染量 , 興建下水道及海洋排放管 , 加 

強保護水源之外 , 盡量去除湖泊營養鹽等優養化因子 , 以強制曝氣及對流等方式 , 

以減緩優養化速度也是非常好的方法。 

蘭潭水庫自來水取水口 

仁義潭水庫大壩區 

仁義潭與蘭潭水庫間之引水道 

仁義潭水庫大壩區 

2-65

蘭潭水庫引水入口之潭面 

參考文獻 

1. 成功大學水質管理學上課講義。 

2. 嘉義縣統計要覽 , 嘉義市政府主計室 , 民國 84 年。 


境保護署 , 民 88 年 6 月。 

4. 嘉義市政府網站 ,http://www.chiayi.gov.tw/2004newweb/index_c.asp。 

5. 嘉義縣政府網站 ,http://www.cyhg.gov.tw/index.asp。 



8. 水庫水質監測系統 ,http://wq.epa.gov.tw/WQ/Public2/ImageDam.asp。 




12. 行政院農業委員會網站 , http://www.coa.gov.tw/10/3117/6793/。 

13. 番路鄉戶政事務所 ,http://www.cyfl-house.gov.tw/ 

14. 嘉義市東區戶政事務所 ,http://www.cyeast.gov.tw/index.asp 

2-66

2.2.6 白河水庫 


白河水庫位於新營關子嶺公路仙草埔及木屐寮附近 , 壩址位於急水溪支流 

白水溪上游 , 距白水溪源頭約 10.3 公里 , 在台南縣白河鎮東方 , 行政區隸屬於 

台南縣白河鎮及嘉義縣中埔鄉。水庫興建機關為台灣省水利局 ( 十一工處 ), 建於 

民國 50 年 , 民國 54 年興建完成 , 其管理機關為嘉南農田水利會 ( 白河管理所 ), 

圖 2.2.6-2 為白河水庫地形圖。水庫集水區因地質土壤條件及農業之墾殖水庫淤 

積嚴重 , 目前正進行浚渫工作。 

白河水庫具有灌溉、防洪、工業用水、自來水供給及觀光等多項用途 , 是 

一座多功能性的水庫。主壩址河谷地形呈寬平之 U 字型 , 右壩座原地形坡面急 

峻 , 左壩座坡面為斷崖 , 均有岩盤露頭。河谷寬約 85 公尺 , 河谷標高約 70 公 

尺。白河水庫完工時之總蓄水量為 2,509 萬立方公尺 , 壩長 210 公尺 , 壩高 42.5 

公尺 , 滿水位面積為 1.97 平方公里。集水區面積 26.55 平方公里 , 範圍包括 : 

嘉義縣中埔鄉、台南縣白河鎮、關子嶺附近白水溪、三重溪上游段及雨留坑、險 

潭坑流域附近。集水區多屬中低丘陵山地 , 其中關子嶺為台灣主要之溫泉觀光 

區。水庫基本資料如表 2.2.6-1。 

急水溪主要供應白水溪、頭前溪、東山、糞箕湖等四個地區的農田灌溉為 

主 , 面積 2,979 公頃 ; 另外亦供給白河、東山二鄉鎮自來水 , 新營、鹽水的自來 

水補充 , 及烏樹林糖廠、新營總廠、永豐紙廠及新營紙廠等工業用水。 

2-67

圖 2.2.6-1 白河水庫地形圖 

2-68

表 2.2.6-1 白河水庫基本資料表 

項目內容項目內容 

水庫編號 30401 水庫名稱白河水庫 

英文名稱 Paiho Reservoir 管理單位代碼嘉南農田水利會 

計劃標的灌溉 , 給水 , 防洪 , 工業用水位置台南縣白河鎮 

河系名稱急水溪 ( 白水溪 ) 

集水面積 ( 平方 

公里 ) 

26.55 

最高常水位 ( 公 

尺 ) 

109.0 

最大可能供水 

位 (CMS) 

110.0 


(CMS) 

0 

呆水位標高 ( 公 

尺 ) 

0 

呆水位容量 ( 淤 

積用 ) 

0 

滿水位面積 ( 公 

頃 ) 

197.00 

總蓄水量 ( 立方 

公尺 ) 

25,093,448 

計畫有效蓄水 

量 ( 立方公尺 ) 

19,400,000 

現在有效蓄水 


10,400,000(12490000) 

計畫年運用水 


47,000,000 

完工日期 

54 年 6 月 

壩頂標高 ( 公 

尺 ) 

112.5 

最大壩身高度 

( 公尺 ) 

42.5 

壩頂長度 ( 公 

尺 ) 

210.0 

壩頂寬度 ( 公 

尺 ) 

12.0 

壩體體積 ( 立方 

公尺 ) 

900,000 

溢洪道最大溢 

洪量 

890 

溢洪道設計溢 

洪量 

672 

其他附屬設施洩洪警報廣播系統工程計畫效益 

年防洪效益 1,523,000 

元 , 灌溉 2,979 公頃 , 增產 

稻穀 15,937 公噸 , 自來水 

0.021 立方公尺 / 秒 , 計畫 

年供水量 662,256 立方公 

尺 , 降低洪峰 24 立方公尺 / 

秒或調節洪水 2,073,600 

立方公尺 

資料來源 : 經濟部水利署 , 水文水資源資料管理供應系統 

2-69


(1) 氣候 

白河水庫集水區內有二雨量站 , 分別為白河水庫站及關子嶺站 , 其中白 

河水庫站標高 114 公尺 , 關子嶺站標高 334 公尺 , 關子嶺 (2) 站標高 350 公 

尺。三者平均年降雨量分別為 :2,256.90mm、2,952.80mm 及 2,869.90mm 

(1993-2003), 顯示降雨量依標高升高而有遞增之趨勢。 

台南縣白河鎮平均氣溫在 25~30℃, 一般每年 5 月氣溫開始上升 , 氣溫 

最高月份為 7 月 , 平均約為 28.6℃,10 月開始降溫 , 氣溫最低月份為 1 月 , 

平均約為 15.9℃。 

歷年各月雨量紀錄顯示 , 雨量分布即不均勻 , 降雨量集中分布於夏季之 

5 月至 9 月間 , 冬春季節則雨量較少。5 至 9 月為雨季 ,10 月至翌年 4 月為旱季。 

年平均相對溼度為 84.4%。最高相對溼度月份為 5 月 , 平均約為 86.5 

%; 最低相對溼度月份為 12 月 , 平均約為 80.9%。 

年平均蒸發量為 1,127.9mm。蒸發量以 7 月份 129.4mm 最高 ( 約佔全年總 

蒸發量之 11.47%); 蒸發量最低之月份為 12 月 , 平均約為 59.3mm( 約佔全年 

總蒸發量之 5.26%)。 

(2) 水文環境 

白河水庫集水區位於急水溪主流白水溪上游 , 範圍包括 : 三重溪、白水 

溪、險潭坑及雨留坑等支流 , 多屬中低丘陵山地 , 地勢由西北向東南驟然增 

高 , 溪流呈輻射狀散佈。集水區多屬山地 , 上游河床陡峻 , 流勢湍急 ; 愈下 

游河床愈平 , 流速愈緩 , 成緩流河川地。白水溪發源於阿里山脈關子嶺附近 

諸山 , 最高山峰標高約 1,200 公尺 , 集水區平均標高 396 公尺 , 由東南而西北 , 

成輻射狀散佈 , 山腹以下斜度較緩 , 山嶺附近則急斜而形成斷崖地帶。表 

2.2.6-2 為集水區基本特性。 

表 2.2.6-2 白河水庫集水區特性表 

• 集水區面積 26.55 平方公里 • 集水區平均坡度 0.425 

• 集水區周長 26.40 公里 • 集水區平均寬度 2.48 公里 

• 本流長度 10.28 公里 • 集水區形狀係數 0.242 

• 河川總長度 24.28 公里 • 平均比降 1:3~1:72 

• 集水區平均高度 395.88 公尺 

2-70

急水溪流經台南縣白河、新營、鹽水、學甲、柳營、東山、後壁、六甲、 

下營、北門等縣市 , 發源於阿里山山脈關仔嶺附近的檳榔山 ( 海拔 550 公尺 ), 

於北門附近的虎尾寮出海 , 全長 65 公里 , 流域面積 379 平方公里。主要支流 

為龜重溪、六重溪。 

(3) 水資源利用 

根據白河水庫運用基準線 (The Recommended Rule Curve For Pai-Ho 

Reservoir), 水庫之運用應在該線上限與下限之間 , 俾確保各功能之協調 , 如 

水位低於基準線即為乾旱年 , 得視實際情形減少放水量 , 如低於下限即為特 

殊旱年 , 得視實際情形執行非常灌溉。表 2.2.6-3 為白河水庫運用規線表 ; 公 

共給水標的分為自來水及工業用水 , 其由水庫供水期間及各標的之最大供水 

如表 2.2.6-4; 各工廠用水情況如表 2.2.6-5。 

表 2.2.6-3 白河水庫運用規線表 

月份水庫上限 (m) 水庫下限 (m) 基準線 (m) 

1 105.3 99.5 103.9 

2 102.8 94.9 101.0 

3 97.7 92.0 95.2 

4 92.6 92.0 92.6 

5 93.0 92.5 93.0 

6 109.0 92.0 95.7 

7 109.0 101.6 102.9 

8 109.0 106.3 109.0 

9 109.0 106.3 108.8 

10 108.8 104.0 107.6 

11 108.1 103.6 106.5 

12 106.8 101.7 105.2 

2-71

表 2.2.6-4 公共給水標的區分 

標的供水期間最大供水量 m 3 /day 

自來水 

新營、鹽水聯合水廠 

白河、東山聯合水廠 

11 月 1 日 ~5 月 31 日 

全年 

8,460 

1,889 

工業用水 

新營副產加工廠 

新營紙廠 

11 月 1 日 ~4 月 30 日 

11 月 1 日 ~5 月 31 日 

7,000 

30,000 

表 2.2.6-5 各工廠用水情況 ( 單位 m 3 /day) 

白河、東山 

自來水廠 

新營、鹽水 

自來水廠 

新營附近各工廠 

新營副產 

加工廠 

新營紙 

廠 

消耗量 1,889 8,460 3,600 30,000 

放給下游 - - 3,400 - 

迴流 - - - - 

需水量 1,889 8,460 7,000 30,000 

灌溉用水實施白水溪灌區 941 公頃之雙期作 , 東山灌區 1,189 公頃 , 糞箕 

湖灌區 624 公頃 , 頭前溪灌區 1,094 公頃之中間作水稻及冬春季二次雜作灌 

溉 , 合計灌溉面積 3,848 公頃。 


(1) 人口 

本集水區位於台南縣白河鎮東方 , 行政區隸屬台南縣白河鎮 ; 嘉義縣中 

埔鄉、大埔鄉 ; 包括仙草里大部分、關嶺里 ( 南寮除外 ) 及小部分大林里、虎 

山里、崎內里 , 部分中埔鄉的三層村、東興村及大埔鄉的永樂村。主要人口 

數如表 2.2.6-6。 

(2) 產業 

本集水區內之居民大部分以務農為主 , 民情敦厚 , 工作勤勞。主要作物 : 

果樹類以龍眼、柑桔為大宗 , 林產物有桂竹、麻竹等 , 近年來 , 白河鎮推廣 

蓮花、荷花相關製品 , 皆為白河鎮當地重要的經濟來源。 

2-72

表 2.2.6-6 民國九十四年二月份集水區人口統計表 

鄉鎮別村里別鄰數戶數男人口數女人口數合計 

仙草里 21 710 1309 803 2112 

關嶺里 16 503 774 684 1458 

白河鎮 

大林里 9 258 432 344 776 

虎山里 6 196 321 252 564 

崎內里 10 304 530 423 953 

中埔鄉 

三層村 10 227 448 397 845 

東興村 7 129 251 204 455 

大埔鄉永樂村 7 153 220 169 389 

總計 86 2480 4285 3276 7552 

資料來源 : 白河鎮 93 年 9 月、中埔鄉 94 年 5 月及大埔鄉 91 年 11 月戶政事務 

所網站人口統計資料。註 : 上表為全村里人口數 , 各村里皆僅部分 

區域落於集水區內 , 估計人口約 4000 人左右。 

(3) 遊憩地點 

白河水庫除水庫區為重要遊憩地點外 , 關仔嶺風景區亦在集水區範圍 , 

溫泉區及附近商街、餐飲業等均對水庫造成污染 , 第二條高速公路通車後 , 

關仔嶺附近之遊客人數急遽增加 , 所帶來的污染應進一部評估。 

(4) 土地使用分布 

白河水庫集水區之土地權屬 , 除水庫淹沒區 , 林班地及溪流外 , 公有面 

積只佔全區之 13.72%, 私有地面積則佔全區之 44.11%。本集水區之土地可 

利用狀況可依臺灣省山坡地可利用限度分類標準 , 分為 Ⅰ.Ⅳ 級宜農牧地及 Ⅴ 

級宜林地。除林班地及溪流外 ,Ⅰ.Ⅳ 級宜農牧地計 440 公頃 , 佔總集水區 

面積之 16.57%,Ⅴ 級宜林地計 1,056 公頃 , 佔總集水區面積之 39.76%。 

a. 作物種類及分布 

根據本區宜農牧地、林地 1,492.4049 公頃作物種類調查 , 以竹類及果 

樹為主 , 其餘為雜木、旱作及水稻等。果樹 411 公頃面積中 , 以龍眼 299 

公頃最多 , 柑桔 181 公頃次之 , 其他如梨及檬果則微不足道。竹類中以桂 

竹為主要 , 其他麻竹、長枚竹、刺竹佔少數 , 共有 521 公頃。本區土地這 

種作物種植面積如表 2.2.6-7。至於各項作物 , 按地段別之分布情形如表 

2.2.6-8。 

2-73

表 2.2.6-7 宜農牧林地現有作物種植面積統計表 

作物種類面積 ( 公頃 ) 百分比 (%) 

稻作 6,5383 0.44 

旱作 37.4751 2.51 

柑桔 181.3874 12.13 

龍眼 229.6242 15.35 

檬果 0.2048 0.01 

梨 0.3439 0.02 

竹 520.8302 34.83 

灌木 327.1866 21.88 

柚木 21.2497 1.42 

相思樹 101.0902 6.76 

草生地 66.4745 4.44 

其他 3.1186 0.21 

合計 1495.5235 100 

作物別 

單 

作 

混 

作 

表 2.2.6-8 宜農地牧地土地利用現況統計表 ( 單位 : 公頃 ) 

地段別 

白水溪關仔嶺糞箕湖凍子腳總計 

水稻 - 6.5383 - - 6.5383 

旱作 9.3447 1.2720 2.5985 3.2915 16.5067 

柑桔 85.6116 42.0714 3.1820 24.9958 155.8608 

龍眼 26.0610 - 2.4152 34.2521 62.7283 

檬果 - - 0.1767 - 0.1787 

梨 - 0.3439 - - 0.3439 

竹 14.8251 73.7825 - 67.4053 156.0129 

灌木 11.1542 0.8526 - - 12.0068 

小計 137.6519 117.0504 5.7759 126.6532 387.1314 

龍眼、竹類 7.8975 - - - 7.8975 

柑桔、什作 11.7776 - - - 11.7776 

龍眼、灌木 2.9389 - - - 2.9389 

柑桔、竹類 - 2.0184 - - 2.0184 

灌木、草生地 - - - 2.0668 2.0668 

小計 22.6140 2.0184 - 2.0668 26.6992 

墓地 1.9597 1.1589 - - 3.1186 

合計 171.5703 128.0380 8.3744 132.0115 439.9942 

本區主要作物按地段分布如下 : 

(a) 龍眼 : 以白水溪、凍子腳等地段最多 , 糞箕湖次之。 

2-74

(b) 柑桔 : 主要分布於白水溪及關子嶺地段 , 凍子腳段次之。 

(c) 桂竹 : 集中分布於關子嶺段 , 麻竹則以白水溪段為最多。 

b. 單作及混作 

本區作物種類雖甚單純 , 在經營利用上亦不複雜 , 一筆土地為某一單 

項作物者計 1,236 公頃 , 佔 84.48%, 其餘 227 公頃則為兩種或兩種以上 

作物呈閒作或混作之經營型態 , 佔 15.52%。茲照單作或混作情形 , 依宜農 

牧地及宜林地列出作物之分布如表 2.2.6-9; 宜農牧地各地段現有作物分布 

統計如表 2.2.6-10。 

表 2.2.6-9 宜林土地利用現況統計表 ( 單位 : 公頃 ) 

作物別 

地段別 

白水溪關仔嶺糞箕湖凍子腳三層崎總計 

旱作 5.1537 - - - - 5.1237 

柑桔 10.4147 6.9167 - - - 17.3314 

龍眼 46.8720 0.4230 14.9096 9.9205 - 72.1251 

檬果 - - 0.0261 - - 0.0261 

單 

作 

竹 46.6141 229.5755 7.0377 12.4004 - 295.6277 

灌木 190.1116 5.3534 0.8467 89.9467 - 286.2584 

混 

作 

柚木 8.4911 - - 12.7586 - 21.2497 

相思樹 4.8302 - - 96.2600 - 101.0902 

草生地 - - 0.0252 39.3150 16.1750 55.5152 

小計 307.3337 242.2686 22.8453 260.6012 16.1750 849.2238 

龍眼、竹類 164.7556 - 3.3075 - - 168.0631 

柑桔、灌木 2.5945 - - - - 2.5945 

什作、草生地 198518 - - - - 19.8518 

龍眼、灌木 10.6424 - - - - 10.6424 

小計 197.8443 - 3.3075 - - 201.1518 

合計 510.3317 242.2686 26.1528 260.6012 16.1750 1055.5293 

2-75

表 2.2.6-10 宜農牧地各地段現有作物分布統計表 ( 單位 : 公頃 ) 

作物別 

地段別 

白水溪關仔嶺糞箕湖凍子腳三層崎小計 

水稻 

面積 

% 

- 

6.5383 

1.77 

- - - 

6.5383 

0.44 

旱作 

面積 

% 

30.3131 

4.44 

1.2720 

0.34 

2.5985 

7.53 

3.2915 

0.84 

- 

37.4751 

2.51 

柑桔 

面積 

% 

103.2123 

15.14 

49.9973 

13.50 

3.1820 

9.22 

24.9958 

6.37 

- 

181.387 

4 

12.13 

果 

樹 

類 

龍眼 

檬果 

面積 

% 

面積 

% 

166.0501 

24.35 

0.4230 

0.11 

- - 

18.9785 

54.97 

0.2048 

0.59 

44.1726 

11.25 

- 

- - 

229.624 

2 

15.35 

0.2048 

0.01 

梨子 

面積 

% 

-- 

0.3439 

0.09 

- - - 

0.3439 

0.02 

小計 

面積 

% 

269.2624 

39.49 

50.7642 

13.70 

22.3653 

64.78 

69.1684 

17.62 

- 

411.560 

3 

27.51 

竹 

面積 

% 

147.7658 

21.67 

304.3672 

82.19 

8.6915 

25.17 

79.8057 

20.33 

- 

540.630 

2 

36.15 

竹 

木 

及 

草 

生 

地 

灌木 

柚木 

相思 

樹 

面積 

% 

面積 

% 

面積 

% 

209.3538 

30.70 

8.4911 

1.25 

4.8302 

0.71 

6.2060 0.8467 

1.68 2.45 

- - 

- - 

90.9801 

23.17 

12.7586 

3.25 

96.2600 

24.52 

- 

- 

- 

307.386 

6 

20.56 

21.2497 

1.42 

101.090 

2 

6.76 

草生 

地 

面積 

% 

9.9259 

1.45 

- 

0.0252 

0.07 

40.3484 

10.27 

16.1750 

100 

66.4745 

4.44 

小計 

面積 

% 

380.3668 

55.78 

310.5732 

83.87 

9.5634 

27.69 

320.1528 

81.54 

16.1750 

100 

1036.83 

12 

69.33 

其他 

面積 

% 

1.9597 

0.29 

1.1589 

0.32 

- - - 

3.1186 

0.21 

總計 

面積 

% 

681.9020 

100 

370.3066 

100 

434.5272 

100 

392.6127 

100 

16.1750 

100 

1495.52 

35 

100 

2-76


白河水庫之集水區內多屬中低丘陵山地 , 海拔在 1300 公尺以下 , 而因地質不良 , 

且遭人為濫墾濫伐 , 及接近關子嶺火山地帶 , 頻有地震 , 遇颱風季節更易受風雨侵襲 , 

造成地表土石嚴重沖蝕及崩塌。水庫之水力停留時間達百天之久 , 使懸浮物質能充分沉 

降 , 且年出流量及有效蓄水容量之比為 1.296( 以 2004 年為例 ), 顯示水庫水轉換之情況 

不盡理想 , 由過去之資料顯示水庫淤積量率近 35%, 且其最大深度與完工時期比較 , 已 

減至不到一半之深度 , 水庫之使用壽命已大幅縮減 , 故已陸陸續續進行水庫浚渫之工作。 

人為污染方面 , 水庫集水區內之家庭污水及每年數十萬遊客之點源污染 , 對水庫水 

質之影響頗大。歷年之優養指標評估結果顯示 , 近年水庫之水質狀況已達嚴重優養狀態。 

其各採樣點表水 NH 3 -N、TN、PO - 4 -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 及 TSI 

之趨勢變化圖如圖 2.2.6-2~2.2.6-9。 

0.9 

0.8 

0.7 

測站一 

測站二 

氨氮 (mg/l) 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.6-2 白河水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

2.5 

2 

測站一 

測站二 

TN(mg/l) 

1.5 

1 

0.5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.6-3 白河水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 

2-77


100 

90 

80 

測站一 

70 

測站二 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.6-4 白河水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 

120 


100 

80 

60 

40 

測站一 

測站二 

20 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.6-5 白河水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

60 

TSI(SD) 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.6-6 白河水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

2-78

80 

70 

60 

TSI(TP) 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.6-7 白河水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(chl-a) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.6-8 白河水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.6-9 白河水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 

2-79


白河水庫集水區屬低海拔高度開發之區域 , 且水庫緊鄰關仔嶺風景區 , 附近土雞餐 

飲林立 , 遊客人數之污染推估均無資料。現勘發現集水區內亦有多處大型養雞場 , 高度 

開發之墾作 , 其污染均無資料 , 該水庫整治時應一併規劃調查。 

白河水庫淤積情形 

目前淤積情形 

目前進行之清淤工作 

集水區內之養雞場 

2-80

參考文獻 

1. 中國水利工程學會 ,“ 白河水庫計畫之資料整理與研究 ”, 經濟部水資源統一規劃委員 

會 ,1967,12。 

2. 張穗蘋 ,” 水庫監測與集水區污染防治規劃 - 台灣地區水庫水質評析與水質管理規 

劃 ”, 行政院環境保護署 ,1998,6。 


劃 ”, 行政院環境保護署 ,1999,6。 

4. 溫清光 ,” 曾文溪流保護區之污染源調查與評估 ”, 行政院環境保護署 ,2001,12。 

5. 顏沛華 ,“ 白河水庫淤積測量報告 ”, 經濟部水資源局 ,1999,6。 

6. 蘇煌池 ,” 水庫涵容能力可靠度分析 ”, 國立成功大學環工所 ,1993,6。 

7. “ 白河水庫集水區調查規劃報告 ”, 台灣省政府農林廳山地農牧局 ,1979,12。 

8. “ 白河水庫工程施工報告 ”, 台灣省水利局叢刊之七十六 ,1967。 

9. “ 台灣地區環境水質監測年報 ( 民國 91 年 1 至 12 月 ) 水庫水質篇 ”, 行政院環境保護 

署 ,2003,11。 

10.“ 台灣地區環境水質監測年報 ( 民國 92 年 1 至 12 月 ) 水庫水質篇 ”, 行政院環境保護 

署 ,2004,8。 

11. 白河、烏山頭水庫集水區整體治理規劃 , 能邦科技顧問股份有限公司 , 經濟部水利 

署 ,2004,11。 



2-81

2.2.7 鏡面水庫 


鏡面水庫面積 2.73 平方公里 , 包括鏡面水庫大壩以上集水區稜線內涵蓋地區 , 行 

政區域包括南化鄉北寮村、小崙村部份。水庫位於曾文溪支流菜寮溪最上游之鏡面溪出 

口處。圖 2.2.7-1 為集水區流域圖。 

水庫建造始於民國 68 年 , 完成於民國 69 年 , 管理機關為台灣省自來水公司 ( 第 

六區管理處 )。水庫為一混凝土重力壩 , 壩高 36 公尺 , 壩長 120 公尺 , 壩頂寬度 5 公尺 , 

壩體積 2.4 萬立方公尺。正常蓄水位標高 143 公尺 , 最高洪水位標高 144 公尺 , 滿水位 

面積 12.5 公頃 , 總容量 115 萬立方公尺 , 有效蓄水量 99 萬立方公尺 , 計畫有效蓄水量 

98.7 萬立方公尺 , 民國 90 年 11 月所測蓄水量為 92.59 萬立方公尺 , 灌溉面積 15.7 公 

頃 ( 目前已停灌 ), 自來水 2,100cmd, 計畫年供水量 76.65 萬立方公尺。 

鏡面水庫集水面積 2.73 平方公里。集水區以鏡面溪為主流 , 冷水坑溪與老金溪為 

主要支流 , 集水區為烏山山脈之北側山麓。溪流兩岸覆蓋良好。集水區地質包括上新世 

南化泥岩 , 錦水頁岩 , 中新世大窩細砂岩、石內層及南勢坑層。區內以層狀及塊狀知青 

灰色及暗灰色頁岩為主 , 局部露出泥岩。土壤以由母岩風化而成之石質土為主。因果園 

等農墾地緊鄰水庫 , 石頭山側地形陡峭 , 目前水庫正進行水庫下游河道之整治 , 及水庫 

之水土保持 , 水庫內則進行浚渫工作 , 水庫主要概述及計畫效益如表 2.2.7-1 所示。 

2-82

圖 2.2.7-1 鏡面水庫集水區地理位置與流域 

資料來源 : 鏡面水庫集水區保育計畫委託服務建書 , 民國 94 年 

2-83

表 2.2.7-1 鏡面水庫概述表及計畫效益表 


水庫名稱鏡面水庫英文名稱 

Chingmein 

Reservoir 

開工日期 68 年 10 月完工日期 69 年 6 月 

工程費 10 億 6000 萬元管理單位 

台灣省自來水公司 

( 第六區管理處 )。 

計劃標的公共給水 , 灌溉位置台南縣南化鄉 

TM 二度分 

帶 X 座標 

河系名稱 

最高常水位 

( 公尺 ) 


水 (CMS) 

總蓄水量 

( 立方公尺 ) 

現在有效蓄 

水量 ( 立方 

公尺 ) 

最大壩身高 

( 公尺 ) 

196708.191 

曾文溪、菜寮溪 

143.0 

0 

1150000 

869000 

36.0 

TM 二度分帶 Y 

座標 


公里 ) 


位 (CMS) 


尺 ) 






尺 ) 

2551007.879 

2.73 

144.0 

0 

987000 

0 

120.0 

2-84

表 2.2.7.1: 鏡面水庫概述表及計畫效益表 ( 續 1) 


壩頂寬度 ( 公尺 ) 5.0 

溢洪道型式 

溢洪道最大溢洪量 0 

出水工型式 

排砂道控制水門 

型式 

計畫效益 

灌溉面積 ( 公頃 ) 15.7 

計畫年供水量 ( 立方 

公尺 ) 

臥箕式溢流堰 

圓型取水塔 

弧型閘門 

766500 



公尺 ) 


洪量 

溢洪道控制水 

門 

出水工設計流 

量 

自來水 ( 立方 

公尺 / 日 ) 

目前功能及效 

益 

24000 

107 

弧形閘門 1 座 

0 

2100 

公共給水 

鏡面水庫位置在曾文溪支流菜寮溪的上游發源處 , 位於台南縣南化鄉小崙村。集水 

區位於烏山山脈之山麓 , 鏡面水庫原用以提供較偏遠地區的民生用水 , 年供水量 76.7 

萬立方公尺 , 但在南化水庫於民國 82 年建造完成供水之後 , 鏡面水庫便扮演輔助供應 

水源的角色 , 其計劃標的以公共給水為主 , 農業用水為輔 , 主要為供給南化鄉八村及左 

鎮鄉內庄、睦光等公共給水 , 同時兼以供給七苓附近約 15 公頃及茄苳坑區 110 公頃之 

農業用水。 

台南縣為台灣西部平原 , 屬亞熱帶海洋性氣候 , 特徵為夏季較多雨 , 冬季乾燥 , 豐 

枯季劃分明顯 , 大至上而言 , 五月到九月為豐水期 , 十月到隔年四月為枯水期。依據明 

昱技術顧問股份有公司 2005 年對鏡面集水區保育計畫委託服務建書中氣象資料內容分 

為下面幾項 : 

近十年來降雨量為 1675mm, 由山區開使向沿海地區遞減 , 年平均降雨的日數為 

94.8 日 , 五月至九月為雨季 , 十月份至隔年的四月份為旱季。 

近十年的平均均溫度為 23.8℃, 近十年中最高年均溫度為 28.9℃, 最低年平均溫 

度 20.7℃, 一般每年的五月份氣溫開始上升 , 七月與八月份最熱 , 每年的十月份即開始 

2-85

降溫。 

歷年各月的風向主要都是以北風 , 北北東風兩個風向為主 , 年平均的風速 3.4m/s, 

年平均極大的風速約為 18.1m/s, 歷年各月風速以一月份為最高約 4.0 

m/s, 四、五月份最低為 3.0m/s。 

台灣的颱風季在每年的七月份至九月份為主 , 中央氣象局所分七種侵台路徑中 , 其 

第五種路徑對台南縣的影響最大 , 據氣象局統計約有 5.3% 的颱風經此路徑經過台灣 , 

對台南有相當影響的第三路徑也約有 32.6%。 


遼闊的水面 , 青翠的山巒 , 南化水庫和鏡面水庫 , 更彰顯南化鄉的萬種風情。湖光 

山色 , 美不勝收 , 好一幅水庫風情畫 , 這是台南縣政府對鏡面水庫的旅遊簡介標題 , 民 

國六十八年興建時 , 炸開鏡面山缺口 , 建成大壩 , 六十九年完工。容納鏡面溪及菜寮溪 

流域水量 , 總蓄水量達 1150000 立方公尺供應南化鄉、左鎮鄉和內門鄉用水。水庫的 

興建 , 提供不虞匱乏的用水 , 近年來台南縣政府推動南化鄉的觀光事業 , 配合周遭的景 

點發展觀光事業 , 而鏡面水庫為其中之一景點 , 以觀賞瀑布、河流為號召 , 參觀水庫須 

經水庫工作管理人員的允許方可進入。全年遊覽鏡面水庫有觀光人數約二萬人次。 

鏡面水庫位置在曾文溪支流菜寮溪的上游發源處 , 陵現涵蓋台南縣南化鄉小崙村、 

北寮村 , 全區房舍主要集中在鏡面以及興化寮二聚落 , 其餘零星分佈 , 居名的產業大多 

以農業為主 , 大多以芒果、龍眼、荔枝、柳橙等水果為主 , 其運銷方式多由農民自行聯 

絡青果行或中盤商前來採購 , 小部分到農會或自行寄至台北行銷。⎠ 

依據環保署水庫監測與集水區污染防制規劃專案計畫 , 目前鏡面水庫集水區內國有 

地佔總面積 60.75%, 省有地佔 15.64%, 自來水公司用地佔 4.03%, 私有地佔 16.33 

%, 其他佔 3.24%。如以土地可使用限度來分 , 則宜農牧地佔 54.82% 宜林地佔 20.65 

%, 林班地佔 15.55%, 其他未查定地佔 8.98%。集水區內已開發利用之土地主要為果 

園 71.03%, 竹本類佔 19.11%, 旱作佔 1.05%, 其他作物佔 8.81%。集水區內之農作 

以果園為主 , 種植芒果、龍眼 , 小部分種植其他水果。 

集水區內現有濫墾地 3.9 公頃 , 超限利用地 13.8 公頃 , 崩塌地計 15 處 , 攔阻泥沙 

地進入水庫 , 主流鏡面溪上已興建兩座防沙壩 , 設計總容積為 35,000 立方公尺 , 剩餘 

的容積已經不多了 , 目前正進行相關水土保持之邊坡維護 , 下游河段整治及水庫內之淤 

積浚渫工作。 

2-86


水庫各採樣點表水 NH 3 -N、TN、PO 4 - -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 及 

TSI 之趨勢變化圖如圖 2.2.7-2~2.2.7-9。 

氨氮 (mg/l) 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

測站一 

測站二 

0.1 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-2 鏡面水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

TN(mg/l) 

2 

1.8 

測站一 

1.6 

測站二 

1.4 

1.2 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-3 鏡面水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 

1200 

1000 

測站一 

測站二 

TN(mg/l) 

800 

600 

400 

200 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-4 鏡面水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 

2-87

300 

250 

測站一 

測站二 


200 

150 

100 

50 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-5 鏡面水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

TSI(SD) 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

測站一 

20 

測站二 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-6 鏡面水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

測站一 

測站二 

60 

TSI(TP) 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-7 鏡面水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

2-88

60 

50 

TSI(chl-a) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-8 鏡面水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

60 

TSI 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.7-9 鏡面水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 


鏡面水庫集水區內主要的非點原污染主要來自農藥及肥料兩方面。集水區內大部分 

山坡地均被種植果樹 , 種類包括龍眼、芒果、柳橙、荔枝等水果 , 部分果園表土覆蓋不 

良 , 造成土壤溢流失造成水流混濁外 , 施用過多的肥料及噴傻農藥 , 其殘餘的毒性亦將 

可能污染水庫的水質。 

集水區內種植的果樹中 , 芒果的得病機率比較高 , 所使用的農藥也非常多 , 芒果所 

使用的農藥以可以殺菌類的為主具芬得、鋅錳及浦、甲基鋅 B 浦及甲基多保淨等有機硫 

磺類 , 每年平均拼灑二十次左右。 

集水區內果農主要使用的肥料為台肥一號 ,( 氮肥為主 ) 及台肥五號 ( 鉀及石灰為 

主 ) 復合類的肥料 , 有時也使用雞糞 , 並於灌溉時同時施行施肥。 

所以針對其主要非點原污染或營養源的去除 , 必須積極的輔導果農轉作或獎勵造 

2-89

林、積極的宣導集水區污染對水質所產生的傷害之外 , 也可以用生態工法來作改善。 

水庫水質改善方法 , 可以分為進入水庫前控制方法及水庫內改善水質的方法兩種 , 

其中控制集水區的方法主要是減少污染物的流入 , 在污染物未流入水庫之前就將污染物 

移除的方法 , 也就是削減水庫的外部負荷。 

明昱技術顧問股份有公司 2005 水庫保育計畫中 , 曾經想嘗試以下列的幾種工法來 

對鏡面水庫集水區進行整治 , 其方法如下 : 

(1) 草溝法 : 

草溝為將草類植物在人工渠道或自然渠道中種植滿草類植物的設施 , 集中暴雨 

逕流以達到保護土壤的目的 , 還包含安全的輸送逕流水 , 減少泥沙落入溪流或湖泊 

的機會防止蝕溝的形成 , 還可以做為平台階段的出水口及提供野生動物的棲息。 

設計時須注意事項 : 

a. 適用坡度在 30% 之內的排水系統 

b. 水流為連續性的或流速超過 1.5m/sec 時 , 需使用的草溝為復式草溝。 

c. 草溝不適合設置的地方如日照強度不足無法提供草類生長、砂礫或含石量最多 

地方。 

d. 長度大都以 30m 為標準 , 超過時須建築防止跌水消能設施 , 避免溝面過渡負荷 

造成 , 造成破壞。 

e. 草類必須覆蓋聊好之後才可以排水 

f. 視現地狀況固定長度下建築矮壩 , 目的為減低流速以避免因逕流造成草溝表面 

因沖刷 , 影響其功能亦可增加停留時間 , 提高水體對污染物的去除效果。 

(2) 草帶 : 

草帶可以作為一種緩衝區或過濾帶 , 當地表逕流通過草帶時 , 透過於草的接觸 , 

可以降低其流速以減少水體的直接衝擊 , 其主要的功效在洪水平原、濕地附近、河 

岸與緩衝坡特別的明顯 , 緩衝帶在土地邊坡旁 , 為一種永久的植生狀況並呈現為帶 

狀的農業措施 , 逕流以薄膜流經過濾帶 , 可以減緩對水體的直接衝擊。 

主要的目的為可以將泥沙及其他污染物與逕流分離 , 並可以減緩對土壤的沖蝕 

能力 , 並可以當為其他野生動物的棲息場所功能。而設計時須注意事項如下 : 

a. 草帶坡度應小於 15%, 長度應大於 20m 

b. 草帶寬度至少要大於 3m 

2-90

c. 草帶與路面 ( 鋪面 ) 間要設置至少 30 cm 之散流裝置 ( 砂礫層 ) 

d. 草帶地區之表土層厚度至少 15 cm 

e. 較麻煩的是要定期修剪維護的工作 

(3) 入滲溝 

集水區內的土壤入滲率高且地下水位與地表有足夠的深度 , 則可以選用此方 

法 , 作為減少地面逕流及改善水質之最佳管理作業 , 對溶解性與顆粒性的污染物他 

都有良好的去除率 , 此方法為例用地表下空間儲存地表逕流 , 所以一般不會使用於 

超過兩公頃的集水區內。而設計時須注意事項 : 

a. 入滲溝內所收集之逕流體積為不超過 0.5 英吋之地表逕流量。 

b. 應於入滲溝的上游地表帶之處設置草帶 , 為緩衝水流與防止入滲溝被阻塞。 

c. 水體在溝中的停留時間至少要有 24 小時 , 在 72 小時內完全排除 , 避免沒有足 

夠空間作為下一場暴雨逕流的储存。 

d. 配合滯留池使用 , 作為降低暴雨之尖峰出流量。 

e. 需設置觀測井 , 觀察其使用的狀況。 

未來本團隊將參考環境保護署施行生態工法進行水質自然淨化之功能 , 針對鏡面水 

庫集水區的特性 , 研擬適當的工法 , 以達到有效的去除與控制。 

鏡面水庫之大壩 

目前正進行集水區邊坡之整治 ( 一 ) 

目前正進行集水區邊坡之整治 ( 二 ) 

鏡面水庫下游河道之整治 

2-91

參考文獻 


劃 ”, 行政院環境保護署 ,1998,6。 


劃 ”, 行政院環境保護署 ,1999,6。 



署 ,2003,11。 


署 ,2004,8。 

6. 93 年台南縣統計要覽 , 台南縣政府 ,2004。 

7. 中華民國台灣地區水庫水壩資料現有蓄水庫水壩資料 

http://wrm.hre.ntou.edu.tw/wrm/dss/resr/wk.htm 


9. 台南縣南化鄉戶政事務所人口統計資料。 

10. 溫清光 , 水庫蓄水初期內部貢獻營養物質對水庫優養化之影響 , 行政院國家科學委 

員會 ,NSC 83-0410-E-006-017,1995。 

2-92

2.2.8 澄清湖水庫 


澄清湖水庫位於高雄縣烏松鄉 , 主流為高屏溪 , 湖東西寬 1500 公尺 , 南北長 1700 

公尺 , 平均水深 3~4 公尺。水源來自高屏溪水及地下伏流 , 供應大高雄地區的民生用水。 

高屏溪原名為下淡水河 , 發源於高峻的玉山附近 , 主流長度 170 公里 ; 流域面積 

3257 平方公里 ; 全年流量 84 億 5 千 5 百萬立方公尺 , 源於中央山脈玉山東山東坡與秀 

姑巒溪西南坡。其主要支流有荖濃溪、旗山溪、隘寮溪、濁口溪、美濃溪 , 其中以荖濃 

溪及旗山溪為最大。上游荖濃溪與旗山溪隔山平行 , 至嶺口與南下之旗山溪相匯而成高 

屏溪 , 在林園鄉汕尾入海。 

高屏溪流域內建有鳳山水庫 ( 集水面積 3 km 2 ) 及澄清湖 ( 集水面積 2.88 km 2 ), 供給 

高雄市、鳳山市、大寮鄉、小港鄉、林園鄉、鳥松鄉及大樹鄉等七市鄉鎮之公共用水及 

工業用水。 

澄清湖水庫為ㄧ離槽水庫 , 於民國 31 年完工由高屏溪曹公圳引水 , 目前改由大樹 

攔河堰引水。管理機關為台灣省自來水公司第七區管理處。水庫集水面積為 2.88 平方 

公里 ; 正常蓄水位標高為 18 公尺 ; 滿水位面積 1.03 公頃 ; 總蓄水量 5,000,000 立方公 

尺 ; 計畫有效蓄水量 2,700000 立方公尺 ; 現有效蓄水量 :3,000,000 立方公尺 ; 壩型 

為土壩 ; 壩頂標高 19 公尺 ; 最大壩身高度 6 公尺 ; 壩頂長度 600 公尺 ; 壩頂寬度 :10 

公尺。 


澄清湖水庫位於北迴歸線以南 , 屬於熱帶氣候區 , 全年溫差七月最高 , 一月最低 , 

年平均溫度為 23 度 , 平均溫差約十度 , 年平均雨量為 2000 至 3000 公釐之間 , 冬季則 

是乾燥季節 , 雨量大多集中於五月至九月 , 佔全年降雨量 90% 以上。澄清湖水庫供應 

大高雄地區的民生用水。以高屏溪流域而言 , 水資源相當豐沛。高屏溪流域地面水、地 

下水供給高雄縣、屏東縣轄境內公共、灌溉、工業及其它多種用途用水。 

高屏溪流域內有十一個雨量站 , 各站歷年之平均年雨量約為 2520 公厘 , 雨量集中 

五月至十月 , 佔全年雨量之 90.88%, 十一月至四月為乾季 , 雨量佔全年雨量之 9.12%。 

流域內各地年平均氣溫約在 20℃ 至 25℃, 流域內相對濕度約在 77%~82% 之間。 

夏天雨季來臨時溼度較高 , 冬季氣候乾燥 , 溼度較低 , 流域內年蒸發量介於 

1000mm~2000mm, 每年蒸發量以 3~9 月為最大 , 約佔 65%, 山區年日照時間較短 , 

約在 1300 小時左右 ; 平原年日照時數長達 2600 小時左右 , 雲覆蓋量平均在 50% 到 60% 

2-93

之間。 

圖 2.2.8-1 澄清湖水庫地形圖 

高屏溪主支流的流量站計有高屏溪的九曲堂、荖濃溪的荖濃站及梅山站、旗山溪的 

民族站及月眉站、隘寮溪的三地門站和濁口溪的大津站。歷年來各流量站之最大日平 

均、最小日平均、日平均最大瞬間流量及各月之平均流量紀錄年代平均於表 2.2.8-1 及 

表 2.2.8-2。由該表可知河川逕流量豐富 , 惜集中於六月至九月之豐水期 , 此其佔全年 

流量的 70% 左右 , 其餘各月均為枯水期 , 由於流域內地下水之補注 , 枯水期亦稍有流量 , 

但最大流量與最小流量的比值甚大。 

2-94

表 2.2.8-1 高屏溪流域內流量站況表 ( 民國 94 年 ) 

站名站址縣市 

集水面積 

( 公頃 ) 

記錄年份 

荖濃 ( 新發大橋 ) 六龜鄉高雄縣 81203 1956,1958~2003 

三地門內埔鄉屏東縣 40851 1960~2003 

六龜六龜鄉高雄縣 85300 1982~2003 

大津橋高樹鄉屏東縣 37508 1982~2003 

杉林大橋杉林鄉高雄縣 51949 1987~2003 

里嶺大橋大樹鄉高雄縣 289479 1991~2003 

阿其巴橋桃源鄉高雄縣 40390 1994~2003 

楠峰橋甲仙鄉高雄縣 35428 1997~2003 

大津橋 ( 合 ) 高樹鄉屏東縣 37508 1996,1999~2003 

三地門 ( 合 ) 內埔鄉屏東縣 40851 1996,1999~2003 

大津橋 

( 高樹圳 ) 

高樹鄉屏東縣 37508 1995~2003 

三地門 ( 水門 ) 內埔鄉屏東縣 40851 1995~2003 

六龜 ( 合流 ) 六龜鄉高雄縣 85300 1996,1999~2003 

六龜 ( 高屏發電廠 ) 六龜鄉高雄縣 85300 2000~2003 

資料來源 : 經濟部水利署網站。 

2-95

表 2.2.8-2 高屏溪流域各水文站歷年之平均流量概況及最大流量 ( 民國 94 年 ) 

站名 

月份 

一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月 

日平均 

流量 

最大瞬時流量最大日平均最小日平均 

流量年份流量年份流量年份 

荖濃 

( 新發大橋 ) 

10.78 10.79 11.66 13.18 11.63 102.01 55.37 36.33 132.27 47.32 28.00 20.09 39.95 6500 85 4090 49 0 45 

三地門 0.91 0.72 0.73 0.92 1.07 86.64 6.94 68.66 96.42 8.03 9.93 4.46 23.79 4260 85 3560 51 0.02 77 

六龜 0.18 0.64 4.78 1.59 0.73 140.13 22.03 40.21 124.47 21.77 4.82 2.58 30.33 6730 90 5130 85 0.01 

大津橋 - - - 0.03 1.27 142.12 25.40 32.76 71.81 19.60 3.13 0.82 24.74 3880 85 2580 

78/8 

5 

0 

80/85/ 

86/92 

72/77~ 

90 

杉林大橋 0.68 1.89 0.27 1.65 2.18 67.57 19.26 22.86 37.21 19.40 5.72 0.27 14.91 5040 85 2350 85 0.028 90 

里嶺大橋 31.47 25.84 28.79 46.53 58.42 446.85 152.09 278.42 376.67 164.13 82.19 42.56 144.50 19700 85 13800 85 9 82 


2-96


澄清湖水庫位於鳥松鄉境內 , 集水區範圍為鳥松村內 ,94 年 2 月戶政事務 

所統計人數為 10,290 人。本鄉產業以工商服務為主。農業人口的空間分佈 , 集 

中於東側多山且人口稀少的夢裡村。平原部份則多已朝工商發展。本鄉從事服務 

業的人口比例佔 47.9%, 製造業等二級產業居次 , 佔 34.9%, 營造業人口佔 5.9 

%。其水源取自大樹攔河堰 , 大樹攔河堰以上之高屏溪流域所留經過的鄉鎮為旗 

山鎮、美濃鎮、大樹鄉、六龜鄉、甲仙鄉、杉林鄉、內門鄉、茂林鄉、桃源鄉、 

三民鄉 , 總人口數為 196760 人。這些鄉鎮之社經環境之特色均為農業人口偏高 

及畜牧業 ; 規模小、產值低、就業機會有限的工商業 , 因此導致就學就業人口長 

期外流。水庫附近遊憩點人數概況如表 2.2.8.3-1, 水庫集水區土地利用型態如 

表 2.2.8-3。 

表 2.2.8-3 澄清湖水庫遊憩人數 

風景區 

旅客人數 ( 人 ) 

90 年元月 89 年 12 月 88 年 12 月 

提供遊客人數成 

長率 (%) 

澄清湖 65162 52353 49090 -6.65 

資料來源 : 交通部觀光局觀光統計網站 

(1) 高屏溪流域的逕流係數 

表 2.2.8-4 澄清湖水庫集水區各土地利用型統計表 

土地利用面積 ha 

林地 121 

果園及農地 105 

社區 18 

其他 28 

總和 272 

資料來源 : 張穗蘋 , 民國 88 年 

逕流係數為流域內全年之逕流量和流域內年雨量之比值 , 逕流係數須視 

流域內之土地利用情形、地形地勢、地下水及伏流水之滲流、以及上游是否 

建造水庫而定。各站之平均逕流係數都在 0.7 以上 , 至於月眉站、大津站、 

九曲堂站 , 被截留部分流量 , 出現較小之逕流係數。 

(2) 高屏溪土地利用現況及都市計畫 

至民國 92 年底 , 流域內各鄉鎮土地使用之情況 , 列於表 2.2.8-5。共 3277 

平方公里 , 流域面積高達 3257 平方公里 , 係台灣地區流域面積最大河川。 

本流域流經高雄、屏東二縣精華區 , 主流荖濃溪自寶來和支流旗山溪自甲仙 

2-97

高 

雄 

縣 

屏 

東 

縣 

以上屬深山區 , 山勢陡峻 , 且都原始森林 , 溪谷深淵 , 水流湍急 , 居民稀少。 

中下游河流兩岸坡度較平緩 , 大部分為山坡地和廣大平原 , 土地肥沃 , 水利 

發達 , 物產豐富 , 耕地面積達 650 平方公里 , 佔全流域面積 20.4%, 是台灣 

主要糧食生產地。 

流域內除了桃源鄉、三民鄉、六龜鄉、杉林鄉、內門鄉、茂林鄉、霧台 

鄉、三地鄉和瑪家鄉等九個鄉未有都市計畫外 , 其餘皆完成都市計畫。各鄉 

鎮市的計畫面積、人口密度等資料 , 列於表 2.2.8-6。住宅用地、商業用地及 

一般工業用地是河川污染的主要來源 , 流域內這三種計畫用地共 2227 公頃、 

佔總計畫面積的 36%。計畫人口密度在 27 人 / 公頃到 131 人 / 公頃間屬中密 

度 , 其中以屏東市和旗山鎮的計畫密度較高。該二市鎮所產生的都市污水較 

集中 , 值得注意。 

表 2.2.8-5 高屏溪流域各鄉鎮土地使用現況 

2-98 

單位 : 公頃 

鄉鎮名稱總面積水田旱田耕地面積合計都市計畫面積 

桃源鄉 92,898 100.32 1,860.73 1,961.05 - 

三民鄉 25,299 171.50 1,282.50 1,454 - 

甲仙鄉 12,403 372.63 1,030.53 1,403.16 - 

六龜鄉 19,416 1,036.89 2,584.73 3,621.62 - 

杉林鄉 10,400 1,490.75 2,011.80 3,502.55 - 

內門鄉 9,562 1,450.96 1,688.96 3,139.92 - 

茂林鄉 19,400 42.25 569.97 612.22 - 

美濃鎮 12,003 3124 926 4050 328 

旗山鎮 9,461 2,077.6 2376 4454 325 

大樹鄉 6,698 170.5 3,861.85 4,032.35 163 

霧台鄉 27,880 - 1,053.02 1,053.02 - 

三地鄉 19,640 50.42 1,688.51 1,738.93 - 

瑪家鄉 7,870 - 481.93 481.93 - 

內埔鄉 8,186 3,344.92 2,029.34 5,374.26 487 

鹽埔鄉 6,435 2,062.72 1,806.38 3,869.10 186 

高樹鄉 9,015 3,022.50 4,483.64 7,506.14 253 

里港鄉 6,892 653.08 2,135.10 2,788.18 398 

九如鄉 4,202 980.95 1,604.82 2,585.77 283 

長治鄉 3,989 1,490.65 2,113.57 3,604.22 316 

屏東市 6,507 1,704.95 786.31 2,491.26 1,924 

萬丹鄉 5,747 2,566.12 650.16 3,216.28 399 

新園鄉 3,831 841.26 1,159.84 2,001.10 784 

合計 327,734 26754.97 38,185.69 64,941.06 5,520 

資料來源 :93 年屏東縣、高雄縣統計要覽。

鄉鎮 

名稱 

表 2.2.8-6 高屏溪流域各鄉鎮都市計畫土地使用情形 

都市計 

畫面積 

計畫人口密 

度人 / 平方公 

里 

住宅用 

地 

商業用 

地 


一般工 

業用地 

農業用 

地 

高 

雄 

縣 

美濃鎮 328 6,707 116.23 10.66 9.59 125.54 

旗山鎮 325 7,692 91.63 11.52 - 55.32 

大樹鄉 163 5,521 42.09 3.24 1.53 69.17 

內埔鄉 487 3,287 135.9 6.3 5.2 226.0 

鹽埔鄉 186 4,576 48.4 2.9 - 112.5 

高樹鄉 253 3,160 38.3 6.5 - 186.0 

屏 

東 

縣 

里港鄉 398 3,267 92.2 8.5 9.5 205.8 

九如鄉 283 4,246 79.4 4.0 5.2 133.5 

長治鄉 316 4,120 70.0 2.4 3.2 198.2 

屏東市 1,924 13,064 870.1 47.8 284.5 39.3 

萬丹鄉 399 4,762 90.6 6.1 - 236.3 

新園鄉 784 2,703 62.8 4.9 30.4 425.1 

合計 5,062 - 737.651 1,148.2 349.12 2,012.73 

資料來源 :93 年屏東縣、高雄縣統計要覽。 


澄清湖水庫為離槽水庫 , 水源主要引自高屏溪 , 其中引水口高屏溪攔河堰 -- 

沉砂池水質與引水口下游高屏大橋水質監測站之 NH 3 -N、TN、TP 水質趨勢變化 

圖如圖 2.2.8-2~ 2.2.8-8 所示。 

水庫各採樣點表水 NH 3 -N、TN、PO - 4 -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 

及 TSI 之趨勢變化圖如圖 2.2.8-9~ 圖 2.2.8-16。 

2-99

3 

2.5 

硝酸鹽氮 (mg/L) 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.8-2 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之硝酸鹽氮趨勢圖 

亞硝酸鹽氮 (mg/L) 

0.3 

0.25 

0.2 

0.15 

0.1 

0.05 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.8-3 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之亞硝酸鹽氮趨勢圖 

氨氮 (mg/L) 

2 

1.8 

1.6 

1.4 

1.2 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.8-4 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之氨氮趨勢圖 

2-100

1 

0.8 

總磷 (mg/L) 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.8-5 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之總磷趨勢圖 

20.0 

16.0 

氨氮 (mg/L) 

12.0 

8.0 

4.0 

0.0 

91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9 

時間 

圖 2.2.8-6 高屏大橋水質監測站之氨氮趨勢圖 (91~93) 

20.0 

總氮 (mg/L) 

16.0 

12.0 

8.0 

4.0 

0.0 

91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9 

時間 

圖 2.2.8-7 高屏大橋水質監測站之總氮趨勢圖 (91~93) 

2-101

2.0 

總磷 (mg/L) 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9 

時間 

圖 2.2.8-8 高屏大橋水質監測站之總磷趨勢圖 (91~93) 

氨氮 (mg/l) 

2.5 

2 

1.5 

1 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0.5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.8-9 澄清湖水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

TN(mg/l) 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

1 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.8-10 澄清湖水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 

2-102


1200 

1000 

800 

600 

400 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

200 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.8-11 澄清湖水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 


900 

800 

700 

600 

500 

400 

300 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

200 

100 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.8-12 澄清湖水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

60 

TSI(SD) 

50 

40 

測站一 

30 

測站二 

20 

測站三 

10 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.8-13 澄清湖水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 


120 

100 

80 

TSI(TP) 

60 

測站一 

40 

測站二 

20 

測站三 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.8-14 澄清湖水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

TSI(chl-a) 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.8-15 澄清湖水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

60 

TSI 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

5 . 營養鹽來源與污染量之推估 

(1) 點源及其污染量估計 

圖 2.2.8-16 澄清湖水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 

2-104

澄清湖水庫集水區生活污水為 , 每人每天產生的單位污染負荷乘以人口 

數。假設此集水區 BOD 的單位污染負荷為 45 g/c/d,TP 為 2 g/c/d,TN 為 

12g/c/d, 假設鳥松村全村為集水區範圍內。則鳥松鄉鳥松村之污染負荷如表 

2.2.8-7 所示。 

表 2.2.8-7 鳥松鄉鳥松村之污染負荷 ( 戶政事務所 94 年 2 月 ) 

村里別 

人口數 

( 人 ) 

BOD 

(kg/day) 

TP 

(kg/day) 

TN 

(kg/day) 

鳥松鄉 

鳥松村 

10209 459.4 20.4 122.5 

總計 10209 459.4 20.4 122.5 

另外 , 澄清湖為高雄地區長久以來的觀光勝地。因此 , 由觀光業所帶來 

的汙染量亦不可乎略。根據「澄清湖曝氣工程效益評估」中 , 估計每日平均 

遊客不住宿者 16,000 人 , 住宿露營者 3,200 人 ( 旅遊旺季 )。假設不住宿者 

BOD 的單位污染負荷為 12 g/c/d,TP 為 0.5 g/c/d,TN 為 3g/c/d。住宿露營 

者 BOD 的單位污染負荷為 45 g/c/d,TP 為 2g/c/d,TN 為 12g/c/d, 則推估 

之污染負荷如表 2.2.8-8 所示。 

表 2.2.8-8 澄清湖污染負荷推估 

人數 ( 人 ) 

BOD 

(kg/day) 

TP 

(kg/day) 

TN 

(kg/day) 

不住宿者 16,000 192 8 48 

住宿露營 3,200 144 6.4 38.4 

合計 19,200 336 14.4 78.4 

越域引水污染量部分 , 進流水的取水口自民國 92 年 10 月後上移至高屏 

溪攔河堰 , 豐水期時全部引用高屏溪攔河堰。枯水期時利用南化水庫蓄存高 

屏溪上游楠梓仙溪豐水期的溪水 , 枯水期再支援高屏溪攔河堰。經高屏溪攔 

河堰進澄清湖水庫的水須先沉澱處理。澄清湖水庫平均每日進流的水量有 

35~40 萬噸 

(2) 非點源及其污染量估計 

利用輸出係數法 , 根據澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 

2.2.8.5-1( 輸出係數引用溫等 2003), 可得每年的總氮及總磷污染量分別為 

2-105

4422 公斤及 207 公斤。 

W = ΣA i × C i 

式中 ,W = 集水區全年污染負荷量 ,kg/y。 

A i = 各種土地利用面積 ,ha。 

C i = 輸出係數 ,kg/ha/y。 

根據澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 2.2.8-9( 輸出係 

數引用溫等 2003), 可得每年的總氮及總磷污染量分別為 4422 公斤及 207 

公斤。 

表 2.2.8-9 澄清湖水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估表 

澄清湖 

土地利用 

面積 (ha) 

總氮 

輸出係數 

(kg/ha/year) 

總磷 

輸出係數 

(kg/ha/year) 

總氮 

推估量 

(kg/year) 

總磷 

推估量 

(kg/year) 

林地 121 11.1 0.36 1,343 44 

果園及農 

地 

105 26 1 2,730 105 

社區 18 15.9 2.77 286 50 

其他 28 2.25 0.3 63 8 

總合 272 - - 4,422 207 

水庫水質改善的方法 , 澄清湖水庫曾於民國 72 年、77 年至 78 年間共 

四次施加 CuSO 4 ( 濃度 0.5mg/L), 後又進行曝氣及放養大頭鰱等方式除藻。 

可分為外部負荷的控制與內部負荷控制 , 外部負荷的點源或非點源污染控制 

的方法為源頭控制。源頭控制是控制污染物不要產生或減少產生量。內部負 

荷控制方法是在水體內控制。 

以澄清湖水庫而言 , 其污染負荷主要來自外部負荷 , 尤其是進流水水 

質。故要改善水庫水質 , 建議改善水庫進流水水質 , 方法為限制遊客人數或 

截流遊憩區污水處理或減少高屏溪沿岸所養豬隻最為有效。近年來進流水的 

汙染量因取水口上移至大樹攔河堰 , 集水區推行離牧政策 , 故污染量已降低。 

從內部負荷來控制 , 方法有 (1) 底泥釋出的抑制 ;(2) 強迫湖水循環對藻 

類之控制 ;(3) 水生植物法 ;(4) 湖中去藻法 ;(5) 選擇性取水或放水法等。說 

明如下 : 

2-106

a. 將積存的底泥清除 , 是杜絕內部污染最有效的方法。澄清湖水庫水深 

3~4 公尺 , 故對於清除底泥 , 較易實施。不僅能改善優養 , 也可防止 

水庫老化。 

b. 由於澄清湖水庫水深僅 3~4 公尺 , 故曝氣對於改善優養幫助不大。 

c. 水生植物法 : 利用植物生長吸收湖中 N、P 甚至重金屬 , 成長到一定 

階段再將植物收穫處理 , 以達到去除湖水 N、P 和淨化水質的目的。 

d. 加入硫酸銅去除藻類時 , 須定期清除 , 避免死亡的藻類腐爛又將氮、 

磷釋回水庫中。 

目前進行之清淤工作 ( 一 ) 

目前進行之清淤工作 ( 二 ) 

2-107

參考文獻 

1. 國立成功大學 , 澄清湖曝氣工程效益評估 , 台灣省自來水公司 ,1995。 

2. 水質管理講義 , 國立成功大學。 



5. 溫清光 , 水庫蓄水初期內部貢獻營養物質對水庫優養化之影響 , 行政院國家科學委 

員會 ,NSC 83-0410-E-006-017,1995。 

6. 國立成功大學 , 高屏溪流域河川水質規劃 , 經濟部水資源統一規劃委員會 ,1989。 


劃 ”, 行政院環境保護署 ,1998,6。 


劃 ”, 行政院環境保護署 ,1999,6。 



署 ,2003,11。 


署 ,2004,8。 

12.93 年屏東縣統計要覽 , 屏東縣政府 ,2004。 

13.93 年高雄縣統計要覽 , 高雄縣政府 ,2004。 

2-108

2.2.9 鳳山水庫 


鳳山水庫建造始於民國 69 年 , 完成於 73 年 , 管理機關為台灣省自來水公司 ( 第七 

區管理處 )。水庫的集水面積為 3.0 平方公里 , 總蓄水量為 920 萬立方公尺 , 計畫有效 

蓄水量為 850 萬立方公尺 , 正常蓄水位標高 47 公尺 , 最高洪水位標高 50 公尺 , 滿水 

位面積 74.9 公頃。壩型主壩、副壩 : 分層滾壓分區型土壩 , 壩頂標高 53.50 公尺 , 最大 

壩身高度 39.50 公尺 , 壩頂長度 325 公尺 , 壩頂寬度 9 公尺 , 壩體積 749,000 立方公 

尺。鳳山水庫屬離槽水庫 , 水源來自於東港溪的地面水及部分高屏溪的伏流水。鳳山水 

庫計畫目標為公共給水及工業用水 , 但由於水庫水質不佳 , 目前只供給工業用水。 

東港溪位於台灣南部屏東平原中部 , 發源於北大武山西側支脈 , 流域介於高屏溪與 

林邊溪之間 , 主流長約 44 公里 , 流域面積約 472.2 平方公里 , 其主要支流有溪洲溪、 

民治溪、麟洛溪、龍頸溪、佳平溪和牛埔溪等 , 其中以麟洛溪最大。流域內僅有一離槽 

水庫 - 鳳山水庫 , 座落於高雄縣林園鄉鳳山南麓 , 水源乃由港溪抽取站抽取自東港溪。 

高屏溪原名為下淡水河 , 流域面積 3257 平方公里 , 全長 171 公里 , 流經屏東市、 

屏東縣及高雄縣一部份。其主要支流有荖濃溪、旗山溪、隘寮溪、濁口溪、美濃溪 , 其 

中以荖濃溪及旗山溪為最大。上游幹流荖濃溪發源於中央山脈玉山東山東坡與秀姑巒溪 

西南坡 , 曲折蜿蜒西南行 , 與旗山溪隔山平行 , 流經梅山、桃源、寶來、土壠、荖濃、 

六龜至大津納入濁口溪 , 過竹子門而出谷 , 入屏東平原 , 河流分歧成辮狀西南流 , 於磚 

子地北匯納東來之隘寮溪 , 後折向西行 , 至嶺口與南下之旗山溪相匯而成高屏溪 , 河川 

全長 137 公里 , 流域面積 1373 平方公里。 

高屏溪流域內建有鳳山水庫 ( 集水面積 3 km 2 ) 及澄清湖 , 供給高雄市、鳳山市、大 

寮鄉、小港鄉、林園鄉、鳥松鄉及大樹鄉等七市鄉鎮之公共用水及工業用水 , 目前鳳山 

水庫主要提供附近臨海工業區、林園工業區 … 等工業區之公共給水。 

( 註 : 鳳山水庫目前高屏溪取水口位於高屏溪 ( 大樹 ) 攔河堰 ( 於水源較豐裕時期 ), 

取水口上移有助於獲得較佳之原水水質 , 過去的取水口昭明及林園抽水站因水源鹽化問 

題目前無供應進水 ; 東港溪取水口則位於港西抽水站。) 

2-109

圖 2.2.9-1 鳳山水庫地形圖 

表 2.2.9-1 鳳山水庫基本資料表 

項目內容項目內容 

水庫編號 30803 水庫名稱鳳山水庫 

英文名稱 Fengshan Reservoir 管理單位代碼省自來水公司 

計劃標的公共給水 , 工業用水位置高雄縣林園鄉 

河系名稱 

高屏溪 , 東港溪 


公里 ) 

3.0 

最高常水位 ( 公 47.0 最大可能供水 50.0 

2-110

尺 ) 

位 (CMS) 


(CMS) 

0 


尺 ) 

0 


積用 ) 

0 


頃 ) 

74.90 


公尺 ) 

9200000 



8500000 

現在有效蓄水 


7868876.0 



255500000 

完工日期 

壩頂標高 ( 公 

尺 ) 

53.5 


( 公尺 ) 

39.5 


尺 ) 

325.0 

壩頂寬度 ( 公 

尺 ) 

9.0 


公尺 ) 

749000 

溢洪道最大溢 

洪量 

162.0 


洪量 

91.0 

目前功能及效 

益 

工業用水 

計畫效益 

自來水 :700000 立方公 

尺 / 日 , 計畫年供水量 

255500000 立方公尺 

資料來源 : 經濟部水利署 , 水文水資源資料管理供應系統 , 


鳳山水庫位處南台灣 , 屬熱帶氣候 , 全年溫度不低於 15℃, 年平均溫度 24.7℃, 年平 

均降雨量為 1784.9mm(1971-2000), 圖 2.2.9 -2~2.2.9-5 分別為高雄氣象站溫度、降雨 

量、降雨日數及相對溼度月平均分佈圖。 

2-111

35 

30 

25 

度 C 

20 

15 

10 

高雄氣象站 -- 溫度統計 (1971-2000) 

最高溫度 

平均溫度 

最低溫度 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.9-2 高雄氣象站溫度統計圖 

500 

400 

300 

mm 

200 

100 

0 

高雄氣象站 -- 降雨量統計 (1971-2000) 

降雨量 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.9-3 高雄氣象站降雨量月平均分佈圖 

天 

20 

15 

10 

5 

0 

高雄氣象站 -- 降雨日數統計 (1971-2000) 

降雨日數 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.9-4 高雄氣象站降雨日數月平均分佈圖 

100 

90 

80 

% 

70 

60 

50 

高雄氣象站 -- 相對溼度統計 (1971-2000) 

相對溼度 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.9-5 高雄氣象站相對溼度月平均分佈圖 

2-112

東港溪年逕流量可達 14 億立方公尺 , 主要供應農業用水及工業用水。高屏溪年逕 

流量高達 84 億立方公尺 , 主要供應農業用水、養殖業用水、公共給水及工業用水。但 

由於雨水多集中於夏季 , 鳳山水庫、澄清湖、中正湖等儲水設施的儲水能力又有限 , 以 

致水資源無法有效利用。 

東港溪流域內共有六個雨量站 , 年平均雨量為 2248 公厘 , 上游約為 2641 公厘、 

中游內埔一帶多達 2346 公厘、下游東港一帶則約為 1755 公厘。全流域之雨量集中於 

每年的五月至九月 , 佔全年總雨量之 90%。每年降雨量之變化大致相同 , 均自三月漸增 , 

六月至九月為雨季 , 十月中旬以後銳減 , 十一月至翌年二月為乾旱季。 

東港溪流域內相對濕度約在 79%~81% 之間。夏天雨季來臨時溼度較高 , 冬季氣候 

乾燥 , 溼度較低。 

其他與水質或水污染有關的氣象因素 , 有日照時數和平均雲量 , 這兩個氣象因素會 

影響水中藻類的光合作用。 

東港溪流域內之流量站至民國 75 年有潮州站及興化廓 , 但至民國 94 年僅剩下潮州 

站 , 各雨量站相關基本資料如表 2.2.9-2 所示。 

表 2.2.9-2 東港溪流域內流量站況表 ( 民國 94 年 ) 

河系站名位置水面積積 km 2 紀錄年代 

潮州潮州鎮 175.3 59~94 共 35 年 

東港溪興化廓萬丹鄉 321.7 65~75 共 11 年 

港西新園鄉 392.6 


2-113

表 2.2.9-3 東港溪流域潮州站歷年之平均流量概況及最大流量 ( 民國 94 年 ) 


月份 

站名 

潮州站 

一月 1.91 

二月 1.48 

三月 2.00 

四月 1.68 

五月 3.18 

六月 25.98 

七月 6.41 

八月 17.42 

九月 29.51 

十月 12.13 

十一月 8.62 

十二月 4.83 

日平均流量 9.60 

最大瞬時流流量 1690 

量年份 70 

最大日平均 

最小日平均 

流量 907 

年份 70 

流量 0.06 

年份 76 


東港溪及高屏溪的水源水質水量保護區內人口約 65 萬人、養豬 200 萬頭及一些工 

業區 , 而目前鳳山水庫觀光遊憩區仍在規劃當中 , 未來必須進行污染評估及監測。東港 

溪及高屏溪之產業活動以養豬業對水質影響最嚴重 , 其他部分則為工業及生活污水。表 

2.2.9-4 為鳳山水庫集水區各類土地利用面積。 

2-114

表 2.2.9-4 鳳山水庫集水區各類土地利用面積 ( 張等 1999) 

土地利用林地果園及農地社區其他總和 

面積 (ha) 87 122 47 53 309 

( 註 : 以上數據是採用 SPOT 衛星影像及 GIS 系統等分析得到之結果 ) 

(1) 逕流係數 

東港溪逕流係數為流域內全年逕流量和流域年雨量之比值 , 其比值應小於 1.0, 依 

歷年資料 , 當年降雨量及河川年逕流量較多時 , 逕流係數均屬偏高。 

高屏溪逕流係數為流域內全年之逕流量和流域內年雨量之比值 , 逕流係數須視流域 

內之土地利用情形、地形地勢、地下水及伏流水之滲流、以及上游是否建造水庫而定。 

各站之平均逕流係數都在 0.7 以上 , 至於月眉站、大津站、九曲堂站 , 被截留部分流量 , 

出現較小之逕流係數。 

(2) 土地利用現況 

東港溪流域位屏東平原精華區 , 水源豐沛 , 農業發達。上游自萬安溪與牛埔溪合流 

點以上屬淺山區 , 部分為保安林及山地保留地 , 河流兩岸坡度緩多開墾成平台階地種植 

果樹 , 合流點以下至河口之下游地區大部分為平原 , 農地約佔 70%; 住宅及工廠建地約 

佔 15%; 池塘與魚塭約佔 5%; 道路及其他公共設施約佔 10%。屬高度開發地區 , 人口 

密集 , 污染較為嚴重。高屏溪流域內各鄉鎮土地使用之情況 , 列於表 2.2.8-5。 

至民國 92 年底 , 高屏溪流域內各鄉鎮土地使用之情況 , 列於表 2.2.8-6。總共 3277 

平方公里 , 流域面積高達 3257 平方公里 , 係台灣地區流域面積最大河川。本流域流經 

高雄、屏東二縣精華區 , 主流荖濃溪自寶來和支流旗山溪自甲仙以上屬深山區 , 山勢陡 

峻 , 且都原始森林 , 溪谷深淵 , 水流湍急 , 居民稀少。中下游河流兩岸坡度較平緩 , 大 

部分為山坡地和廣大平原 , 土地肥沃 , 水利發達 , 物產豐富 , 耕地面積達 650 平方公里 , 

佔全流域面積之 20.4%, 是台灣主要糧食生產地。 

(3) 都市計畫 

東港溪流域內的鄉鎮都市計畫、計畫人口、面積、密度及土地分區使用情形 , 列於 

表 2.2.8-7。 

高屏溪流域內除了桃源鄉、三民鄉、六龜鄉、杉林鄉、內門鄉、茂林鄉、霧台鄉、 

三地鄉和瑪家鄉等九個鄉未有都市計畫外 , 其餘皆完成都市計畫。各鄉鎮市的計畫面 

積、人口密度等資料 , 列於表 2.2.8-8。住宅用地、商業用地及一般工業用地是河川污 

2-115

染的主要來源 , 流域內這三種計畫用地共 2227 公頃、佔總計畫面積的 36%。計畫人口 

密度在 27~131 人 / 公頃間屬中密度 , 其中以屏東市和旗山鎮的計畫密度較高。該二市鎮 

所產生的都市污水較集中 , 值得注意。 

表 2.2.9-5 東港溪流域各鄉鎮土地使用現況 

鄉鎮名稱總面積水田旱田 

屏東縣 

耕地面積 

合計 


都市計畫 

面積 

潮州鎮 4,243 1,605.06 936.26 2,541.32 514 

東港鎮 2,946 651.50 254.0 905.5 1,002 

萬丹鄉 5,747 2,566.12 650.16 3,216.28 399 

長治鄉 3,989 1,490.65 2,113.57 3,604.22 316 

麟洛鄉 1,626 866.11 133.97 1,000.08 285 

萬巒鄉 6,073 2,916.01 1657.7 4,573.71 271 


竹田鄉 2,907 1,523.39 784.73 2,308.12 152 

新埤鄉 5,901 862.73 3,799.89 4,662.62 173 

新園鄉 3,831 841.26 1,159.84 2,001.10 784 

崁頂鄉 3,127 1,027.82 780.98 1,808.80 195 

南州鄉 1,897 1,088.95 414.97 1,503.92 290 

瑪家鄉 7,870 - 481.93 481.93 - 

泰武鄉 11,863 9 1,364 1,373 - 

合計 70,206 18,793.52 16,561.34 35,354.86 4,868.00 

資料來源 :93 年屏東縣統計要覽。 

2-116

表 2.2.9-6 高屏溪流域各鄉鎮土地使用現況 

鄉鎮名稱總面積水田旱田 

高雄縣 

耕地面積 

合計 


都市計畫 

面積 

桃源鄉 92,898 100.32 1,860.73 1,961.05 - 

三民鄉 25,299 171.50 1,282.50 1,454 - 

甲仙鄉 12,403 372.63 1,030.53 1,403.16 - 

六龜鄉 19,416 1,036.89 2,584.73 3,621.62 - 

杉林鄉 10,400 1,490.75 2,011.80 3,502.55 - 

內門鄉 9,562 1,450.96 1,688.96 3,139.92 - 

茂林鄉 19,400 42.25 569.97 612.22 - 

美濃鎮 12,003 3124 926 4050 328 

旗山鎮 9,461 2,077.6 2376 4454 325 

大樹鄉 6,698 170.5 3,861.85 4,032.35 163 

屏東縣 

霧台鄉 27,880 - 1,053.02 1,053.02 - 

三地鄉 19,640 50.42 1,688.51 1,738.93 - 

瑪家鄉 7,870 - 481.93 481.93 - 


鹽埔鄉 6,435 2,062.72 1,806.38 3,869.10 186 

高樹鄉 9,015 3,022.50 4,483.64 7,506.14 253 

里港鄉 6,892 653.08 2,135.10 2,788.18 398 

九如鄉 4,202 980.95 1,604.82 2,585.77 283 

長治鄉 3,989 1,490.65 2,113.57 3,604.22 316 

屏東市 6,507 1,704.95 786.31 2,491.26 1,924 

萬丹鄉 5,747 2,566.12 650.16 3,216.28 399 

新園鄉 3,831 841.26 1,159.84 2,001.10 784 

合計 327,734 26754.97 38,185.69 64,941.06 5,520 


2-117

表 2.2.9-7 東港溪流域各鄉鎮都市計畫土地使用情形 


鄉鎮名稱 

都市計畫 

面積 

計畫人口 

密度人 / 平 

方公里 

住宅用地 

商業用地 

一般工 

業用地 

農業用 

地 

屏東縣 

潮州鎮 514 9,722 209.7 24.9 18.7 122.4 

東港鎮 1,002 4,989 231.9 14.8 189.7 322.3 

萬丹鄉 399 4,762 90.6 6.1 0.0 236.6 

長治鄉 316 4,120 70.0 2.4 3.2 198.2 

麟洛鄉 285 4,985 31.6 3.2 11.9 213.6 

萬巒鄉 271 2,957 41.6 3.5 14.9 181.4 

內埔鄉 487 3,287 135.9 6.3 5.2 226.0 

竹田鄉 152 1972 15.6 1.1 6.1 110.2 

新埤鄉 173 2,314 20.0 1.7 7.0 131.0 

新園鄉 784 2,703 62.8 4.9 30.4 425.1 

崁頂鄉 195 2,055 14.6 0.6 0.6 156.9 

南州鄉 290 4,833 46.3 3.6 20.7 143.4 

合計 4,868.00 - 970.6 73.1 308.4 

2, 

467.1 

資料來源 :93 年屏東縣統計要覽。 

2-118

表 2.2.9-8 高屏溪流域各鄉鎮都市計畫土地使用情形 


鄉鎮名稱 

都市計 

畫面積 

計畫人口密度 

人 / 平方公里 

住宅用 

地 

商業用 

地 

一般工 

業用地 

農業用 

地 

高雄縣 

美濃鎮 328 6,707 116.23 10.66 9.59 125.54 

旗山鎮 325 7,692 91.63 11.52 - 55.32 

大樹鄉 163 5,521 42.09 3.24 1.53 69.17 

屏東縣 

內埔鄉 487 3,287 135.9 6.3 5.2 226.0 

鹽埔鄉 186 4,576 48.4 2.9 - 112.5 

高樹鄉 253 3,160 38.3 6.5 - 186.0 

里港鄉 398 3,267 92.2 8.5 9.5 205.8 

九如鄉 283 4,246 79.4 4.0 5.2 133.5 

長治鄉 316 4,120 70.0 2.4 3.2 198.2 

屏東市 1,924 13,064 870.1 47.8 284.5 39.3 

萬丹鄉 399 4,762 90.6 6.1 - 236.3 

新園鄉 784 2,703 62.8 4.9 30.4 425.1 

合計 5,062 - 737.651 1,148.2 349.12 2,012.73 



鳳山水庫為離槽水庫 , 水源目前大部分來自於東港溪的地面水及豐水期引自高屏溪 

攔河堰 , 港西抽水站水質監測站之 NH 3 -N、TN、TP 水質趨勢變化圖如圖 2.2.9-6~2.2.9-8 

所示 , 攔河堰之沉砂池水質之硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、總磷趨勢變化圖如圖 

2.2.9-9~2.2.9-12 所示。 

水庫各採樣點表水 NH 3 -N、TN、PO - 4 -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 及 

TSI 之趨勢變化圖如圖 2.2.9-13~2.2.9-20。 

2-119

10.00 

8.00 

氨氮 (mg/L) 

6.00 

4.00 

2.00 

0.00 

91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9 

日期 

圖 2.2.9-6 港西抽水站水質監測站之氨氮趨勢圖 (91~93) 

20.00 

16.00 

總氮 (mg/L) 

12.00 

8.00 

4.00 

0.00 

91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9 

日期 

圖 2.2.9-7 港西抽水站水質監測站之總氮趨勢圖 (91~93) 

3.00 

2.00 

總磷 (mg/L) 

1.00 

0.00 

91/3 91/9 92/3 92/9 93/3 93/9 

日期 

圖 2.2.9-8 港西抽水站水質監測站之總磷趨勢圖 (91~93) 

2-120

硝酸鹽氮 (mg/L) 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.9-9 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之硝酸鹽氮趨勢圖 (89/3~93/12) 

( 來源資料 : 國立成功大學環境研究中心 ) 

亞硝酸鹽氮 (mg/L) 

0.3 

0.25 

0.2 

0.15 

0.1 

0.05 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.9-10 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之亞硝酸鹽氮趨勢圖 (89/3~93/12) 


2-121

氨氮 (mg/L) 

2 

1.8 

1.6 

1.4 

1.2 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.9-11 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之氨氮趨勢圖 (89/3~93/12) 

1 


0.8 

總磷 (mg/L) 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

89/2 89/12 90/10 91/8 92/6 93/4 94/1 

時間 

圖 2.2.9-12 高屏溪攔河堰 -- 沉砂池水質之總磷趨勢圖 (89/3~93/12) 


2-122

氨氮 (mg/l) 

12 

10 

8 

6 

4 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

2 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.9-13 鳳山水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

TN(mg/l) 

25 

20 

15 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.9-14 鳳山水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 


7000 

6000 

5000 

4000 

3000 

2000 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

1000 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.9-15 鳳山水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 

2-123


3000 

2500 

2000 

1500 

1000 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

500 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.9-16 鳳山水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

TSI(SD) 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

測站一 

40 

30 

測站二 

20 

測站三 

10 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.9-17 鳳山水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

140 

120 

100 

TSI(TP) 

80 

60 

測站一 

測站二 

40 

測站三 

20 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.9-18 鳳山水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

2-124

90 

80 

70 

TSI(chl-a) 

60 

50 

40 

測站一 

30 

測站二 

20 

測站三 

10 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.9-19 鳳山水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

90 

80 

70 

TSI 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 95/10/10 

時間 

圖 2.2.9-20 鳳山水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 


(1) 點源及其污染量估計 

鳳山水庫污染負荷主要來自養豬廢水及生活污水 ( 其他污染來源因比重小 , 暫 

時忽略 )。以東港溪及高屏溪流域人口數 65 萬人及養豬頭數分別為 200 萬頭估計 , 

而以一頭豬隻污染量為人口污染量四倍計算 , 則總計相當於 865 萬人口所產生的 

生活污水之污染量 , 故再考量鳳山水庫之進水量可得污染負荷量。( 但因近年政策 

推行 , 養豬頭數有減少之趨勢。) 

表 2.2.9-9 為家庭污水水質推估 ( 溫 1995), 可得每人每日平均污水量及 

BOD5、SS、油脂之負荷量與濃度。 

2-125

表 2.2.9-9 高雄污水區家庭污水水質推估 

項目民國 80 年民國 90 年民國 100 年 

每人每日平均污水量 (lpcd) 240 290 340 

BOD 5 負荷量 (gpcd) 43 53 63 

BOD 5 濃度 (mg/L) 180 185 185 

SS 負荷量 (gpcd) 44 53 62 

SS 濃度 (mg/L) 183 183 185 

油脂負荷量 (gpcd) 18 21 24 

油脂濃度 (mg/L) 75 72 70 

表 2.2.9-10( 溫 1995) 鳳山水庫進流水之水質及污染量 , 氨氮為 2608.7 公斤 / 

日 ,BOD 為 3225.1 公斤 / 日。 

表 2.2.9-10 鳳山水庫進流水八十三年之水質及污染量 

月份 \ 項目 

進水量 

氨氮 

BOD 

cmd mg/L 負荷 (kg/d) mg/L 負荷 (kg/d) 

一 

二 

三 

四 

五 

六 

七 

八 

九 

十 

十一 

十二 

501439* 

504289 

518048 

527380 

469213 

525653 

549813 

558287 

534393 

544561 

498750 

503410 

6.55* 

7.28 

7.67 

7.8 

7.8 

4.0 

2.7 

1.9 

2.5 

3.5 

4.4 

5.0 

3284.4 

3671.2 

3973.4 

4113.6 

3659.9 

2102.6 

1484.5 

1060.7 

1336.0 

1906.0 

2194.5 

2517.1 

6.5** 

-- 

7.6 

9.2 

8.8 

4.5 

3.2 

5.8 

2.5 

6.3 

6.4 

7.9 

3259.4 

-- 

3937.2 

4851.9 

4129.1 

2365.4 

1759.4 

3238.1 

1336.0 

3430.7 

3192.0 

3976.9 

平均 519603 5.1 2608.7 5.7 3225.1 

(2) 非點源及其污染量估計 

表 2.2.9-11 鳳山水庫集水區各類土地利用污染負荷推估 ( 輸出係數引用 ( 溫等 

2003)): 

2-126

表 2.2.9-11 鳳山水庫集水區各類土地覆蓋污染負荷推估 

鳳山水庫面積總氮總磷總氮總磷 

土地利用 ha kg/ha/year kg/ha/year kg/year kg/year 

林地 87 11.1 0.36 966 31 

農地 ( 果園為主 ) 122 26 1 3172 122 

社區 47 15.9 2.77 747 130 

其地 53 2.25 0.3 119 16 

總和 309 - - 5004 299 

6. 鳳山水庫改善優養之方法 

(1) 外部負荷之控制 

由於鳳山水庫之水源受到養豬廢水之污染最為嚴重 , 故採取源頭控制之方式 , 

減少廢水排放量、堆肥法、廢水再利用及廢水處理後再排放 , 以達到有效減少營養 

鹽進入水庫。 

(2) 內部負荷之控制 

鳳山水庫之 TSI 值相當高 , 水中營養鹽及藻類含量很高。營養鹽由生物方法控 

制 , 利用水生植物法吸收水中的 N、P 甚至重金屬 ; 藻類則應用湖水濃縮除藻法去 

除 ( 硫酸銅殺藻無實值效益 )。另可進行底泥浚渫法以減少營養鹽之釋出。鳳山水庫目 

前仍進行深層曝氣 , 使水庫底層避免造成厭氧狀態 , 使 Fe 2+ 還原 , 造成 PO 3- 之釋出 , 

此外深層曝氣亦有助 NH 3 - -N 之氧化 , 不適合採用強迫循環法。 

鳳山水庫入水口 

鳳山水庫目前仍執行深層曝氣 

2-127

鳳山水庫大壩 

鳳山水庫岸邊之曝氣設施 

鳳山水庫四週集水區現況 

參考文獻 

1. 溫清光 ,” 鳳山水庫曝氣工程效益評估 ”, 台灣省自來水公司 , 民國 84 年 2 月。 

2. 水庫監測與集水區污染防治規劃 — 台灣地區水庫水質評析與水質管理規劃 , 行政院 

環境保護署 , 張穗蘋等 , 民國 88 年 8 月。 

3. 行政院環境保護署網站 ,http://www.epa.gov.tw/main/index.asp。 

4. 中央氣象局網站 ,http://www.cwb.gov.tw/V4/index.htm。 


劃 ”, 行政院環境保護署 ,1998,6。 


劃 ”, 行政院環境保護署 ,1999,6。 



署 ,2003,11。 


署 ,2004,8。 

2-128

10.93 年屏東縣統計要覽 , 屏東縣政府 ,2004。 

11.93 年高雄縣統計要覽 , 高雄縣政府 ,2004。 

12. 國立成功大學 , 東港溪流域污染防治綜合規劃總報告 , 台灣省環保處 ,1989。 

13. 國立成功大學 , 高屏溪流域河川水質規劃 , 經濟部水資源統一規劃委員會 ,1989。 

2-129

2.2.10 牡丹水庫 


牡丹水庫集水區位於屏東縣南端牡丹鄉境內如圖 2.2.10-1 及圖 2.2.10-2 所示。民國 

77 由台灣省水利局 ( 南工處 ) 興建 , 管理機關為經濟部水利署南區水資源局。牡丹水 

庫水源主要為四重溪上游之支流 - 汝仍溪與牡丹溪 , 其中汝仍溪集水區面積 41.8 平方 

公里 , 牡丹溪集水區面積 27.4 平方公里 , 牡丹水庫集水區面積共約 69.2 平方公里 , 水 

庫滿水位標高 142 公尺 , 滿水面積 1.42 平方公里 , 有效容量 2910 萬立方公尺 , 最大 

洪水位標高 142.8 公尺 , 主要用途為灌溉與給水。表 2.2.10-1 為牡丹水庫概述表及計畫 

效益表。 

圖 2.2.10-1 牡丹水庫集水區之地形水系圖 

2-130

圖 2.2.10-2 牡丹水庫地形圖 

2-131

表 2.2.10-1 牡丹水庫概述表及計畫效益表 

水庫名稱牡丹水庫英文名稱 Mudan Reservoir 

工程費 74 億元管理單位代碼牡丹水庫 

計劃標的公共給水 , 灌溉位置屏東縣牡丹鄉 

河系名稱四重溪 ( 牡丹溪 ) 


公里 ) 

69.20 

最高常水位 ( 公 

尺 ) 

142.0 

最大可能供水位 

(CMS) 

142.8 


(CMS) 

0 


尺 ) 

0 


積用 ) 

0 


頃 ) 

142.00 


公尺 ) 

31,190,000 

計畫有效蓄水量 


30,560,000 

現在有效蓄水量 


29079110 

計畫年運用水量 


37094000 

完工日期 85 年 2 月壩頂標高 ( 公尺 ) 145.0 


( 公尺 ) 

65.0 壩頂長度 ( 公尺 ) 445.6 

壩頂寬度 ( 公尺 ) 10.0 

計畫效益 


公尺 ) 

2,819,000( 築填體積 ) 

自來水 

目前功能及效益 

目前功能 

自來水 : 計畫年供水量 2,910 萬立方公尺 , 現有年供水 

量約 26000000 立方公尺 

已發揮蓄水、防洪、供水等功能 

正常 


集水區內僅有牡丹溪上游有牡丹、汝仍雨量站。氣候資料可參考附近恆春氣候站資 

料分析之 , 其歷年氣象資料如表 2.2.10-2 所示。 

2-132

根據恆春站資料統計 , 月平均氣壓以十二月最大為 1015.3 毫巴 , 以八月份之 1002.9 

毫巴為最低 , 歷年月平均氣壓為 1009.5 毫巴。 

依恆春站 2004 年統計資料顯示 , 本區屆於典型熱帶氣候 , 四季溫差不大 , 其年變 

化如圖 2.2.10-3, 每年的一月最冷為 20.3℃, 七月份最熱氣溫達 28.3℃, 年平均氣溫 

為 25.0℃。 

依恆春站 2004 年資料統計顯示如圖 2.2.10-4, 月平均相對濕度以十二月份之 66.7% 

最低 , 相對濕度最高在八月份為 80.7%, 歷年年平均相對濕度為 74.2%。唯牡丹水庫集 

水區特定水土保持區斜向東逆由旭海村接海 , 海陸風日夜變化大 , 尤其十月到翌年四 

月 , 日夜溫差較大的季節 , 明顯的陸風十分強勁 , 俗稱落山風。海陸風交替下 , 風速當 

高於恆春。 

依恆春站 2004 年統計資料顯示 , 年平均風速為 11.6m/s, 七至九月颱風來襲時 , 

風速會高達每秒四十餘公尺 , 此外皆吹微弱西南風 ; 十月至翌年三月吹東北季風 , 風向和 

地球行星風系之東北信風一致 , 所以風特強 , 每秒高達 5.7 公尺。 

根據恆春測站資料統計如圖 2.2.10-5, 月平均日照時數為 200.6 小時 , 以七月份的 

日照時數達 229.7 小時 , 十二月份的日照時數最低 , 為 171.7 小時。 

因本區四季皆處於溫熱狀態其變化示如圖 2.2.10-6, 故蒸發量較其他地區為偏高 , 

尤其在日照時數偏高的五月份也是蒸發量最多的一個月份其值高達 190.6mm, 屬於冬 

季的二月份蒸發量較少為 142.4mm, 較歷年月平均值 161.9mm 偏低許多。由於海陸風 

造成白天風迎坡而上 , 入夜落山風強勁 , 牡丹水庫集水區特定水土保持區之蒸發量應遠 

大於恆春測站的資料。 

經牡丹站與石門站資料統計之結果石門站與牡丹站年雨量約為 2600mm 略高於全 

島的平均值 ; 石門站的年總雨量略多且雨量變化範圍顯然較牡丹站為大 , 雨量分佈不均且 

年總雨量牡丹為 80%、石門為 85% 之兩量均來自 5 月至 10 月份的夏季。 

流量資料係利用牡丹水庫運轉月報表數據統計 85 年 4 月 ~88 年 6 月之流量資料列 

如圖 2.2.10-7, 自圖中可得知牡丹水庫自完工使用後近年之水位隨年逐漸增高顯示運作 

正常 , 由此三年間的水位圖 , 同時發現在每年的 6 月 ~7 月期間水位圖形成一個週期性 

的圓弧拋物線型 , 凡降雨帶來逕流量水庫水位也隨之升高 , 配合 5 月 ~10 月的雨季水位 

逐升 , 水庫行水量最豐約在年底 ,11 月開始的乾季水位自最高點下降 , 惟 87 年 10 月 

有全年 1/3 的雨量 , 故隔年 2 月水位由最高點逐降而蓄水量最少則在最乾旱的 3~5 月份。 

2-133

月份 

項目 

表 2.2.10-2 恆春測站歷年氣象資料月平均統計表 

( 民國前 16 年至 93 年止 ) 

氣壓氣溫相對溼度風速蒸發量 

(mb) (℃) (%) (m/sec) (m.m) 

日照時間 

(hr) 

一月 1014.8 20.3 69.7 9.6 143.1 179.3 

二月 1014.1 21.3 69.7 10.0 142.4 178.1 

三月 1012.9 22.8 71.0 10.5 179.1 207.0 

四月 1010.2 25.3 73.0 9.1 186.8 212.6 

五月 1006.8 27.5 74.0 10.8 190.6 223.8 

六月 1005.1 27.7 78.7 10.3 153.8 203.2 

七月 1003.8 28.3 79.7 11.0 159.6 229.7 

八月 1002.9 28.1 80.7 10.7 146.0 202.4 

九月 1006.8 27.4 78.7 16.1 149.9 200.9 

十月 1009.7 25.7 67.3 12.7 177.8 210.8 

十一月 1012.7 24.3 69.7 14.1 163.8 188.0 

十二月 1015.3 21.6 66.7 14.1 149.9 171.7 

年平均 1009.5 25.0 74.2 11.6 161.9 200.6 

資料來源 : 中央氣象局 ,2004 

30.0 

25.0 

20.0 

氣溫 (℃) 

15.0 

10.0 

5.0 

0.0 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.10-3 

恆春站歷年氣溫月平均統計圖 

2-134

相對溼度 (%) 

90.0 

80.0 

70.0 

60.0 

50.0 

40.0 

30.0 

20.0 

10.0 

0.0 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.10-4 

恆春站歷年相對溼度月平均統計圖 

250 

200 

日照時間 (hr) 

150 

100 

50 

0 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.10-5 恆春站歷年日照時間平均統計圖 

2-135

250 

200 

蒸發量 (mm) 

150 

100 

50 

0 

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 

月份 

圖 2.2.10-6 

恆春站歷年蒸發量月平均統計圖 

平均入流量 (cms) 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

85 年 1 月 

85 年 6 月 

入流量 

水位 

圖 2.2.10-7 

85 年 11 月 

86 年 4 月 

86 年 9 月 

87 年 2 月 

87 年 7 月 

87 年 12 月 

88 年 5 月 

88 年 10 月 

時間 (mouth) 

89 年 3 月 

89 年 8 月 

90 年 1 月 

90 年 6 月 

90 年 11 月 

91 年 4 月 

91 年 9 月 

92 年 2 月 

92 年 7 月 

牡丹水庫民國 85 至 88 年年逕流量與水位歷線圖 

牡丹水庫水資源利用 , 主要是提供恆春半島及核三廠、墾丁國家公園、海博館、特 

種營區、五里亭機場等之公共給水 , 部份則是提供灌溉。 


(1) 人口及分布 

160.00 

140.00 

120.00 

100.00 

牡丹水庫集水區均在牡丹鄉境內 , 依據屏東縣統計要覽 , 至民國 89 年人口總 

數為 4238 人 , 其中女性有 1948 人 , 男性有 2290 人 , 主要為原住民 , 經濟活動以 

農業為主。 

(2) 地形、地質與土壤 

牡丹水庫集水區含汝仍溪與牡丹溪。汝仍溪發源於東源村西側 , 流路向西南至 

80.00 

60.00 

40.00 

20.00 

0.00 

水位 (m) 

2-136

壩址北端 3 公里處流路轉向正南 , 低住台地發達 , 河谷漸呈寬闊 , 水庫主要蓄水腹 

地即為汝仍溪下游段河谷。表 2.2.10-3 為集水區物理特性統計表。 

(3) 環境地質 

集水區的地質屬於厚度達近千公尺中新世牡丹層 , 岩性為頁岩和薄砂岩互層夾 

有少數層狀砂岩。 

表 2.2.10-3 牡丹水庫集水區物理特性統計表 

名稱符號單位 

集水區 

汝仍溪牡丹溪 

附註 

集水區面積 A km 2 41.8 27.4 

集水區周長 P km 33.15 33.08 

本流長度 L0 km 20.3 16.9 

溪流總長度 L1 km 43.3 30.4 L1=∑Li 

平均高度 H m 416.01 349.06 H=∑e/∑N 

平均陡度 Sg % 45090 39.79 Sg=D∑L/A 

平均寬度 W km 2.06 1.62 W=A/L0 

密集度 C 1.45 1.78 C=P/2√πA 

起伏量 R m 4547.2 3120.42 R=∑Hmax-∑Hmin 

溪流密度 Dd 1/km 1.04 1.11 Dd=L1/A 

形狀係數 F 0.10 0.10 F=A/L02 

(4) 土壤 

本集水區之土壤分佈圖如圖 2.2.10-8 依土級 (class) 分類以石質土為主 , 以崩積 

土及黃壤為副。在東源村附近 , 二支流集水區之上游集水區的東南部分尚有沖積土 

散佈。 

如圖 2.2.10-9 依土壤質地分類 , 分佈於本集水區之土壤質地以土質壤土為主 , 

分佈於集水區西邊 ; 其次為壤土 , 分佈於集水區東側 ; 而部份粗砂土、砂土則散佈於集 

水區西側 , 少數粘質壤土、砂質粘壤土分佈於東源村、牡丹中社、鐵線橋及中間路 

地區 ; 砂質粘壤土的面積極小集中在水水庫壩址東側附近。 

2-137

圖 2.2.10-8 牡丹水庫集水區土壤分類圖 ( 資料來源 : 水土保持局 ) 

圖 2.2.10-9 牡丹水庫集水區土壤質地圖 ( 資料來源 : 水土保持局 ) 

(5) 集水區土地利用 

本集水區面積為 6920 公頃 , 其中國有林班地之面積為 4243.4 公頃 , 約佔全 

區之五分之三 , 其餘皆為山地保留地與原野地 , 而山地保留地之面積為 2327.5 公 

頃 , 其土地利用情形如圖 2.2.10-10 所示 , 以林業之利用為主。而非林地之利用中 , 

檳榔的種植面積為 55.6 公頃 , 果園栽植面積為 23.1 公頃 , 水稻田的面積則較小為 

6 公頃。表 2.2.10-4 為牡丹水庫集水區特定水土保持區各土地利用型現況統計表 , 

可知目前本集水區所屬山坡地以種植闊葉樹人工林及闊葉樹林為主。 

2-138

圖 2.2.10-10 牡丹水庫集水區土地利用型態圖 ( 資料來源 : 農林航測所 ) 

2-139

表 2.2.10-4 為牡丹水庫集水區各土地利用型現況統計表 

類別調查代號內容筆數面積 (m 2 ) 百分比 

林地 

非林地 

非林地 

50 闊葉樹林 95 17367678.92 26.12% 

119 針葉樹人工林 2 318290.20 0.48% 

149 闊葉樹人工林 62 43626625.30 65.62% 

180 闊竹混合交林 1 7496.67 0.01% 

300 崩塌地 126 124164.13 0.19% 

310 治理地 7 79254.66 0.12% 

613 草生地 51 293210.25 0.44% 

614 荒地 28 215616.48 0.32% 

629 旱作地 44 180478.38 0.27% 

636 檳榔 136 556765.54 0.84% 

639 果園 40 231401.76 0.35% 

640 其他墾地 86 922414.50 1.39% 

710 建地 75 194968.09 0.29% 

730 水稻田 23 60564.78 0.09% 

770 墓地 2 12613.87 0.02% 

780 沼澤地 3 118095.29 0.18% 

790 水庫 1 1429709.00 2.15% 

800 水池 39 146562.91 0.22% 

900 岩盤地 5 18083.57 0.03% 

9500 河流 3 579425.43 0.87% 

總計 829 66483419.75 100.00% 

• 林地 : 闊樹樹林、針葉樹人工林、闊葉樹人工林、闊竹混合交林。 

• 非林地 : 崩塌地、治理地、草生地、荒地、旱作地、檳榔、果園、建地、水稻田、 

墓地、沼澤地、水庫、水池、岩盤、河流等。 


其各採樣點表水 NH 3 -N、TN、PO 4 - -P、TP、TSI(SD)、TSI(TP)、TSI(chl-a) 

及 TSI 之趨勢變化圖如圖 2.2.10-11~2.2.10-18。 

2-140

氨氮 (mg/l) 

12 

10 

8 

6 

4 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

2 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-11 牡丹水庫表水 NH 3 -N 水質趨勢變化圖 

TN(mg/l) 

25 

20 

15 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

測站四 

5 

0 

82/1/31 83/6/15 84/10/28 86/3/11 87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-12 牡丹水庫表水 TN 水質趨勢變化圖 


70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-13 牡丹水庫表水磷酸鹽水質趨勢變化圖 

2-141


70 

60 

50 

40 

30 

20 

測站一 

測站二 

測站三 

10 

0 

87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-14 牡丹水庫表水總磷水質趨勢變化圖 

80 

70 

60 

TSI(SD) 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-15 牡丹水庫表水 TSI(SD) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI(TP) 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-16 牡丹水庫表水 TSI(TP) 水質趨勢變化圖 

2-142

70 

60 

TSI(chl-a) 

50 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-17 牡丹水庫表水 TSI(chl-a) 水質趨勢變化圖 

70 

60 

50 

TSI 

40 

30 

20 

10 

測站一 

測站二 

測站三 

0 

87/7/24 88/12/6 90/4/19 91/9/1 93/1/14 94/5/28 

時間 

圖 2.2.10-18 牡丹水庫表水 TSI 水質趨勢變化圖 


(1) 點源污染分析 

牡丹水庫位於屏東縣牡丹鄉境內 , 涵蓋鄉鎮包括牡丹鄉石門村、牡丹村、東 

源村及高士村等四個村落 , 其中僅牡丹村及東源村位於集水區範圍內。牡丹水庫 

集水區內土地使用以林地為主 , 非林地則以檳榔種植面積最大 ; 集水區內牡丹村 

現有人口 832 人 , 東源村現有人口 507 人 ; 集水區產業以一級及二級產業為主 , 

無任何工廠及養豬場之設立 (2003 郭等 )。 

牡丹水庫集水區污染來源包括有點污染源、非點污染源及水庫內的污染釋 

出 , 就其產生量說明如下。 

牡丹水庫集水區內主要點污染源 , 包括有生活污水及遊憩污水等二大類 , 如 

表 2.2.10-5 所示。牡丹水庫集水區總人口數為 1334 人 , 遊憩人口約為 183 人 / 

2-143

日。生活污水參考「台南、高雄、屏東等區自來水需水量估計」及「曾文水庫風 

景特定區整體開發環境影響評估報告」等資料進行推估 ; 遊憩污水參考日本建設 

省對觀光客之推估資料進行推估。 

表 2.2.10-5 牡丹水庫集水區點污染源產生量推估 

污染源 

污染產生量 (kg/ 日 ) 

生化需氧量懸浮固體物氨氮總氮總磷 

生活污水 60.03 60.03 9.60 16.01 2.67 

遊憩污水 4.58 4.58 0.55 0.92 0.09 

合計 64.61 64.61 10.15 16.93 2.76 

註 :1. 生活污水推估參數 :BOD 產生量 45 克 / 日 - 人、懸浮固體物產生量 

45 克 / 日 - 人、總磷產生量 2 克 / 日 - 人、總氮產生量 12 克 / 日 - 人、氨 

氮產生量 7.2 克 / 日 - 人 

2. 遊憩污水推估參數 :BOD 產生量 25 克 / 日 - 人、懸浮固體物產生量 25 

克 / 日 - 人、總磷產生量 0.5 克 / 日 - 人、總氮產生量 5 克 / 日 - 人、氨氮產 

生量 3 克 / 日 - 人 

(2) 非點源污染分析 

氮及磷的負荷 , 為影響水庫水質最直接的因素 , 表 2.2.10-6 整理本計畫估 

算水庫總氮及總磷的總負荷 , 由該表可知 : 

總氮負荷 : 水庫全年承受 20,798.8 kg/yr。其中點源 23.7kg/yr ( 佔 0.11%), 

非點源 20,775.1 kg/yr ( 佔 99.89%)。點源污染在牡丹水庫集水區之影響並不顯 

著。在非點源污染部份 , 以林地最大 , 墾地次之。 

總磷負荷 : 水庫全年承受 1,728.5 kg/yr。其中點源 10.2 kg/yr ( 佔 0.59%), 

非點源佔 1718.3 kg/yr (99.41%)。在非點源污染中 , 以來自林地之非點源污染最 

大。 

2-144

表 2.2.10-6 牡丹水庫污染源分析表 

污染種類 

TN 污染量 

(kg/yr) 

比例 

(%) 

TP 污染量 

(kg/yr) 

比例 

(%) 

備註 

• 點源污染 

1. 住家 23.7 0.03 10.2 0.59 

考慮流達率 

0.1 

• 非點源污染 

1. 林地 17,155 95.43 1,384 80.07 

2. 檳榔園 866 1.08 19 1.10 

3. 果園 629 0.78 24.2 1.40 

4. 其他 609.7 0.76 243 14.06 

5. 墾地 1539.2 1.92 48.1 2.78 

總和 20798.9 100 1728.5 100 

(3) 防制措施 

水庫之污染防治措施 ( 郭文健等 2003 年之規劃 ) 分點源與非點源兩部分簡要說 

明如下 : 

a. 點源污染防治措施建議方案 

甲方案 — 二級污水處理廠 : 

本計畫初步建議設計處理 1000 人份污水量的二級污水廠 , 以活性污泥法 

為最主要之二級處理 , 初設費的算法是以內政部營建署所統一公告的算法 ( 二 

級處理廠 3000CMD 以下每 CMD 為三萬五千元 ,3000 至 20000 CMD 每 CMD 

為三萬元 , 大於 20000 CMD 時每 CMD 為二萬元 ) 初設費初估為 8,750,000 

元 , 佔地的需求為 1000m 2 , 在管線舖設估算費用 , 大約估算要 174,748,000 

元 , 所以其管線的設置是佔相當大的費用 , 在操作維護費用 ( 包括各項設施之 

電費、人事費、藥品費、事務費、操作費、維修、清除、零件更換等。) 其費 

用每年要 884,920 元 , 總經費由初設費和管線舖設費用約計為 174,748,920 

元 ( 不包含每年操作維護費用及土地成本 )。其估算如表 2.2.10-7。 

2-145

乙方案 - 二段式人工溼地 : 

二段式人工溼地 , 其佔地面積初估約為 300 m 2 , 初設費的費用 ( 含取水、 

配管、配電、處理設施 ) 估算約為 2,000,000 元 , 操作維護方面 ( 包括人事費和 

電力費 ), 費用每年約為 132,000 元 , 總經費約計為 2,000,000 元 ( 不包含每年 

操作維護費用及土地成本 )。其規劃需求 , 如表 2.2.10-8 及表 2.2.10-9 示。 

表 2.2.10-7 以 1000 人為例之二級污水處理廠設置及操作維護需求經費概估 

項目 

估計結果說明 

1. 設計人口 ·1000 人。 

2. 設計水量 ·250 CMD。 

3. 預估水質 · 進流水 :BOD = 200 mg/L, SS = 200 mg/L。 

· 出流水 :BOD≦30 mg/L, SS≦30 mg/L。 

4. 處理流程 · 進流前處理二級處理消毒放流 

↓ ↓ 

污泥處理脫水污泥餅裝置 

5. 補充說明 · 初級處理程序包括欄污設備、抽水站、沉砂池及初沉池 

· 二級處理為傳統活性污泥法 

· 消毒為加氯消毒法 

6. 總佔地需求 · 約 1000m 2 

7. 初設費需求 ·8,750,000 元 ( 二級處理廠 3000CMD 以下每 CMD 為 

35,000 元 , 設計水量為 25CMD ( 35,000 × 250 = 

8,750,000 元 ) 

8. 操作維護費 

之需求 

( 包括各項 

A. 管線舖設估算費用 : 

· 施工方法 : 明挖工法 

H ( 埋深 ) = 1.5 m D ( 管內徑 ) = 200 mm 

設施之電費、 

人事費、藥品 

費、事務費、 

操作費、維 

修、清除、零 

件更換等。) 

· 成本模式 = 0.0117D^2 + 732.2 H^2 + 1.17 DH - 1556.2 

H + 1.9 D + 5728.8 = 6241( 元 /m) 

· 東源村 ←→ 牡丹水庫距離大約 20km 

6241 × 20000 = 124,820,000 元 

· 牡丹村 ←→ 牡丹水庫距離大約 8km 

6241 × 8000 = 49,928,000 元 

B. 污水處理廠 : 

· 操作維護費 = 4,235Q0.844+ 初設費 × 5% 

= 4,235× 2500.844+8,750,000×0.05 

= 884,920 元 / 年 

總計 ·174,748,920 元 ( 不包含操作維護費用及土地成本 ) 

2-146

表 2.2.10-8 以 500 人為例之人工濕地設置及操作維護需求經費概估 

項目 


1. 設計人口 ·500 人 

2. 設計水量 ·150 CMD 

3. 預估水質 · 進流水 :BOD = 20 mg/L;COD = 50 mg/L;SS 

= 25 mg/L;NH 3 -N = 2 mg/L 

· 出流水 :BOD≦10 mg/L;COD≦20 mg/L; 

SS≦10 mg/L;NH 3 -N≦1 mg/L 

4. 處理流程 · 污水截流、抽水沉砂池人工濕地放 

流 

5. 人工濕地規格 

尺寸 

· 長 x 寬 x 高 = 35m x 5m x 1m ( 填充濾材 0.8m) 

6. 補充說明 · 填充濾材 : 由下而上 ,30 cm 5” 卵石 ,30cm 3” 

礫石 ,20 cm 1-2” 碎石 , 孔隙率 = 0.45。 

· 槽體結構 : 磚砌。 

· 沉砂池 : 長 x 寬 x 高 = 3m x 2m x 1.2m ( 有效水深 

1.0m), 內部配置 6m 3 ; 比表面積分別為低密度 

(150m 2 /m 3 ) 、中密度 (250m 2 /m 3 ) 、高密度 

(400m 2 /m 3 ) 之塑膠濾材。 

7. 總佔地需求 · 約 200 m 2 。 

8. 初設費需求 ·850,000 元。 

9. 操作維護需求 · 人事費 : 簡單之清潔維護 , 主要是取水口之污物、 

垃圾、雜物之排除 , 估計 10,000 元 / 月 x 12 月 

=120,000 元 / 年。 

· 電力費 :1,000 元 / 月 x 12 月 =12,000 元 / 年。 

2-147

表 2.2.10-9 以 1000 人為例之二段式人工濕地設置及操作維護需求經費概估 

項目 


1. 設計人口 ·1000 人。 

2. 設計水量 ·300 CMD。 

3. 預估水質 · 進流水 :BOD = 100 mg/L;COD = 200 mg/L;SS = 60 

mg/L;NH 3 -N = 20 mg/L。 

· 出流水 :BOD≦30 mg/L;COD≦100 mg/L;SS≦30 

mg/L;NH 3 -N≦10mg/L。 

4. 處理流程 · 污水截流、抽水沉砂池水平流式生物濾床人工濕地 

放流 

5. 水平流式 

生物濾床 

規格尺寸 

6. 人工濕地 

規格尺寸 

· 長 x 寬 x 高 = 20m x 1.5m x 1.5m ( 有效水深 1.35m)。 

· 兩槽 , 含曝氣機及散氣盤。 

· 長 x 寬 x 高 = 50m x 5m x 1m ( 填充濾材 0.8m) 兩道。 

7. 補充說明 · 填充濾材 : 由下而上 ,30 cm 5” 卵石 ,30cm 3” 礫石 ,20 cm 

1-2” 碎石 , 孔隙率 = 0.45。槽體結構 : 磚砌。沉砂池 : 長 x 

寬 x 高 = 3m x 2m x 1.2m ( 有效水深 1.0m), 內部配置 

6m 3 。 

· 比表面積分別為低密度 (150m 2 /m 3 )、中密度 (250 m 2 /m 3 )、 

高密度 (400 m 2 /m 3 ) 之塑膠濾材。 

8. 總佔地需 

求 

9. 初設費需 

求 

10. 操作維 

護需求 

· 約 300 m 2 。 

· 含取水、配管、配電、處理設施共約 2,000,000 元 

( 不含土地成本 ) 

· 人事費 : 簡單之清潔維護 , 主要是取水口之污物、垃圾、 

雜物之排除 , 估計 10,000 元 / 月 x 12 月 =120,000 元 / 年。 

· 電力費 :6,000 元 / 月 x 12 月 =12,000 元 / 年。 

11. 總計 ·2,000,000 元 ( 不包含操作維護費用 )。 

b. 牡丹水庫非點源污染改善計劃 

牡丹水庫集水區主要污染物為懸浮固體物、總氮與化學需氧量。依前節所 

述 , 從表 2.2.10-10 初步評估 BMPs 污染物之去除能力 , 懸浮固體物時 , 可考慮 

使用草溝、植物緩衝帶、濕式滯留池及人工溼地 ; 總氮去除 , 可考慮使用入滲 

2-148

溝、透水性舖面、濕式滯留池及人工溼地 ; 化學需氧量去除 , 可考慮使用入滲 

溝、透水性舖面、濕式滯留池及人工溼地。考慮現場環境條件及各結構性 BMPs 

之維護需求 ( 表 2.2.10-11), 建議可利用植物性控制設施去控制非點源污染物 , 

包括 : 草溝、濕式滯留池與人工溼地。依上游河床汝仍溪較為平緩 , 牡丹溪較 

為陡峭。目前汝仍溪上正興建攔砂壩 , 除對水庫淤積改善可有所幫助外 , 對水 

庫水質之改善將有明顯助益。牡丹溪部分建議於適當地點建立攔砂壩 , 將可大 

幅改善水質淤積與水質狀況。 

表 2.2.10-10 結構性 BMPs 去除能力比較 (Lawsence et al.) 

污染物種類 

BMP s 

固體 

廢棄物 

總固 

體物 

總磷 

總氮 

生化 

需氧量 

重金屬 

微生物 

入滲溝 40-60% 40-60% 40-60% 20-60% 40-60% 60-80% 40-60% 

草溝 -- 60-80% 20-40% 20-40% 20-40% 0-20% 20-40% 

植物緩 

衝帶 

透水性 

舖面 

入滲設 

施 

植物性 

渠道 

-- 60-80% 0-20% 0-20% 0-20% 20-40% 0-20% 

40-60% 0-20% 60-80% 40-60% 60-80% 40-60% 20-40% 

40-60% 40-60% 40-60% 20-40% 40-60% 60-80% 40-60% 

-- 20-40% 20-40% 0-20% 20-40% 0-20% 20-40% 

入流口 

控制 

80-100 

% 

20-40% 0-20% 0-20% 20-40% 0-20% 0-20% 

濕式滯 

留地 

40% 

60-100 

% 

40-60% 40-60% 40-60% 60-80% 80-100 

% 

乾式滯 

留地 

人工濕 

地 

街道清 

洗 

40% 40-60% -- 20-40% -- -- -- 

40% 60-80% 20-60% 20-60% 20-60% 60-80% 40-100 

% 

60-80% 20-60% 0-20% 0-20% 0-20% 0-20% 0-20% 

2-149

2-150

表 2.2.10-11 各種沈澱物去除設施之場所條件及其維護需求 

設施種類適用面積場地條件維護需求使用壽命 

入滲池中到大大深度之高透水 

性土壤 

高 

短 

入滲溝中同上同上同上 

過濾草帶小低度開發 , 小坡 

度之集水區 

草溝小低度開媽地區 , 

地表坡度

汝仍溪上游有兩處正進行攔砂壩之興建 

中間路下方 ( 牡丹溪注水水庫前河段 ) 建議興建攔砂 

2-152

牡丹鄉各溪流均列為保護區 , 其生態及景觀於 

攔砂壩興建時應充分考量 

東源村緊鄰東源溼地 

集水區內之各項開挖及農業墾殖 , 應嚴格要求 

或輔導做好水污染防治及水土保持工作 

牡丹水庫牡丹溪上之牡丹村聚落 

2-153

參考文獻 

1. 郭振泰等 , 鳳山水庫優養之探討與模擬 ( 一 )、( 二 ), 共二年 , 省環保處及環保署委託 , 

臺大土木工程研究所執行 , 民國 78 年 4 月、11 月。 

2. 李志賢 , 水庫涵容能力分析 , 國立成功大學環境工程研究所碩士論文 , 民國 81 年 

3. 余嘯雷、駱尚廉、郭振泰等 (1993), 台灣地區水庫集水區非點源污染控制技術及策 

略之研究 , 行政院國家科學委員會委託 , 台大環工所執行。 

4. 林鎮洋、章興儒 (2002), 台灣水庫集水區非點源污染調查之回顧與展望 , 第十五屆 

環境規劃與管理研討會。 

5. 郭振泰、余嘯雷、林鎮洋等 (1997), 水庫集水區非點污染源控制手冊及分級分區管 

理措施之研訂 , 經濟部水資源局專案研究計劃。 

6. 溫清光 (1998), 非點源示範計畫 , 國立成功大學環境工程系。 

7. 溫清光 (2000), 流域性集水區非點源污染最佳管理示範作業計畫 , 國立成功大學環 

境工程系。 

8. 溫清光、郭振泰、龍梧生、張穗蘋、李志賢、莊淑滿 (2001), 曾文水庫水質調查及 

改善計畫 , 水利署南區水資源局委託 , 財團法人成大研究法展基金會執行。 

9. 曾文、牡丹水庫、高屏溪及甲仙攔河堰水質監測年報 ( 九十二年 ), 經濟部水利署南區 

水資源局 ,2004。 

10. 郭振泰等 , 牡丹水庫水質調查及改善計畫 , 南區水資源局 ,2003。 



3-1

第三章水庫集水區營養鹽的來源及控制 

3.1 水庫集水區營養鹽的來源 

當過量營養鹽流入水庫使藻類攝取而大量繁殖 , 是造成水質優養化的主因 , 而與優 

養化有關的營養鹽成分主要包括氮、磷兩大類 , 並以各種型態存在於水庫集水區內。水 

庫集水區營養鹽的控制 , 首先須掌握其來源 , 並瞭解營養鹽在集水區內產生的過程、型 

態的轉化以及傳輸機制 , 才能由來源或傳輸過程中選擇適當的方法加以控制及處理。 

水庫集水區營養鹽的來源及傳輸 , 如圖 3.1-1 所示。各類營養源可分為人為作用及 

天然因素兩部分 , 在人為部分主要有生活污水、遊憩污水、養豬廢水、工業廢水等點污 

染源以及農業施肥、畜牧場、社區、道路及施工工地等非點污染源 ; 天然部分則包括大 

氣沉降、植物及土壤微生物的固氮作用、植物落葉腐化等來源。點污染源透過支流及排 

水路的收集流入河道進入水庫 , 而晴天累積在地表及土壤中的營養鹽則在降雨時透過地 

表沖刷及地表下滲漏的途徑以非點源污染的形式流進河道或水庫。 

植物落葉 

及植體的腐化 

大氣之乾、濕 

沈降 

非點源污染 

地表沖刷 

農業廢棄物及 

肥料之施用 

植物及土壤微生 

物之固氮作用 

生活污水 

遊客污水 

養豬廢水 

工業廢水 

排水路收集 

牧場、養雞場 

動物廢棄物 

地表下滲漏 

點源污染 

垂釣、筏釣 

誘餌之施用 

水庫 

圖 3.1-1 水庫集水區營養鹽的來源及傳輸 

3-2

3.1.1 非點源污染 

3.1.1.1 集水區地面氮的收支及機轉 

自然界中的氮牽涉到相當複雜的轉化過程 , 並且與氣候條件、植物類型及土壤性質 

有密切的關係 , 其中土壤中氮的型態可分為有機氮、氨氮及硝態氮三類 , 溶解態的有機 

氮、氨氮及硝態氮會隨地表逕流洗出 (washoff) 或往地表下滲漏 , 吸附態的氨氮及有機氮 

移動力較差 , 主要伴隨著被沖刷或沖蝕的土壤隨地表逕流而流出 , 集水區內流出的氮在 

收支上雖視為氮的損失 , 不過卻是水庫最主要的外部負荷。 

氮的獲得 

氮的失去 

N 2 

NH 3 

N 2 O, N 2 

有 

機 

肥 

料 

動 

物 

廢 

棄 

物 

化 

學 

肥 

料 

大 

氣 

沈 

降 

植物及土壤微生物 

固氮作用 

落葉、植物 

腐化 

逸散 

脫硝 

植物攝取 

植物攝取 

粒狀有機氮 

溶解態氨氮 

硝化 

硝態氮 

礦化 

脫附 

吸附 

吸附 

脫附 

溶解態有機氮 

吸附態氨氮 

固定化 

圖 3.1.1-1 集水區地面各種型態氮的來源及機轉 (Donigian and Crawford, 1976) 

1. 氮的獲得 

由圖 3.1.1-1 所示 , 將土壤系統視為一個主體來探討土壤氮的損失與獲得 , 則集 

水區土壤氮的來源主要有大氣沉降 (deposition)、植物及土壤微生物之固氮作用 

(fixation)、植體落葉腐化及農地肥料的使用等四大類 , 分述如下 : 

3-3

(1) 大氣沉降 

大氣中含氮成份包括有氣相之 NO X 、NH 3 、 HNO 2 、HNO 3 與固相之 NH 4 + 、NO 2 

- 

及 NO 3 - , 其含量分佈與空氣品質及氣候條件有關 , 透過大氣沉降的過程落於土壤、 

植物葉面及直接進入水體。大氣沉降分為乾沉降及濕沉降 , 乾沉降是在沒有降水的 

條件下 , 透過重力沉降或擴散作用將污染物直接傳送到地表而附著於土壤、水體、 

植物的過程 ; 濕沉降則是污染物隨雨水、雪等而傳送到地面的過程。 

林 (1998) 參考環保署「台灣地區酸沉降監測網」之酸沉降資料 , 整理台灣地區 

監測站氮化物 (NO 3 

- 

及 HNO 3 ) 之年平均等乾沉降通量線如圖 3.1.1-1。台灣地區含氮 

化物的乾沉降以氣相 HNO 3 為主 , 約佔 90%, 吸附態之 NH 4 

+ 

次之 , 因國內水庫集水 

區多處於山區 , 取圖 3.1.1-2 羅東 - 阿里山 - 太麻里為例 , 台灣山區含氮化物乾沉降量 

- + 

約為 7kg/ha-yr; 在濕沉降方面 , 台灣地區雨水 NO 3 及 NH 4 之雨量加權等濃度線如 

- + 

圖 3.1.1-3。以阿里山站為例 ,NO 3 及 NH 4 為 10 及 30μeq/L, 若降雨量為 2000mm, 

- + 

換算得 NO 3 及 NH 4 之濕沉降量 (as N) 分別為 2.8 及 8.4kg/ha-yr。 

大氣沉降量與空氣品質有直接關係 , 都會區大氣沉降量會比水庫集水區高 , 因 

此集水區大氣沉降量無法以一般沉降量估計 , 應與環境背景值較為接近。鄭 (1998) 

調查墾丁、龍巒潭及南仁湖之沉降量 , 氮的乾沉降為 1.8kg/ha-yr, 濕沉降為 

7.3~18.4kg/ha-yr, 其中以南仁湖最高 , 研究結論指出大氣沉降與場址區位、季風及 

季節有關。 

圖 3.1.1-2 台灣地區 NO 3 

- 

及 HNO 3 乾沉降空間分佈圖 ( 單位 :kg-N/ha-yr) ( 林 , 1998) 

3-4

圖 3.1.1-3 雨水 NO 3 

- 

及 NH 4 

+ 

雨量權重平均值濃度空間分佈圖 ( 單位 :μeq/l) ( 林 , 1998) 

(2) 植物及土壤微生物之固氮作用 

固氮微生物可直接由大氣中的氮氣轉化為生物可以利用的氮源 , 依照固氮微生 

物與其他生物的關係可分為共生固氮 (Symbiotic nitrogen fixation) 及非共生固氮 

(non-Symbiotic nitrogen fixation) 兩種。大部分固氮微生物以非共生形式存在於土壤 

中 , 而共生固氮必須與植物共生的情況下才能固氮 , 而自然界只有少數植物能與微 

生物行共生固氮作用 , 如豆科植物及其根瘤菌 , 因此共生固氮並不普遍 , 雖然如此 , 

美國一年間作物經由共生固氮而吸收之氮素高達 860 萬噸 , 由非共生固氮吸收的量 

只有 140 萬噸 (Postgate, 1998), 可見單位面積共生固氮量十分可觀 ; 宋 (1994) 指出 

國內每年共生固氮量為 56 至 323kg/ha, 非共生固氮量只有約 1kg/ha-yr。 

共生固氮量雖然可觀 , 不過水庫集水區內除田間或牧草種植外 , 天然的豆科植 

物屬於少數。非共生固氮微生物種類繁多 , 分佈也廣 , 受到各地溫度、光線、碳源 

及水分差異的影響 , 許多文獻估計的非共生固氮量差距很大 , 彙整之後田間情況下 

的非共生固氮量範圍約為 0 至 62kg/ha-yr 之間 , 林地約為 10kg/ha-yr。在土地沒有 

其他人為營養鹽來源的情況下 , 固氮作用是提供植物自然生長的重要來源之一。 

3-5

(3) 植體落葉腐化 

林地在水庫集水區中土地利用面積分佈最廣 , 在無人為收成及施肥的情況 

下 , 其落葉及植體的腐化形成土壤的營養來源 , 經土壤微生物轉化後又再次供給林 

木維持生長 , 屬於天然的營養鹽平衡系統 ; 長期來看 , 水庫集水區內天然植體的腐 

化 , 有其自身的平衡機制 , 甚至在濱水區的天然林地緩衝帶還扮演著移除上游農地 

營養鹽的重要角色 (Lowrance, 1984)。不過林地在水庫集水區內分佈甚廣 , 常常是非 

點源污染負荷量最大的地區 ( 溫 ,2000), 其流出污染量與土壤中營養鹽的平衡及降 

雨量有密切的關係 , 因此整理各國林相、氣候條件、落葉率及大氣沈降之營養鹽平 

衡調查結果如表 3.1.1-1 所示。 

樹種 

喬灌木 

混合林 

溫度 

(℃) 

4.5(Feb) 

37(Jul) 

表 3.1.1-1 各國林相、氣候、落葉率及營養鹽平衡調查值 

降雨 

(mm) 

0.5(Feb) 

109.9(Jul) 

落葉率 

(kg/ha-yr) 

TN(kg/ha-yr) 

植林密度 

(tree/ha) 林木 

落葉穿流水 

攝取 

落葉 

TP(kg/ha-yr) 

穿流水 

林木 

攝取 

- 625 71.78 - 118.74 5.29 - 9.09 

桉樹 13 995 6600 11000 140 - - 8.2 - - 

橡樹 12.9 720 4100 738 51.3 3.4 - 4.6 2.5 - 

橡樹 - 872 2800 1043 28.9 3.1 - 1.9 1.2 - 

橡樹 8.1 1245 - 406 48.9 3.5 - 3 1.5 - 

橡樹 10.4 1580 2600 820 34.1 3 - 1.6 0.7 - 

栗子樹 14.2 1152 - 3970 58 1.1 - 7.9 1 - 

印度 (Lodhigal, 

2003) 

紐西蘭 (Guo, 

1999) 

西班牙 

(Gallardo, 

1998) 

表 3.1.1-1 主要探討林地 TN 及 TP 的平衡情形 , 調查結果發現各地區因植林 

密度及樹種不同 , 而有不同的落葉率 , 又因各國溫度和降雨量不同 , 所以營養鹽的 

平衡調查結果也有所差異。大氣沉降至葉面再經由雨水沖刷為穿流水 , 所以調查穿 

流水的負荷可視為大氣沉降所產生的營養鹽負荷 , 比較穿流水與落葉之負荷可看出 

土壤中 TN 的營養源以落葉腐化為主 , 而來自大氣沉降的量相對較少。台灣地區氣 

候條件與表列各國相比溫度較高 , 落葉轉化為有效氮的速率較快 , 一方面易為林木 

所攝取 , 另一方面土壤中的有效氮移動力大 , 在雨季時營養鹽亦容易流失 , 尤其國 

內降雨量大且集中 , 在曾文水庫集水區內林地輸出負荷調查值 ( 溫 ,2003) 較國外文 

獻值為高。 

3-6

(4) 農地肥料的使用 

肥料可分為有機肥與化學肥料兩類 , 有機肥無法為植物直接吸收 , 不過因其移 

動力低 , 在土壤中可被微生物逐漸分解轉化為氨氮及硝態氮而間接為作物所吸收 , 

因此屬於遲效性的肥料 , 通常做為土壤改良劑以保持土壤肥力 , 農民通常在種植作 

物之前施用 , 稱為底肥或基肥 , 主要來源為回收堆肥、農業廢棄物或活性污泥。化 

學肥料中氮、磷以氨氮、硝態氮及磷酐的形式存在 , 因植物容易吸收 , 屬於速效性 

的肥料 , 可有效提昇產量 , 不過化學氮肥在土壤中的移動性大 , 容易因滲漏或地表 

沖刷而流失。在山區坡度大的地區氮肥沖刷流失的情形比平地嚴重 , 再加上等量氮 

素的有機肥價格是化肥的 7~12 倍 , 因此種植高經濟價值作物的農民常常願意使用過 

量的化學肥料以維持產量 , 而造成更多未利用之肥料流失污染水源的惡性循環 , 這 

種情形在國內水庫集水區很常見 , 如茶樹、山葵、高冷蔬菜及溫帶水果等。 

李 (2003) 調查曾文水庫集水區內山葵每年氮的建議施肥量為 425kg/ha-yr( 有機 

氮肥 320kg, 化肥 105kg), 而葵農實際施氮肥量可達 1198kg/ha-yr( 有機氮肥 408kg, 

化肥 790kg), 其中化肥施用量為建議值之 7.5 倍 ; 根據吳 (2004) 調查阿里山地區茶 

園氮肥施用量為 400~600kg/ha-yr, 大多超過茶改場建議施肥量的最高值 

450kg/ha-yr, 不過阿里山高山茶經濟價值高 , 茶農為了避免化肥施用過多造成鹽類 

累積而加速辛苦育成的茶樹死亡 , 多以施有機肥為主。與其他非人為之氮的來源相 

比 , 肥料為農地最主要的氮源。 

2. 氮的損失 

對土壤中所含的氮量而言 , 從土壤移去的氮可視為氮的損失。而氮的損失則包 

括硝態氮之脫硝作用 (denitrification)、氨氮的逸散 (volatilization)、植物攝取及隨逕 

流、土壤沖刷或滲漏水而流失等四大類 , 各項氮的損失詳述如下 : 

(1) 脫硝損失 

- 

脫硝作用為微生物在厭氧環境下 , 以 NO 3 為電子接受者 , 而還原成氣態的 N 2 O 

及 N 2 的過程。土壤中的氮經由脫硝作用以 N 2 O 及 N 2 的型態釋放至大氣中 , 造成氮 

的損失。 

有關脫硝作用的研究相當多 , 對林地而言 , 脫硝是造成林地土壤養分流失的原 

因之一 , 鄔、趙 (1994) 研究台灣主要土類的土壤氧化亞氮 (N 2 O) 生成量為 

0.95~8.76kg/ha-yr); 劉、郭 (1993) 研究森林生態系脫氮的文獻資料中 , 指出針葉林 

地經脫硝作用損失的氮量約 3~10kg/ha-yr; 在赤楊及白臘樹林地的脫氮量大約在 

3-7

3.0~4.9kg/ha-yr。 

對農地而言 , 脫硝會造成肥料的損失 ,Mogge et al. (1999) 研究在 pH= 

5.4~6.4, 年均溫 8.1℃, 年雨量 697mm 的條件下 , 脫硝量占施肥量的 0.6-5.3%; 

Sánchez et al. (2001) 研究在 pH=8.1, 年均溫為 13.5℃, 年雨量 461mm, 年灌溉水 

量 230mm, 施尿素態氮約 125kg N/ha-yr 等條件下 , 脫硝量為 20.3kg N/ha-yr, 扣 

除無施肥之試驗場地得到之背景脫硝量 , 結果顯示約有 10% 的尿素態氮以脫硝的方 

式損失。 

不過從集水區營養鹽去除的觀點來看 , 硝酸鹽與土壤的結合力低、移動性大 , 

容易滲漏至地下水層 , 很難有效收集及處理 , 一般都利用植物攝取及脫硝移除。然 

而有研究 (Aber et al., 1989) 指出利用河川或水庫岸邊 (riparian zone) 的林地或植生 

系統 ( 人工濕地 ) 以植物攝取而移除硝酸鹽的作用 , 在短期內雖然有效 , 長期可能會造 

成岸邊生態系統富氮化 (N-enrichment) 的現象 , 而使得硝酸鹽的移除受限 , 甚至有釋 

放回環境的可能 ; 利用脫硝作用移除硝酸鹽是在集水區中去除氮的根本方法 , 因此 

有必要深入瞭解影響脫硝作用的環境因素 , 底下分述 5 種主要影響土壤脫硝作用的 

因子 : 

a. 通氣性 

脫硝作用為一厭氧反應 , 因此土壤的通氣性愈高則脫硝速率降低 , 一般自然條件 

下 , 土壤在降雨或灌溉時 , 當滲漏水佔去土壤的通氣孔隙 , 含水率提高通氣性降 

低可使脫硝速率增加 , 因此土壤脫硝率較降雨前為高 (Robertson and Tiedje, 1984; 

Sexstone et al., 1985), 同理在相同條件下的水田脫硝量會比旱田為高。 

b. pH 值 

- 

在脫硝的過程中 ,NO 3 轉成 N 2 會產生一個 OH - , 而使土壤 pH 值上升 , 最 

適合脫硝菌作用的 pH 值約為 7~8, 當 pH 值小於 5 以下無明顯的脫硝作用 , 而 

pH 值降至 3.5 時則無脫硝作用發生。由 Nommik(1956) 及 Wijler and 

Delwiche(1954) 的實驗數據顯示 ,pH 在 4~8 的範圍內 , 脫硝速率隨 pH 增加而 

增大 , 且兩者呈線性關係 , 當 pH 超過 8 時 , 脫硝速率不再隨 pH 增加而增大 , 

且不再有線性的關係。 

根據國內 57 萬公頃農地肥力調查顯示強酸性土壤 (pH

76% 以上土壤呈強酸性反應 ; 另外 , 在林地部分 , 呈強酸性土的比例雖不若農地 

為高 , 不過受到酸沈降的影響 , 整體 pH 值有逐年下降的趨勢 , 三十年間平均降 

低 0.3~0.5 個單位 ( 楊 ,2000)。因此 , 由國內土壤現況來看 , 就土壤 pH 值而言 

是不利脫硝作用進行的。 

c. 溫度 

溫度愈高 , 生化反應愈快 , 則脫硝作用愈旺盛 ,Focht(1974) 指出溫度對於 

脫硝作用有一指數性的正相關。Sprent(1987) 研究溫度對脫硝作用的影響如圖 

3.1.1-4 所示 , 當溫度至 25 ℃ 上升至 65 ℃ 時 , 脫硝速率會大幅增加 , 而溫度小 

於 15 ℃ 時 , 則脫硝速率明顯減緩。 

圖 3.1.1-4 溫度對脫硝作用的影響 (Sprent, 1987) 

d. 硝酸鹽濃度 

Strong and Fillery(2002) 於實驗室研究土壤溶液硝酸鹽濃度與脫硝速率的 

關係 , 當硝酸鹽濃度為脫硝作用之限制因子時 , 硝酸鹽濃度增加會使脫硝速率提 

高 , 並且可以 Michaelis-Menton 類型的式子解釋兩者的關係 , 屬於第一類型反 

應 ; 當硝酸鹽濃度持續提昇甚至達到飽和 , 此時脫硝菌所需碳源成為脫硝作用之 

限制因子 , 碳源減少會使脫硝速率降低 , 屬於第二類型反應 , 例如現地研究結果 

顯示在高施肥量 (319kg N/ha-yr) 的農地 , 土壤硝酸鹽含量不是影響脫硝的主要因 

子 (Mogge et al, 1999)。 

e. 土壤深度 

劉、郭 (1993) 研究森林生態系脫氮的文獻資料 , 指出林地較盛行的脫硝作用 

發生在 0-5 cm 左右的表土 , 而脫硝作用的能力在土深 0~10cm 最盛 ,10~20cm 

3-9

次之 ,20~30cm 再次之。Joseph(1973) 研究土壤中脫硝菌的分布 , 其數量以表 

土層最高 , 且隨土壤深度增加而遞減。Willems et al.(1997) 以管柱實驗比較濱水 

區緩衝帶濕地表土 (1~15cm)、底層土 (25~45cm) 及深層土 (50~75cm) 的脫硝速 

率 , 結果顯示濕地表土的脫硝速率最快。 

(2) 揮發損失 

銨在鹼性下不穩定 , 當土壤性質為鹼性 (pH>8) 時 , 溶解態的氨氮 (NH + 4 ) 會轉化 

為氣態氨 (NH 3 ) 而逸散至大氣中造成氮的損失。因土壤 pH 值高於 8 的情況較為少 

+ 

見 , 而溶解態 NH 4 帶正電荷容易與土壤結合成吸附態 , 因此氨的揮發損失除非在特 

殊環境 ( 鹼性土、液態氮肥澆灌 ), 與其他作用相比屬於次要損失。 

(3) 植物攝取 

土壤中的銨態氮及硝酸態氮合稱為土壤的有效氮 , 為植物能迅速吸收的氮 , 但 

天然土壤中有效態氮的含量常不及土壤全氮量的 2%, 因此有收成需求之作物需輔以 

施肥才能達成所需之產量 , 作物攝取成長後經由收成可造成氮的移除 , 天然植物則 

進入自然界的循環。以作物之單位面積產量及植體含氮量可換算作物攝取量 , 通常 

為作物三要素需求量及合理化施肥量計算之基準 , 一般農民計算施肥量通常假設攝 

取率為 50%, 而根據調查作物收成含氮量通常只有施氮肥量之 10%~40%, 作物攝 

取率與作物種類、土壤性質、施肥量及農民是否有效施肥等因素有關 ; 在林地部分 , 

Lodhigal(2003) 研究指出林木攝取的 TN 與透過穿流水及落葉進入土壤的 TN 量接近 

甚至更多 ( 如表 3.1.1-1), 如果考慮因降雨沖刷流失的營養鹽 , 則林地土壤中 TN 的 

含量甚至會逐漸減少而貧瘠。 

(4) 隨逕流、土壤沖刷或滲漏水而流失 

集水區內氮平衡後流失的部分即形成水庫營養鹽的外部負荷 , 根據氮的型態可 

決定主要的流失途徑 , 溶解態的有機氮、氨氮及硝態氮會隨地表逕流洗出 (washoff) 

或往地表下滲漏 , 吸附態的氨氮及有機氮移動力較差 , 主要伴隨著被沖刷或沖蝕的 

土壤隨地表逕流而流出。 

a. 隨逕流、土壤沖刷而流失 

推估集水區營養鹽輸出負荷最簡易的方法為統計集水區內土地利用分類及面 

積 , 利用已建立之輸出係數經驗值 ( 如表 3.1.1-2), 加乘計算總負荷量。根據表 

3.1.1-2, 農地中屬於高施肥量之果園及茶園輸出係數較低施肥量之檳榔園為高 , 

但仍不及施肥量之 10%, 而山葵施氮肥量達 1400kg/ha-yr, 不過輸出係數卻低於 

3-10

未施肥之林地。因各地輸出係數調查的方法及氣候條件都不同 , 不同地區間的估計 

值通常存在很大的差異 , 一般建立輸出係數的方法是監測某個單一土地利用的小集 

水區長期水質、雨量及逕流量 , 然後利用統計迴歸方法或水質模式加以估計 , 不過 

一般小集水區地表下負荷 ( 中間流、地下水 ) 收集不易 , 因此輸出係數大多只有調查 

到地表逕流沖刷洗出 (washoff) 及隨土壤沖蝕 (erosion) 流出的部分 , 往往低估了溶 

解性高容易往地表下移動之污染物 ( 如硝酸鹽 ) 的實際負荷 ( 溫 ,2003; 吳 ,2004), 

而造成土壤中營養鹽收支平衡的缺口。 

表 3.1.1-2 地表逕流輸出係數參考值 

單位 :kg/ha/yr 

發生源 

污染輸出係數 (kg/ha-yr) 

BOD 5 SS COD TN NO 3 - N TP PO 4 -P 

資料來源 

林地 - - - 11.1 - 0.36 0.12 ( 溫 ,2003) 

農地 - - - 16 - 0.5 - ( 張 ,1996) 

茶園 - 128 - 32.2 26 0.41 0.15 ( 吳 ,2004) 

檳榔園 - 112 66 18.8 - 0.41 - ( 溫 ,2003) 

果園 18 129 - 26 - 1 - ( 張 ,1996) 

山葵園 - 698 - 4.4 1.3 8.89 5.25 ( 李 ,2003) 

(1) 

養雞場 

(2) 

建地 

(2) 

遊憩區 

- - - 2.1 - 7.5 1.0 ( 蔡 ,2003) 

191 504 292 15.9 - 2.77 - ( 黃 ,1995) 

- 1233 21 5.1 - 1 - ( 李 ,1995) 

(1): 養雞場輸出係數單位為每隻雞每日輸出之污染量 (g/c-d) 

(2): 調查地點非水庫集水區內 

b. 隨滲漏水而流失 

大部分礦物性氮主要被洗失者為帶負電荷之硝酸態氮 (NO - 3 ), 因土壤帶負電 , 

銨態氮 (NH + 4 ) 容易吸附於土壤上 , 故其洗失量較硝酸態氮小很多 , 所以有很多研究 

指出農地氮肥的淋洗滲漏損失是造成肥料的浪費 , 以及當地地下水硝酸鹽含量的升 

高的主因。 

謝 (1999) 研究影響農地滲漏水水質的主要因子為單位面積氮肥負荷量及降雨 

事件 , 結果顯示當氮肥負荷量愈大時 , 滲漏水質 TN 濃度愈高 ; 且在相同氮肥負荷 

量下 , 第一次降雨事件的滲漏水質 TN 濃度最高 , 其次第二次、第三次及第四次則 

TN 濃度逐漸降低。Birgitte et al.(2000) 在砂質壤土 (7.7% clay) 的場地研究結果顯 

示 , 施肥量扣除植物攝取量後的淨氮肥施入量為 72-121kg N/ha-yr, 其滲漏氮量為 

4-59kg N/ha-yr, 滲漏氮量主要受根區滲漏水量影響 , 在淨施肥量接近時 , 滲漏水 

3-11

量為 64mm/yr 時 , 滲漏氮量只有 4kg N/ha-yr, 當滲漏水量有 578mm/yr 時 , 滲漏 

氮量則高達 54kgN/ha-yr, 結果顯示滲漏損失量除了受施肥影響外 , 土壤質地也會 

影響 , 例如砂質性土壤滲透性大 , 則水流容易向下滲透 , 如此也使營養鹽往下滲漏 

損失。吳 (2004) 以實驗室滲漏模型量測茶園土壤在現地施肥量的條件下 , 其總氮滲 

漏損失為 95.8kg/ha-yr, 約為逕流損失的 3 倍。 

3.1.1.2 集水區地面磷的收支及機轉 

根據 GLEANS 模式 (Groundwater Loading Effects of Agricultural Management 

System, Knisel et al., 1993) 描述磷在地面循環及轉化的機制 , 土壤中磷的型態及轉化在 

有機磷的部分可分為新鮮有機磷礦化為腐質有機磷、再礦化為植物可攝取並且可在土壤 

中移動之有效磷 ; 在無機磷部分可分為穩定之無機磷轉化為具活性之無機磷 , 再溶解形 

成可移動之有效磷 , 無論有機磷或無機磷 ,GLEANS 磷的主要收支部分 ( 施肥及流出 ) 

均只對有效磷進行討論。針對磷的的收支及機轉 , 在 ARM 模式 (Agricultural Runoff 

Management, Donigian and Crawford, 1976) 中有簡化的描述 , 將磷的型態分為有機 

磷、溶解態磷酸鹽及吸附態磷酸鹽三類 , 吸附態磷酸鹽及有機磷移動力較差 , 主要伴隨 

著被沖刷或沖蝕的土壤隨地表逕流而流出 , 溶解態磷酸鹽則隨地表逕流洗出 (washoff) 

或往地表下滲漏 , 如圖 3.1.1-5 所示。 

有 

機 

肥 

料 

動 

物 

廢 

棄 

物 

化 

學 

肥 

料 

大 

氣 

沈 

降 

作 

物 

收 

成 

植物攝取 

固定化作用 

脫附 

有機磷溶解態磷酸鹽吸附態磷酸鹽 

礦化作用 

吸附 

流出 

表面洗出 

隨土壤沖刷 

滲 

漏 

滲漏 

表面洗出 

隨土壤沖刷 

圖 3.1.1-5 集水區地面各種型態磷的來源及機轉 (Donigian and Crawford, 1976) 

3-12

1. 磷的來源 

由圖 3.1.1-5 所示 , 磷的獲得最主要來源為施肥、植體腐化釋出及大氣沈降。在大氣沈 

降部分 , 根據美國調查全國平均總磷的沈降量僅為 1kg/ha-yr, 由表 3.1.1-1 比較林地土 

壤總磷穿流水與落葉之負荷 , 可看出土壤中 TP 透過落葉獲得的量為 1.6~8.2kg/ha-yr, 

而透過穿流水由大氣沈降獲得量為 0.7~2.5 kg/ha-yr, 這兩個來源與植物之攝取相比可 

視為平衡之狀態 (Lodhigal, 2003), 因此農地磷的主要來源為施肥的貢獻量。 

有機質肥料中的磷肥與氮肥作用相同 , 都須經礦化分解後成為有效磷方能吸收 , 

屬於遲效性的肥料 , 而化肥通常以過磷酸鈣的形式施入 , 可直接成為土壤有效磷的一 

部份。磷肥與氮肥不同之處為磷與土壤的結合力強 , 移動性較差 , 不容易因滲漏而流 

失 , 不過也因為移動力差植物不易攝取 , 施肥是否在有效的部位就相形重要。植體內 

含磷量不高需求量也低 , 通常使用複合肥料平衡植體三要素需求量時 , 滿足氮肥需求 

量往往造成磷的過量。李 (2003) 調查曾文水庫集水區內山葵每年磷的建議施肥量為 

260kg/ha-yr( 有機磷肥 230kg, 化肥 30kg), 葵農使用複合肥栽種 , 在有機肥部分含磷 

量為 123kg/ha-yr 比建議值低 , 不過化肥含磷量為 173kg/ha-yr, 超出建議值約 6 倍 , 

而且複合肥直接灑在地面 , 造成磷肥攝取率偏低而流出量增加。 

2. 磷的損失 

對土壤中含磷量而言 , 從土壤移去的磷可視為磷的損失。而磷的損失包括植物攝取、 

隨逕流土壤沖刷或滲漏流失等三大類 , 各項磷的損失詳述如下 : 

(1) 植物攝取 

一般植物含磷量不高 , 其攝取量也低 , 在不施肥的情況下 ,Lodhigal(2003) 研究 

指出天然林地的土壤有效磷有逐漸減少的趨勢 , 一方面由於落葉回歸土壤之含磷量 

低於林木的攝取量 , 另一方面則受到土壤沖刷流失所造成。 

(2) 地表逕流移去的磷 

磷的地表逕流輸出係數可參考表 3.1.1-2, 由水庫集水區調查資料顯示山葵園磷 

的輸出係數相當高 , 不過分佈相當少 , 可視為國內水庫集水區之特殊案例。磷與土 

壤結合力高 , 因此與懸浮固體物之流出量成正相關 , 控制逕流中的泥沙 , 可有效降 

低磷的污染量。 

(3) 淋洗滲漏損失 

郭 (1997) 彙整國外文獻資料指出 , 肥料磷在短期的淋洗量相當顯著 , 尤其在砂 

質土及泥炭土 , 因其對磷酸離子幾不起化學反應 , 又指出有國外研究肥料磷自表土 

3-13

10 cm 內之洗失量超過土壤栽培的苜蓿所吸收的磷量 ; 陳等 (2001) 指出山葵園底土 

約 45 cm 處之滲流水的磷濃度為逕流水之 5.4 倍 ; 吳 (2004) 以實驗室滲漏模型量測 

茶園土壤在現地施肥量的條件下 , 其總磷滲漏損失為 1.84kg/ha-yr, 約為逕流損失 

的 2 倍。顯示土壤與磷雖結合力強 , 不過在滲漏水量充足時仍有相當多的淋洗滲漏 

損失量 , 但是滲漏到地下水層的量不高。 

3.1.2 點源污染 

集水區點源污染造成之營養鹽來源可分為生活污水、遊憩污水、畜牧廢水、垂釣污 

染、工業廢水及其他點源負荷等六大類。其中工業廢水及其他點源負荷 ( 如垃圾場滲出 

水 ), 根據不同狀況而可能產生的污染物種類很多 , 從有機物、固體物到有毒之重金屬 

或微量有毒物質均有 , 這兩類污染在國內水庫集水區內不常見 , 應依水庫實際個案討論。 

各種點源污染負荷定義實際流到水庫的流達污染量 (W 2 ), 遠小於排出污染量 (W 1 ), 

W 2 /W 1 之比值稱為流達率 , 當排水溝注入河川後與上游流入之負荷混合 , 往下游水庫流 

動的過程中進行河川自淨作用 , 可分解部分污染量 , 所剩之污染量稱為流出污染量 ( 負 

荷 ), 氮磷營養鹽在河道中的傳輸與機轉以無機鹽為主分別如圖 3.1.2-1 及圖 3.1.2-2 所 

示。國內水庫大部分由蓄截上游河川水量而形成 , 因此集水區內的河川均發源自山區 , 

受到地勢的影響通常具有水淺、流速快、溶氧高及有機物含量低的特徵 , 有機污染物之 

分解較為明顯 , 而營養鹽流入河道後透過浮游生物的利用及隨泥沙沈降移除的量十分有 

限 , 而且底泥的釋出亦不明顯。Cey et al.(1999) 研究指出無排水路之農地 , 施肥後流失 

的硝酸鹽經由入滲通過濱水區緩衝帶進入河川時 , 其濃度遠低於緩衝帶上游有排水幹渠 

之農地。 

3-14

集水區地表 

沖刷及滲漏 

點源污染 

大氣沉降 

氨 

大氣氮 

逸散 

脫硝 

水流方向 

吸附態氨氮 

脫附 

吸附 

溶解態氨氮 

硝化 

硝態氮 

攝取 

死亡 

上游營養鹽 

之流入 

死亡 

浮游生物 

攝取 

分解 

有機物 

底泥釋出 

圖 3.1.2-1 集水區河道內各種型態氮的來源及機轉 (Bicknell et al., 2001) 

集水區地表 

沖刷及滲漏點源污染大氣沉降 

吸附性磷 

上游營養鹽 

之流入 

吸附脫附 

浮游生物 

水流方向 

溶解性磷 

攝取 

死亡 

分解 

有機物 

底泥底藻 

釋出攝取 

圖 3.1.2-2 集水區河道內各種型態磷的來源及機轉 (Bicknell et al., 2001) 

3-15

1. 生活污水 

生活污水主要來自家庭、商店、機關及小規模之工廠所排出之污水或 ( 及 ) 廢水 , 

污水中主要污染物為有機物質、懸浮固體物、氮磷營養鹽及細菌等。本項污染產生負 

荷的估計一般採用每人每日產生的單位污染負荷乘以人口數。至於每人每日產生的單 

位污染量 , 因都市之大小及生活水準而異 , 大城市單位污染量較大。一般而言 , 水庫 

集水區內的鄉鎮規模不大 , 大部分以散居的小型部落為主 , 因此污水量、污水水質及 

流達率的推估若以都市為基準 , 推測之污染負荷可能偏高。溫 (2001a) 調查曾文水庫集 

水區內大埔鄉的生活污水產生量及流達量 , 由自來水抄見量計算每人每日用水量為 

270lpcd, 假設 85% 成為污水 , 則每人每日平均污水量為 230lpcd, 又依據台北市民生 

污水廠原水進流水質 ( 歐陽 , 2000) 估算大埔鄉住家產生之污染物濃度約為 

BOD 5 =200mg/L,TN=50mg/L,TP=10mg/L, 則每人每日產生之單位污染量 BOD 5 為 

46g/c/d、總氮為 11.5g/c/d, 總磷為 2.3g/c/d。根據實測流達率與排水路長 , 建立曾文 

水庫集水區內生活污水中總氮及總磷之流達率計算公式如下式 : 

(-0.277) 

TN 流達率 = 水路長 

(-0.37642) 

TP 流達率 = 水路長 

(1) 

(2) 

式中 , 水路長單位為公尺 , 以大埔排水支流長約 600 公尺計算 ,TN 流達率為 0.17,TP 

流達率為 0.09, 均較有機污染物 BOD 5 之流達率為 0.08 略高。 

2. 畜牧廢水 

畜牧廢水主要以養豬廢水為主 , 養牛廢水雖少不過近年來逐漸增加中 , 畜牧廢水 

含高量之有機物、固體物、營養鹽和微生物 , 是重大之點污染源。每頭豬產生之單位 

污染量 , 文獻值差距很大 , 台灣養豬之廢水量每頭豬在 25~50l/d 間 , 冬天平均約 

30l/d, 夏天約 40l/d。據農委會畜牧試驗所測定 , 成豬每日排出糞 1.24 公斤 , 尿 2.98 

公斤 , 共 4.22 公斤 , 根據處理水質估計 BOD 5 單位產生負荷為 150g/c/d、懸浮固體物 

為 450g/c/d、總氮為 35g/c/d、總磷為 18g/c/d。由於國內主要水庫集水區多已劃為飲 

用水水源水質保護區 ( 如圖 3.1.2-3), 區內明文禁止飼養污染性家禽與家畜 , 因此原有 

養豬戶已逐漸拆除 , 養豬廢水在水庫集水區內的污染貢獻量已不若以往嚴重。 

3-16

石門水庫 

# 

新山水庫 

寶山水庫 


明德水庫 

# 

# 

# 

# 

翡 

# 翠水庫 


# 

德 

# 基水庫 

# 

# 

霧 

社水庫 

蘭潭水庫 

白河水庫 

烏山頭水庫 

# 

# 

# 

阿公店水庫澄清湖水庫 

鳳山水庫 

# 

# 

# 

# 

# 

# 

# 


曾文水庫 

南化水庫 

鏡面水庫 

# 

牡丹水庫 

圖 3.1.2-3 國內主要水庫分佈及水源水質保護區劃定範圍 

3. 遊憩污水 

水源水質保護區內禁止大型的遊樂或 

遊憩場所開發 , 因此國內主要水庫集水區內 

的遊憩據點以休閒農場、風景特定區及天然 

的風景據點為主 , 例假日常吸引大批遊客 , 

而且部分景點十分接近濱水區 , 污染流達率 

高。 

遊憩活動依設施型態及相關服務的不 

同 , 產生的污染量也有差異。美國環保署調 

查發現不同娛樂設施產生污水濃度有很大 

3-17

的差異 , 若以同一標準估計誤差較大 , 而污 

染物成分則以 BOD 5 、SS、氮、磷等為主。 

日本建設省估計觀光客每人每日之污水量 

及污染量 , 以常住人口 ( 集水區內調查之生 

活污水每人每日產生量 ) 百分比表示 , 住宿 

客以常住人口污染量之 85% 計 , 不住宿客則 

為 24%; 溫 (2001b) 指出 , 國內水庫集水區 

內道路交通便利 , 景點間距離短 , 觀光型態 

以一日多遊為主 , 且餐飲美食常常是重要考 

量 , 若以日本建設省方法估計國內水庫集水 

區觀光客之污染量 , 住宿客與常住人口污染 

量應相同 , 不住宿客為 25%。根據國內水庫 

集水區之普遍狀況 , 將遊憩污水分為餐飲污 

水、旅館及飯店污水及其他休憩污水三類分 

述如下 : 

(1) 餐飲污水 

餐飲污水之性質與家庭污水性質相似 , 根據交通部觀光局 (1989) 調查顯示 , 單 

獨設置的餐飲中心每位顧客每日產生 15 公升之餐飲污水 , 產生負荷量可以集水區內 

生活污水濃度估計。 

(2) 旅館及飯店 

附設餐飲的飯店污水量較大 , 尤其是觀光飯店 , 根據墾丁賓館 , 凱撒大飯店及 

台北某國際觀光飯店放流口實測每日每位住宿客排出污染量為 BOD 5 :70 克 ,TN: 

21 克、TP:3.5 克 , 其中全年污水量平均達 1244lpcd, 比一般常住人口污水量高出 

甚多 ( 溫 ,2001a); 一般旅館未附餐飲之污水量及污染量可採用集水區內常住人口調 

查值。 

(3) 其他休憩污水 

3-18

水庫集水區內的其他休憩污水可分為觀賞風景、健行、野餐及烤肉、露營、划 

船、遊艇及遊樂園等 6 大類所產生之污染量 ( 林 ,1992), 上述這幾類活動所產生的遊 

憩污染包括點源及非點源的形式 , 除了公廁為共同的點源污染之外 , 其他可視為非 

點源型態。 

一般公廁經過化糞池均可視其污染為點源型態 , 處理後再排出風景區 , 根據中 

華顧問工程司 (1986) 調查指出墾丁國家公園化糞池排出水之水質調查平均 BOD 5 濃 

度約 214mg/L, 總氮 49.2mg/L, 總磷為 17.3mg/L; 林 (1992) 以一間公廁作單位估計 

每日污水量為 1000 公升 ( 假日及非假日之平均值 ), 並參考國內外相關設施污水水質 

估計總氮為 50mg/L , 總磷為 15mg/L , 推算每間公廁每年單位污染量為總氮 

18.25kg/yr, 總磷為 5.48kg/yr。 

包括點源及非點源形式的休憩活動所產生之污染量則根據活動類型選擇不同之 

單位表示 , 例如露營及烤肉以 kg/ha-yr 表示 , 而健行以 kg/km-yr 表示較容易量化。對 

部分國內水庫集水區而言 , 這些活動所造成的污染量相當顯著 , 尤其是天然的風景 

據點及水庫淹沒區周邊 , 不過相關調查數據很少 , 在林 (1992) 的研究中有較詳盡的 

描述 , 因此彙整其研究成果及本節提到之相關數據如表 3.1.2-1, 做為估計水庫集水 

區內點源污染所造成的營養鹽產生量計算基礎。 

3-19

表 3.1.2-1 水庫集水區內主要點源污染單位污染產生量 

TN TP 資料來源 

生活污水 11.5 克 / 人 / 日 2.3 克 / 人 / 日嘉義縣大埔鄉 ( 溫 ,2001) 

獨立餐飲店 0.75 克 / 人 / 日 0.15 克 / 人 / 日污水量 15lpcd 

旅館無附設餐飲 

( 住宿客 ) 

11.5 克 / 人 / 日 2.3 克 / 人 / 日與常住同 

旅館無附設餐飲 

( 非住宿客 ) 

2.875 克 / 人 / 日 0.575 克 / 人 / 日常住之 0.25 倍 

公廁 50 克 / 間 / 日 15 克 / 間 / 日墾丁國家公園 ( 林 ,1992) 

觀賞風景 2 公斤 / 公頃 / 年 0.3 公斤 / 公頃 / 年荖濃溪舊庄以上 ( 溫 ,1990) 

健行 2 公斤 / 公里 / 年 0.5 公斤 / 公里 / 年推估 ( 林 ,1992) 

野餐及烤肉 3 公斤 / 公頃 / 年 0.45 公斤 / 公頃 / 年觀景之 1.5 倍 ( 林 ,1992) 

露營 6 公斤 / 公頃 / 年 0.9 公斤 / 公頃 / 年烤肉之 2 倍 ( 林 ,1992) 

遊艇 25 克 / 人 / 年 10 克 / 人 / 年推估 ( 林 ,1992) 

划船 10 克 / 人 / 年 2.5 克 / 人 / 年推估 ( 林 ,1992) 

遊樂園 40 公斤 / 公頃 / 年 8 公斤 / 公頃 / 年推估 ( 林 ,1992) 

4 垂釣污染 

垂釣本為休憩活動的一類 , 不過其污染方式為含高量氮磷之餌料直接投入承受水 

體 , 尤其當集魚用的誘餌過量使用時形成水庫內相當顯著之營養來源 , 與一般遊憩污 

染不同。溫 (2001a) 調查曾文水庫庫區的垂釣行為及污染量 , 垂釣用餌料可分為誘餌及 

釣餌兩種 , 垂釣方式又可分為岸釣與筏釣兩大類。岸釣為一般水庫岸邊的垂釣行為 , 

每名釣客每日可投入 3 公斤之餌料 , 約 80% 為誘餌 ; 筏釣方式為業者以運輸筏載送釣 

客前往其設置之釣魚浮台進行垂釣 , 每人每日可投入 5 公斤之餌料 , 且業者還會在浮 

台周邊事先施放大量誘餌以吸引魚群 , 估計每座浮台每月可施放達 100 公斤之誘餌。 

岸釣污染幾乎普遍存在於國內大小湖泊及水庫 , 污染量則取決於該地垂釣風氣是否盛 

行 ; 筏釣因目標顯著且為管理單位嚴格取締之非法行為 , 國內除曾文水庫於 1998 年 

前十分盛行外 , 其餘水庫並不多見。 

根據溫 (2001a) 收集曾文水庫釣客使用餌料的分析結果如表 3.1.2-1 , 每位釣客 

混合餌料的方式不大相同 , 誘餌主成分為豆餅粉與雞飼料 ( 平均含量為 47,770mg 

TN/kg,13,555mg TP/kg), 釣餌則以鯁魚以及福壽魚餌料為主 ( 平均含量為 45,443mg 

TKN/kg,69,505mg TP/kg)。 

3-20

表 3.1.2-2 曾文水庫常用魚餌之總氮與總磷含量分析結果 

種類 TKN(mg/kg) TP(mg/kg) 

麥片 16430 13570 

細豆餅粉 67900 18310 

香之餌 18970 7452 

福壽餌 51980 102000 

鯁魚餌 25420 32075 

綜合餌 20800 12200 

福壽魚 48930 74440 

飼料粒 27640 8800 

資料來源 : 溫清光等 :’ 曾文水庫水質調查及改善計畫 ’, 財團法人成大研究發展基金會 ,90 年 6 月。 

依據上述之每人每日單位污染量及單位餌料污染含量 , 統計 2000 年 11 月起至 2001 年 5 月止的釣客人數 , 平日岸釣人數 

為每日 40 人 , 筏釣每日 2 人 ( 筏釣人數少與水庫單位強加取締有關 ), 假日釣客數可達平日 5 倍 , 如不考慮魚類之攝取 , 估算污染 

產生量如表 3.1.2-2。曾文水庫垂釣污染全年總氮負荷為 5796kg 佔全集水區污染量之 1%; 全年總磷負荷為 2744kg 佔全區污染量之 

15.1%, 總磷部分在集水區中僅次於林地產生之天然非點源污染負荷。 

集魚餌料 

練魚餌料 

合計 

表 3.1.2-3 釣魚對曾文水庫污染貢獻量推估結果 

單位 : 公斤 ∕ 月 

岸釣船筏釣合計 

TKN 284.3 124.9 409.2 

TP 80.7 35.4 116.1 

TKN 67.6 6.2 73.8 

TP 103.4 9.2 112.6 

TKN 351.9 131.1 483 

TP 184.1 44.6 228.7 

註 : 因餌料含 NO 3 -N 及 NO 2 -N 量很少 , 所以總氮約可用總凱氏氮 (TKN) 替代。 

資料來源 : 溫清光等 ’ 曾文水庫水質調查及改善計畫 ’, 成大研究發展基金會 ,90 年 6 月。 

3-21

3.2 水庫集水區營養鹽之控制方法 

總結前面兩節關於集水區營養來源的討論 , 集水區非點源污染氮的主要天然來源 

為固氮作用及大氣沈降 , 人為以農地施肥為主 , 而磷的主要來源以施肥為主 ; 在點源部 

分 , 污染負荷視不同集水區的實際情況而有差異 , 一般而言水源水質保護區內生活污 

水、遊憩污水及垂釣污染是主要的營養鹽來源。由第三章及第四章美日經驗 , 集水區氮 

磷之控制方法可歸納成圖 3.2-1。 

使用單質肥料 

源頭控制 

有效施肥 

濱水區管理 

植物攝取 

控制非點源 

減少沖刷 

磷 

逕流處理 

水土保持方法 

增加入滲 

降低流速 

排水路淨化 

水庫優養化 

限制因子 

控制點源 

排出量削減 

脫硝作用 

逕流處理 

濱水區管理 

植物攝取 

控制非點源 

共生固氮作物之管理 

氮 

源頭控制 

合理化施肥減少化肥使用量 

排水路淨化 

控制點源 

排出量削減 

圖 3.2-1 

水庫集水區營養鹽控制策略 

大部分國內調查結果顯示水庫外部負荷是以非點源污染為主 , 點源污染量雖然較 

小 , 不過是容易著手進行控制的目標。垂釣污染可利用取締及管制方法削減產生量 ; 生 

活污水、遊憩污水可利用收集處理或自然淨化法如排水路淨化、人工濕地等方式處理。 

3-22

3.2.1 點源污染控制 -- 人工濕地 (Constructed Wetland) 法 

點源污染控制方法很多 , 但本計畫環保署期望以生態工法控制 , 所以本處只說明人 

工濕地處理污水措施。 

1. 簡介 

人工濕地係以工程方式構築池池塘或溝渠 , 性質與自然濕地類似 , 並種植水生植 

物 , 導入廢污水進行淨化處理之技術。即具有飽和含水層的土地和能承受經常性的洪 

水泛濫 , 並且有水生植物生長在水域上。濕地底部可為不透水土壤層或其他介質 20~30 

公分 , 以提供水生植物著根。 

人工濕地 (Constructed Wetlands) 處理系統 , 主要分為 

(1) 表面流式 (FWS): 通常包含草澤 (Marsh)、其他類型、植栽浸潤床式 , 草澤 (VSB)、 

混合式等 

(2) 次表面流系統 (SSF) 或稱為植栽浸潤床型 Vegetated Submerged Bed,VSB 

(3) 垂直流式 (Vertical Flow WetLands,VFW) 

圖 3.2.1-1 FWS 型人工濕地主要淨化機制 

(“Manual Constructed Wetlands Treatment of Municipal Wastewaters” USEPA ,2000) 

自由表面流系統 (Free Water Surface System,FWS) 是指濕地的水面高於土 

壤面 , 也就是說水可在表面自由流動的人工濕地。此系統為模擬自然濕地的環境況狀 , 

水流於濕地介質表面 , 濕地地部的不透水層上有適當的土壤層或介質提供植物著根 , 

3-23

通常此種人工濕地中所種植的水生植物以挺水性植物及漂浮性植物為主 , 並由附著在 

地下莖及根部區的微生物進行處理污染物質。 

自由水層系統 (FWS) 為模擬天然濕地之水文及環境狀況的水工濕地 , 為一淺的窪 

地底部含 20~30 公分土壤或其他介質提供水生植物著根 , 水位植物調整 10~60 公分 

的水深 , 進流水在濕地表層開放性流動 , 水流經底部土壤層及植物的莖、根部接觸後 , 

達淨化的效果。 

圖 3.2.1-2 三段式 FWS 型人工濕地剖面圖 

(“Manual Constructed Wetlands Treatment of Municipal Wastewaters” USEPA ,2000) 

圖 3.2.1-3 SFS 型人工濕地剖面 

(Constructed Wetlands and Aquatic Plants Systems for Municipal Wastewater Treatment) 

地下水流系統 (Subsurface Flow System,SFS): 或稱為 constructed 

subsurface-flow(SSF)wetlands, 新的名稱為次表面流系統 (SSF) 或稱為植栽浸潤 

床型 Vegetated Submerged Bed(VSB), 指水面位於土壤面之下 , 也就是不能於濕 

地表面看到水層的人工濕地系統 , 此種濕地水流於濕地比面下介質 ( 礫石 ) 間流動 , 一 

3-24

般會種植挺水性或草本植物 , 此種系統是利用土壤或礫石表面生物膜之生長處理污 

染物質 , 但會產生孔隙阻塞之問題 , 所以必需配置過濾設備或反沖洗設施 , 減少系 

統水頭上的損失。 

表層下流動系統 (SSF) 為窪地中充填 40~60 公分厚的可透水性砂土或礫石作為 

介質 , 以支持挺水生植物的生長 , 進流水壓迫至表層下的砂土、植物根系及根莖系 

間流動 , 以達到淨化作用。 

2. 人工濕地設計參數 

表 3.2.1-1 人工濕地處理家庭污水設計參數 

設計參數單位 FWS SSF 

水力停留時間日 4~15 4~15 

水深 M 0.1~0.6 0.3~0.75 

BOD 負荷 Kg BOD/(Ha.Day)

(3) 浮葉性植物 : 多生長在較深的地方 , 葉片平貼於水面 , 根固定於土裡。如睡蓮、菱 

角等 

(4) 漂浮性植物 : 根未固定於土裡的水生植物。如青萍、滿江紅等、水芙蓉。 

依據國立台灣海洋大學河海工程學系執行「本土化人工濕地設計資料庫之建立 

(II)」, 資料庫所建置的人工濕地設計資料 , 將進行人工濕地擴散係數之現場測量以及 

水力傳導係數試驗研究 , 摘要現有的人工濕地的型態及功能。 

3-26

編號水源別水流型態 

面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 

表 3.2.1-2 人工濕地設計資料庫相關資料摘要 

植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 

NO3 Kt TN 進流 

27 河水經人工溼地處理地下水流式 4.06 2.00 香蒲中華民國 0.327 20.8 0.117 0.39 33.34 0.4328 0.8 50 0.347 25.4 27.56 0.161 

23 河水經人工溼地處理地下水流式 4.06 2.00 香蒲中華民國 0.234 15.81 0.086 0.658 59.50 0.6131 0.558 72.94 0.654 56.7 20.99 0.118 

25 河水經人工溼地處理地下水流式 4.06 2.00 香蒲中華民國 0.36 52.5 0.372 1.274 71.04 0.6539 0.63 47.46 0.322 33.6 12.5 0.067 

21 生活污水二級處理地下水流式 868 2.00 蘆葦英國 2 40.00 0.2550 12 91.67 1.242 

22 河水經人工溼地處理地下水流式 4.06 2.00 香蒲中華民國 0.272 73.9 0.672 2.572 45.53 0.3161 1.47 51.7 0.364 118.4 16.05 0.087 

37 湖水地下水流式 60 2.17 香蒲中華民國 1.4 59.29 0.414 2.58 33.33 0.2301 0.56 -21.43 -0.089 9.48 30.17 0.165 

148 湖水地下水流式 60 15.50 香蒲中華民國 2.81 98.22 0.26 3.26 64.11 0.2160 0.48 10.42 0.007 35.58 -17.48 -0.01 

69 湖水地下水流式 60 4.44 香蒲中華民國 1.32 -21.97 -0.045 3.29 26.75 0.1035 0.86 20.93 0.053 8.45 66.04 0.243 


19 生活污水二級處理地下水流式 868 2.00 蘆葦英國 5.5 49.09 0.3380 19 89.47 1.126 

20 生活污水二級處理地下水流式 868 2.00 蘆葦英國 7.4 27.03 0.1580 13 84.62 0.936 

91 湖水地下水流式 60 6.15 香蒲中華民國 5.2 85 0.308 7.65 56.99 0.2081 0.5 -80 -0.096 29.3 -63.14 -0.08 

17 湖水地下水流式 60 1.50 香蒲中華民國 2.71 66.79 0.735 7.78 47.17 0.4548 3.42 27.78 0.217 4.91 25.87 0.2 

158 食品工廠廢水地下水流式 156 25.00 混合斯洛伐尼亞 0.1 65 0.042 8.1 85.74 0.0785 4.63 96 0.129 3674 92 0.101 

120 湖水地下水流式 60 8.72 香蒲中華民國 2.18 75.69 0.162 8.66 38.57 0.0670 2.32 28.02 0.038 43.9 23.01 0.03 

24 河水經人工溼地處理地下水流式 4.06 2.00 香蒲中華民國 0.387 29.46 0.174 8.887 17.04 0.0937 4.03 39.21 0.249 186 -10.7 -0.051 


122 生活污水地下水流式 2100 9.20 蘆葦捷克 20 32.50 0.0430 2.05 36.59 0.05 46 43.48 0.062 

72 生活污水地下水流式 706 4.60 蘆葦捷克 33 21.21 0.0520 3.3 -22.73 -0.045 91 52.75 0.163 

109 生活污水二級處理地下水流式 60 7.80 香蒲中華民國 30.19 39.85 0.065 33.71 43.37 0.0761 4.08 5.88 0.008 52.17 -20.11 -0.023 

TN 去除 

率 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-27


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 

表 3.2.1-2 人工濕地設計資料庫相關資料摘要 ( 續 ) 

植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 


TN 去除 

率 

84 畜牧廢水初級處理地下水流式 19 5.50 無紐西蘭 38.2 25.00 0.0520 

31 畜牧廢水初級處理地下水流式 19 2.00 無紐西蘭 38.2 12.04 0.0640 57 45.61 0.305 



102 畜牧廢水初級處理地下水流式 19 7.00 大水莞紐西蘭 38.2 75.00 0.1980 57 80.7 0.235 

82 畜牧廢水初級處理地下水流式 19 5.50 大水莞紐西蘭 38.2 70.99 0.2250 57 73.68 0.243 



8 生活污水二級處理地下水流式 60 0.78 香蒲中華民國 26.89 20.86 0.3 41.54 24.87 0.3702 5.56 18.35 0.26 19.15 75.77 1.817 

108 生活污水二級處理地下水流式 60 7.80 香蒲中華民國 26.99 60.28 0.118 41.88 72.92 0.2211 3.78 46.83 0.081 14.79 83.23 0.229 


40 生活污水二級處理地下水流式 60 2.50 香蒲中華民國 39.73 25.07 0.115 42.1 29.22 0.2069 4.99 -16.63 -0.062 12.13 80.38 0.651 

67 生活污水二級處理地下水流式 60 4.44 香蒲中華民國 32.7 34.25 0.094 42.38 39.88 0.1182 5.78 17.13 0.042 17 82.12 0.388 


119 生活污水二級處理地下水流式 60 8.72 香蒲中華民國 33.1 27.79 0.037 45.7 32.18 0.2088 5 9 0.011 51.8 35.52 0.05 

92 生活污水二級處理地下水流式 60 6.15 香蒲中華民國 42.3 32.15 0.063 48.07 35.03 0.0715 3.01 5.32 0.009 52.4 -61.45 -0.078 

85 生活污水地下水流式 0.36 5.90 香蒲美國 0.27 51.85 0.124 48.3 45.76 0.1040 




TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-28


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 


植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 




16 生活污水初級處理地下水流式 42 1.40 蘆葦印度 2.93 2.39 0.017 52.2 59.39 0.6440 5.44 58.27 0.624 78.8 65.1 0.752 

TN 去除 

率 

136 生活污水地下水流式 13 12.00 香蒲美國 0.31 29.03 0.029 54.8 67.52 0.0940 

114 生活污水地下水流式 13 8.00 香蒲美國 0.31 16.13 0.022 54.8 54.74 0.0990 

58 生活污水地下水流式 13 4.00 香蒲美國 54.8 46.17 0.1550 

62 生活污水地下水流式 4.00 蘆葦澳洲 62 86.45 0.5000 8.9 69.66 0.298 110 89.09 0.554 


157 生活污水地下水流式 180 25.00 蘆葦捷克 73 60.27 0.0370 13 85.38 0.077 187 73.8 0.054 

54 湖水地下水流式 60 3.30 香蒲中華民國 0.39 94.87 0.9 0.3 0 0 6.1 34.43 0.128 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

9 生活污水二級處理地下水流式 60 0.98 香蒲中華民國 4.84 5.79 0.061 

125 湖水地下水流式 60 9.70 香蒲中華民國 0.59 -230.5 -0.123 1.02 47.06 0.066 10.39 74.49 0.141 

81 生活污水地下水流式 2500 5.20 蘆葦捷克 2 30 0.069 

110 生活污水地下水流式 3880 7.80 蘆葦捷克 4.6 52.17 0.095 

138 生活污水初級處理地下水流式 50 12.00 Phalaris 挪威 15.00 0.0140 80 0.134 20 0.019 

3 人工廢水地下水流式 0.366 0.17 蘆葦美國 21.7 40.09 3.014 0.4 90 13.545 

5 生活污水地下水流式 10.5 0.25 Cyperus 土耳其 25 68 4.558 630 87.94 8.46 

1 污水塘出流水地下水流式 5 0.02 蘆葦坦尚尼亞 125.75 50.46 35.117 

2 污水塘出流水地下水流式 5 0.15 蘆葦坦尚尼亞 100.8 65.77 7.148 

94 生活污水地下水流式 37.8 6.60 混合美國 177 90.4 0.355 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-29


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 


植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 


95 生活污水地下水流式 250 6.90 蘆葦捷克 548 87.77 0.305 

97 畜牧廢水地下水流式 10 7.00 混合德國 2064 89.15 0.317 

98 畜牧廢水地下水流式 10 7.00 混合德國 4530 92.05 0.362 

105 生活污水地下水流式 32.4 7.60 混合美國 64 79.69 0.21 






147 生活污水地下水流式 18 15.00 蘆葦捷克 643 78.38 0.102 



156 生活污水地下水流式 600 25.00 蘆葦捷克 

36 湖水自由水面流式 60 2.17 布袋蓮中華民國 1.25 80.8 0.76 2.43 46.50 0.4147 0.56 16.07 0.081 9.48 58.02 0.4 

153 湖水自由水面流式 60 17.60 布袋蓮中華民國 2.81 96.8 0.196 3.26 80.06 0.1673 0.48 10.42 0.006 35.58 -18.27 -0.01 

68 湖水自由水面流式 60 4.44 布袋蓮中華民國 1.44 -36.11 -0.069 3.41 22.87 0.1112 0.86 24.42 0.063 9.48 65.82 0.242 

39 湖水自由水面流式 60 2.30 布袋蓮中華民國 2.03 69.46 0.516 3.91 53.71 0.3636 0.77 18.18 0.087 14.52 41.74 0.235 

65 河水自由水面流式 7.41 4.00 Lpomoea 中華民國 0.829 56.57 0.209 4.139 69.22 0.2994 1.14 44.74 0.148 48.7 31.01 0.093 

63 河水自由水面流式 7.41 4.00 Lpomoea 中華民國 1.109 70.51 0.305 4.829 91.93 0.8558 0.87 8.05 0.021 37.6 32.45 0.098 

127 生活污水二級處理自由水面流式 10.00 青浮草澳洲 5.9 71.19 0.1240 8.3 13.25 0.014 4 -125 -0.081 

TN 去除 

率 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-30


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 


植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 


64 河水自由水面流式 7.41 4.00 Lpomoea 中華民國 0.288 18.75 0.052 6.178 89.35 0.6298 1.01 44.75 0.148 51.6 -9.88 -0.024 

89 湖水自由水面流式 60 6.15 布袋蓮中華民國 4.76 85.71 0.316 7.21 56.45 0.2083 0.5 -8 -0.013 29.3 -62.46 -0.079 

TN 去除 

率 

7 河水自由水面流式 2600 0.40 水蓼美國 7.3 11.67 0.3100 

132 農耕排水自由水面流式 8000 11.00 混合美國 7.12 32.58 0.036 7.52 26.46 0.0280 0.14 -54.29 -0.039 


151 農耕排水自由水面流式 3000 17.00 混合美國 8.08 37.13 0.027 8.15 35.83 0.0260 0.115 79.91 0.094 

118 湖水自由水面流式 60 8.72 布袋蓮中華民國 1.97 70.05 0.138 8.45 36.33 0.0590 2.32 29.31 0.04 43.9 20.96 0.027 

45 生活污水自由水面流式 6 2.70 風信子韓國 8.64 57.29 0.3150 1.24 68.55 0.428 117 65.81 0.398 

159 農耕排水自由水面流式 8000 26.00 混合美國 8.66 35.33 0.017 8.78 34.28 0.0160 0.0856 17.99 0.008 

152 生活污水二級處理自由水面流式 17.00 青浮草澳洲 9.2 82.61 0.1030 1 -100 -0.041 9 22.22 0.015 

133 農耕排水自由水面流式 3000 11.00 混合美國 9.68 48.35 0.06 9.94 47.79 0.0590 0.136 33.16 0.037 


143 農耕排水自由水面流式 3000 14.00 混合美國 12.33 46.23 0.044 12.33 44.93 0.0430 0.124 -12.9 -0.009 


61 河水自由水面流式 7.41 4.00 Lpomoea 中華民國 0.212 -28.3 -0.062 13.712 81.24 0.4342 2.1 30 0.089 

154 農耕排水自由水面流式 6000 19.00 混合美國 11.7 54.96 0.042 14.3 52.38 0.0390 0.276 35.87 0.023 


60 河水自由水面流式 7.41 4.00 Lpomoea 中華民國 0.276 -40.22 -0.085 14.776 39.86 0.1299 3.97 -1.51 -0.004 22.7.9 18.39 0.051 

48 生活污水二級處理自由水面流式 3.00 青浮草澳洲 16.6 18.07 0.0660 3 -33.33 -0.096 12 16.67 0.061 

78 生活污水二級處理自由水面流式 5.00 青浮草澳洲 17.8 38.20 0.0960 3.3 -27.27 -0.048 13 38.46 0.097 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-31


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 


植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 


71 生活污水二級處理自由水面流式 64.8 4.50 混合美國 18 27.00 0.0700 8.66 6.7 0.015 2.48 62.5 0.218 

70 生活污水二級處理自由水面流式 64.8 4.50 無美國 18 25.00 0.0640 8.66 7.85 0.018 2.48 52.02 0.163 

121 生活污水二級處理自由水面流式 774 8.80 青浮草美國 18.4 3.26 0.0040 28.8 54.86 0.09 

56 生活污水二級處理自由水面流式 500 3.80 混合美國 18.4 22.83 0.0680 28.8 81.94 0.45 

139 生活污水二級處理自由水面流式 12.00 青浮草澳洲 19.5 50.26 0.0580 6.8 8.82 0.008 22 50 0.058 

137 生活污水二級處理自由水面流式 1320 12.00 混合澳洲 21 47.62 0.0540 6 8.33 0.007 29 51.72 0.061 

15 生活污水自由水面流式 6 1.35 風信子韓國 23.6 19.92 0.1650 2.22 37.84 0.352 116 43.97 0.429 

116 生活污水二級處理自由水面流式 8.50 青浮草澳洲 31.5 78.10 0.1790 6.8 -4.41 -0.005 18 55.56 0.095 

88 生活污水二級處理自由水面流式 240 6.00 混合澳洲 16 93.75 0.462 32.5 60.00 0.1530 7 7.14 0.012 33 66.67 0.183 

TN 去除 

率 

142 農耕排水自由水面流式 8000 13.00 混合美國 94.2 34.82 94.5 32.59 0.03 1.0800 1.08 -14.81 -0.011 

146 生活污水二級處理自由水面流式 150 15.00 混合澳洲 33.3 77.48 0.0990 3.45 47.83 0.043 


103 生活污水二級處理自由水面流式 60 7.10 布袋蓮中華民國 30.19 47.43 0.091 33.71 49.86 0.0056 4.08 14.46 0.022 52.17 6.1 0.009 


73 生活污水二級處理自由水面流式 150 5.00 混合澳洲 35.4 26.27 0.0610 8.18 10.76 0.023 

74 生活污水二級處理自由水面流式 150 5.00 混合澳洲 35.7 40.62 0.1040 8.21 13.52 0.029 

52 生活污水二級處理自由水面流式 3.00 青浮草澳洲 35.9 49.86 0.2300 18 38.89 0.164 

101 生活污水二級處理自由水面流式 7.00 青浮草澳洲 37 51.35 0.1030 8.9 15.73 7.5 46 80.43 0.233 

41 生活污水二級處理自由水面流式 60 2.50 布袋蓮中華民國 26.89 10.78 0.046 41.54 17.55 0.0799 5.56 22.48 0.102 19.15 56.66 0.334 

141 生活污水二級處理自由水面流式 60 13.00 布袋蓮中華民國 26.99 46.61 0.048 41.88 55.30 0.0647 3.78 50 0.053 14.79 41.45 0.041 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-32


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 


植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 


123 生活污水二級處理自由水面流式 60 9.30 布袋蓮中華民國 39.73 23.79 0.029 42.1 27.89 0.0479 4.99 -3.01 -0.003 12.13 77.49 0.16 

66 生活污水二級處理自由水面流式 60 4.44 布袋蓮中華民國 32.7 34.86 0.097 42.38 39.31 0.1153 5.78 25.43 0.066 16.2 63.83 0.229 

35 生活污水二級處理自由水面流式 60 2.17 布袋蓮中華民國 36.5 25.21 0.134 42.48 31.78 31.784 4.16 11.06 0.054 22.6 85.35 0.885 

TN 去除 

率 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

38 生活污水二級處理自由水面流式 60 2.20 布袋蓮中華民國 35.64 28.25 0.151 43.01 33.15 0.1906 4.84 21.49 0.11 

144 垃圾掩埋場滲出水自由水面流式 12900 15.00 混合美國 43.1 78.03 0.1010 65.5 -7.33 -0.005 

117 生活污水二級處理自由水面流式 60 8.72 布袋蓮中華民國 31.9 12.23 0.015 44.5 22.52 0.0323 5 16 0.02 51.8 43.24 0.065 

90 生活污水二級處理自由水面流式 60 6.15 布袋蓮中華民國 403 51.36 0.117 46.07 51.94 0.1190 3.01 18.94 0.034 52.4 -21.56 -0.032 

80 人工廢水自由水面流式 1.29 5.00 無英國 47.2 40.25 0.1030 7.5 97.47 0.735 331 47.43 0.129 

79 人工廢水自由水面流式 1.29 5.00 蘆葦英國 47.2 58.90 0.1780 7.5 98.13 0.796 331 74.32 0.272 

113 生活污水二級處理自由水面流式 60 7.90 布袋蓮中華民國 57.6 49.2 0.086 66.23 51.05 0.0913 1.92 13.54 0.018 

161 畜牧廢水自由水面流式 400 41.00 混合美國 0.3 66.67 0.027 103 28.64 0.0080 25.7 45.14 0.015 2683 77.23 0.036 

162 畜牧廢水自由水面流式 550 42.00 混合美國 5.51 -81.49 -0.014 164 97.99 0.0930 52.6 96.01 0.077 

130 湖水自由水面流式 60 10.20 布袋蓮中華民國 0.3 -3.33 -0.003 

55 生活污水二級處理自由水面流式 840 3.50 混合澳洲 5 3 0.009 27 48.15 0.188 

163 湖水自由水面流式 60 70.60 布袋蓮中華民國 0.59 -564.4 -0.027 1.02 63.73 0.014 10.39 71.03 0.018 

131 河水自由水面流式 7822 10.50 混合美國 7.5 46.67 0.06 3.5 14.29 0.015 27 33.33 0.039 

87 河水自由水面流式 10000 6.00 無美國 164 54.88 0.133 

86 河水自由水面流式 10000 6.00 混合美國 169 59.17 0.149 

14 河水自由水面流式 4400 1.32 蘆葦南非 0.85 70.59 0.927 0.46 54.35 0.594 

4 河水自由水面流式 4400 0.20 蘆葦南非 1.84 83.7 9.069 0.88 75 6.931 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-33


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 


植栽 

6 生活污水二級處理自由水面流式 90 0.40 蘆葦英國 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 

10 河水自由水面流式 664 1.00 香蒲美國 9.27 8.95 0.094 

11 河水自由水面流式 924 1.00 蘆葦美國 9.27 4.1 0.042 

12 河水自由水面流式 756 1.00 混合美國 9.27 13.27 0.142 


26 煉油廠二級處理廢水自由水面流式 0.18 2.00 香蒲美國 13 84.62 0.936 

28 煉油廠二級處理廢水自由水面流式 0.18 2.00 香蒲美國 14 85.71 0.973 

29 生活污水二級處理自由水面流式 2.00 青浮草澳洲 19 42.11 0.273 

32 河水自由水面流式 603000 2.10 混合美國 

46 河水自由水面流式 10000 2.70 大型植物美國 4.6 26.09 0.112 

47 河水自由水面流式 10000 2.70 大型植物美國 4.6 21.74 0.091 

53 生活污水二級處理自由水面流式 30000 3.20 大型植物美國 12.5 38.4 0.151 

93 河水自由水面流式 603000 6.50 混合美國 8.13 83.8 0.28 

100 生活污水二級處理自由水面流式 7.00 青浮草澳洲 15 20 0.032 

124 河水自由水面流式 603000 9.60 混合美國 8.13 99.6 0.575 

59 生活污水各種型式串聯 3 4.00 蘆葦西班牙 34 79.41 0.3950 8 62.5 0.245 301 72.43 0.322 

83 生活污水各種型式串聯 3 5.50 蘆葦西班牙 46 39.13 0.0900 8 50 0.126 449 86.86 0.369 

99 生活污水各種型式串聯 3 7.00 蘆葦西班牙 46 36.96 0.0660 8 62.5 0.14 449 87.08 0.292 

49 生活污水各種型式串聯 3 3.00 蘆葦西班牙 46 23.91 0.0910 8 50 0.231 449 77.736 0.501 

TN 去除 

率 

77 屠宰廢水二級處理向上流式 0.0434 5.00 無澳洲 31.8 50.31 0.1400 11.47 61.64 0.192 

76 屠宰廢水二級處理向上流式 0.0434 5.00 蘆葦澳洲 31.8 79.87 0.3210 11.47 93.9 0.559 227 47.14 0.127 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-34


面積 

(m 2 ) 

水力停 

留時間 

(day) 


植栽 

溼地位置 

NO3 進 

流 

NO3 去 

除率 


129 生活污水初級處理向上流式 120 10.00 蘆葦德國 9.7 -373.2 -0.155 48.9 1.02 0.1897 143 88.11 0.213 

155 生活污水初級處理向上流式 120 20.00 蘆葦德國 1 -5860 -0.204 500 95.8 0.159 

107 生活污水地下水流式 32.4 7.60 混合美國 

資料來源 :http://water.hre.ntou.edu.tw/~enm/ 

TN 去除 

率 

TN Kt 

TP 進流 

TP 去除 

率 

TP Kt 

COD 進 

流 

COD 去 

除 

COD Kt 

3-35

3.2.2 非點源污染之控制 

集水區非點源污染可以最佳管理作業 (BMP, Best Management Practice) 控制 , 

BMP 可分成源頭控制 (source control) 與逕流處理 (runoff treatment) 兩類。源頭控制指的 

是在營養鹽發生的地區實施各種污染防治措施 , 其主要內容為集水區管理以及污染行為 

的管制 , 例如農地合理化施肥、作物管理等 , 這些措施一般不需硬體結構物 , 因此初設 

費、維護操作費都不高。逕流處理指的是以硬體的結構物將逕流加以處理 , 因此又稱為 

結構性 BMP, 不過這些結構物需要最初的建造以及往後的維護。集水區來自天然的營 

養鹽來源很難控制 , 而人為的最主要營養鹽來源為作物的施肥 , 因此可參考農地非點源 

污染最佳管理作業 ( 范 ,1998), 該規範提到的 BMP 大多取材自美國 , 其基本原理是利 

用管理作業或結構體達成降低流速、減少沖刷、增加入滲以及利用植生控制等方式減少 

非點源污染量 , 分類彙整如表 3.2-1。表中所提到的許多方法與台灣水土保持界行之有 

年的水土保持設施十分類似 , 部分與生態工法 (Ecological Engineering) 原理上也有異曲 

同工之處 , 因此可以互相參照 , 並且針對集水區營養鹽的來源研擬有效的控制策略。 

肥料管理 

管理作業 

S 

整體性農藥管理 

灌溉用水管理 

S 

E, V 

調節性排水系統 

土壤鹽分管理 

地下水位控制 

農業廢污管理 

逕流管理系統 

S 

I 

S 

E 

E 

非結構性 BMP 

表 3.2-1 農地非點源污染最佳管理作業 

植生與耕犛系統 

保育耕作 

等高耕種 

I, E 

I, E 

等高帶狀耕種 

過濾帶 ( 緩衝帶 ) E 

田埂 

E 

覆蓋和綠肥作物 

保育輪作 

E 

風蝕 

田間防風林 

4-1 

F, E 

草及豆科植物之間作 

田間條作 

階段 

E, I 

調節暨攔砂池 

分水工 

E 

結構性 BMP 

V 

邊坡穩定結構物 

草溝 

M 

V, E 

灌溉系統 : 尾水回收 

水量管制結構物 

護岸 

S: 源頭控制 ,E: 減少沖刷 ,V: 降低流速 ,I: 增加入滲 ,M: 綜合 

1. 源頭控制 

I, E 

E 

M 

濕地開發與復育 

農業化學污染物之管理及處置 

研擬適合之 BMP 方案時 , 通常以考慮源頭控制為優先 , 因為源頭控制花費不高 , 

且做得好可以達到 100% 的污染防治效果。以 BMP 中的肥料管理為例 , 此法與農業單 

位提倡之合理化施肥方法大致相同 , 管理方法上可根據前面兩節提到關於氮磷營養鹽 

M 

M 

M 

S

的特性 , 再做細部的調整。氮的部分 , 有鑑於化肥的移動力大容易流失 , 應加強推廣 

有機肥的使用 , 而有機肥的來源 , 可參考日本低負荷資源循環策略 ( 森田等 ,2001), 

將集水區中產生之農牧業廢棄物 , 處理後回歸集水區使用 ; 磷的部分 , 造成過量施肥 

的原因通常為複合肥料的使用及無效的施肥 , 植體內含磷量不高 , 使用複合肥料平衡 

植體三要素需求時往往造成磷的過量 , 再者 , 磷肥與土壤的結合力強 , 植物是否能有 

效吸收與施肥部位有密切的關係 , 因此單質肥料的使用及有效施肥的推廣 , 可有效降 

低磷肥的浪費。 

Holas(1999) 研究捷克 Zelivka 水庫歷時 10 年的污染調查及水質資料 , 雖然農地 

施肥及非點源污染已被認為是該水庫顯著之營養源及污染方式 , 但自 1989 年起至 

1996 年間的經濟蕭條期間肥料用量大幅降低 ( 氮肥由 110kg/ha-yr 下降至 

90kg/ha-yr, 磷肥由 140kg/ha-yr 下降至 50kg/ha-yr), 卻無法看出水庫營養鹽濃度有 

改善的情形 , 可能原因有很多 , 其中包括施肥量本就偏低或水質改善的成果尚未顯現。 

使用源頭控制策略 , 需較長的時間方能看到成果 , 可優先針對高密度農業區或十分靠 

近濱水區的農地 , 較易看出成效。 

2. 逕流處理 

在逕流處理部分 , 水庫集水區內受到坡度大的地形限制使得結構性 BMP 設置不 

易 , 因此研究多著重於利用農地下游或水庫邊較為平緩的濱水區作逕流的處理 , 這是 

生態工法利用緩衝性的生態系統以減緩負荷的作法 , 例如緩衝帶 (buffer strips)、緩衝 

區 (buffer zone) 、天然及人工濕地 (wetland) 、灌木樹籬 (hedgerows) 及遮蔽帶 

(shelterbelts) 等 (Kuusemets and Mander, 1999)。氮的部分 , 流達濱水區的氮以硝酸 

鹽為主 , 主要去除機制為植物攝取及脫硝作用 , 其中植物攝取的營養鹽儲存於植體內 

是減緩負荷而非移除的方法 , 脫硝作用移除硝酸鹽產生 N 2 O、N 2 逸散於大氣是去除氮 

的根本方法。Cey et al.(1999) 分析濱水區濕地底泥至地下水層的硝酸鹽濃度及同位素 

δ 15 N、δ 18 O 分佈 , 指出脫硝作用為濱水區緩衝帶移除硝酸鹽的主要作用 , 且最主要作 

用的深度在地表下而非一般認為在濕地底泥層中 , 因此增加入滲導向緩衝區地表下對 

於硝酸鹽的去除效果較佳。在磷的部分 , 流達濱水區的總磷主要去除機制為植物攝取 

無機性的磷酸鹽或吸附於土壤而沈降 , 因為磷與土壤的吸附力大 , 伴隨被沖刷之土壤 

而流出的磷佔大部分 , 利用水土保持方法減少泥沙沖刷、增加入滲或降低流速可達到 

降低總磷輸出的效果。 

去除水庫集水區內的營養鹽以改善水庫優養化現象 , 需先統計水庫水質資料以瞭 

解藻類生長之限制因子 , 並調查集水區內的營養來源 , 由其源頭或逕流選擇適當之處 

理方式 , 茲彙整本節所提之水庫集水區營養鹽控制策略如圖 3.2-1。 

4-2

參考文獻 

Postgate, J. (1998). The origins of the unit of nitrogen fixation at the University of 

Sussex. Notes and Records of the Royal Society of London, 52(2), 355-362. 

宋樹群、林良平 (1994)。根瘤菌與豆科宿主的關係。微生物肥料之開發與利用研討會 

專刊 ,31-42。 

林立偉 (1998)。台灣地區酸性沈降之時空變化及颱風貢獻量之探討。碩士論文 , 國立 

成功大學環境工程學系。 

鄭哲灝 (1998)。墾丁國家公園沈降特性之研究。碩士論文 , 國立成功大學環境工程學 

系。 

鄔宏潘、趙震慶 (1994)。全球變遷 : 農業生態系 - 台灣主要土類之土壤 N 2 O 的生成 (I)。 

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告。 

劉興旺、郭幸榮 (1993)。森林生態系的脫氮作用。國立台灣大學農學院實驗林研究報 

告 ,7(1),33-42。 

Mogge, B., E.A. Kaiser and J.C. Munch (1999). Nitrous oxide emissions and 

denitrification N-losses from agricultural soils in the Bornhöved Lake region: 

influence of organic fertilizers and land-use. Soil Biology & Biochemistry, 31(9), 

1245-1252. 

Sánchez, L., J.A. Díez, A. Vallejo and M.C. Cartagena (2001). Denitrification losses 

from irrigated crops in central Spain. Soil Biology and Biochemistry, 33(9), 

1201-1209. 

Nommik, H. (1956). Investigations on denitrification in soil. Acta Agr. Scand., 6, 

195-228. 

Wijler, J. and C.C. Delwiche (1954). Investigations on the denitrifying processes in soil. 

Plant and Soil, 5, 155-169. 

楊秋忠 (2000)。台灣環境變遷與氣候變遷衝擊之評析 ─ 土壤環境 , 全球變遷通訊雜誌 , 

24,24-22。 

Sprent, J.I. (1987). The Ecology of the Nitrogen Cycle. Cambridge Univ. Press., 

49-66. 

Focht, D.D. (1974). The effect of temperature, pH, and aeration on the production of 

4-3

nitrous oxide and gaseous nitrogen-A zero-order kinetic model. Soil Science, 

118, 173-179. 

Strong, D.T. and I.R.P. Fillery (2002). Denitrification response to nitrate 

concentrations in sandy soils. Soil Biology & Biochemistry, 34, 945-954. 

Willems, H.P.L., M.D. Rotelli, D.F. Berry, E.P. Smith, R.B. Reneau Jr. and S. 

Mostaghimi (1997). Nitrate removal in riparian wetland soils: Effect of flow rate, 

temperature, nitrate concentration and soil depth. Wat. Res., 31(4), 891-849. 

Lodhigal, N. and L.S. Lodhigal (2003). Aspects of nutrient cycling and nutrient use 

pattern of Bhabar Shisham forests in central Himalaya, India. Forest Ecology 

and Management, 176, 237-252. 

Guo, L. B. and R.E.H. Sims (1999). Litter decomposition and nutrient release via litter 

decomposition in New Zealand eucalypt short rotation forests. Agriculture 

Ecosystems & Environment, 75,133-140. 

Gallardo, J.F. (1998). Nutrient cycling in deciduous forest ecosystems of the Sierra de 

Gata mountains nutrient supplies to the soil through both litter and throughfall. 

Ann. Sci. For., 771-784. 

溫清光 (2001a)。曾文水庫水質調查及改善計劃 , 經濟部水利處南區水資源局。 

溫清光 (2003)。曾文水庫水質調查及改善後續計劃 , 經濟部水利處南區水資源局。 

溫清光 (2001b)。曾文溪流域保護區之污染源調查與評估 , 行政院環境保護署。 

謝昭賢 (1999)。牧草地管理措施對逕流特性及水質之影響 , 博士論文 , 國立中興大學 

水土保持研究所。 

Lowrance, R.R., R. Todd, J. Fail, O. Henderickson, R. Leonard and L. Asmussen 

(1984). Riparian forest as nutrient filters in agricultural watershed. Bioscience, 34, 

374-377. 

張尊國、余忠賢、徐明麟 (1996)。德基水庫集水區非點源污染負荷之研究 , 第九屆環 

境規劃與管理研討會論文集。 

黃家勤 (1995)。社區及工業區非點源污染負荷之定量及控制 , 行政院環境保護署。 

李岳豐 (1995)。AGNPS 對觀光農場非點源污染輸出負荷之研究。碩士論文 , 國立成功 

大學環境工程學系。 

4-4

Donigian, A.S., Jr., and N.H. Crawford (1976). Modeling Nonpoint Pollution From the 

Land Surface, Environmental Research Laboratory, Athens, GA, EPA 

600/3-76-083. 

Knisel, W.G.., R.A. Leonard, F.M. Davis and A.D. Nicks (1993). GLEAMS Version 

2.10. User manual. 

陳鴻烈、王久泰、梁家柱、鄭慧玲 ,(2001)。山葵種植與森林水環境之比較研究 ,2001 

坡地防災研討會 ,18-27。 

Bicknell, B.R., J.C. Imhoff, J.L. Kittle, Jr., T.H. Jobes and A.S. Donigian, Jr. (2001). 

Hydrological Simulation Program-Fortran: HSPF Version 12. User’s Manual, 

AQUA TERRA Consultants. 

Cey, E.E., D.L. Rudolph, R. Aravena and G. Parkin (1999). Role of the riparian zone 

in controlling the distribution and fate of agricultural nitrogen near a small stream 

in southern Ontario. J. Contaminant Hydrology, 37, 45-67. 

歐陽嶠暉 , 下水道工程學。 

交通部觀光局 ,(1989)。風景區公共設施及環境維護作業手冊 ( 一 )。 

范正成 ,(1998)。農地非點源污染最佳管理作業規範之研究 , 行政院環境保護署。 

Kuusemets, V. and Ü. Mander (1999). Ecotechnological measures to control nutrient 

losses from catchments. Wat. Sci. Tech., 40(10), 195-202. 

森田昌敏 , 酒井伸一 , 稻森悠平 ,(2001)。環境低負荷型 ‧ 資源循環型 ⎠ 水環境改善 

⎠⎠⎠⎠ 關 ⎠⎠ 調查研究 , 國立環境研究所。 

中華顧問工程司 ,(1986)。墾丁國家公園地區污水系統調查規劃。 

林家正 (1992)。由水庫涵容能力探討遊憩設施之容許量。碩士論文 , 國立成功大學環 

境工程學系。 

溫清光 ,(1990)。美濃水庫優養潛勢調查與分析 , 國立成功大學環境工程研究所研究報 

告第 111 號。 

4-5

第四章 

日本湖泊集水區營養鹽控制策略與方法 

4.1 日本湖泊營養鹽控制策略 

(1) 

日本的湖泊水質在 1983 年湖沼水質目標達成率只有 40.8%, 遠低於河川的 68.9 

%, 而且自 1974 至 1983 的十年間 , 湖沼水質幾無改善 , 即時到了 2002 年河川水質目 

標達成率已到 85.1%, 但湖沼水質目標達成率只有 43.8% (2) 。所以日本環境廳 ( 現在 

已改為環境省 ) 在 1984 年 7 月通過「湖沼水質保護特別措置法」( 以下簡稱湖沼保護 

法 ), 特別保護湖沼水質 , 所以對於湖沼、水庫優養控制的研究也特別多。在湖沼保護 

法的架構下 , 保護策略如下 (1) 。 

1. 訂定全國湖沼水質保護基本方針 

由內閣大臣召開內閣大會定訂全國湖沼水質保護基本方針。1984 年 12 月公告「湖 

(2) 

沼水質保護基本方針」,1985 年指定霞浦湖、印旛沼、手賀沼、琵琶湖和児島湖 

五個為最初整治之湖泊 , 其後再陸續指定釜房水庫、諏訪湖、野尻湖、中海和宍道湖 

等共十個湖泊。 

2. 訂定湖沼水質保護的基本目標、指定保護區域 

由內閣大臣聽取都到府縣首長及市村町長之意見 , 訂定保護的目標和管制的區 

域。日本湖庫之水質基準 , 依據 pH 等五項水質分類如表 4.1-1。當時之水質基準並沒 

有氮磷等營養鹽在內 , 後來 1985 年再依據 N、P 濃度將湖水用途分成五級 , 並定其 

水質基準如表 4.1-2。例如琵琶湖之水質目標訂為 AA 級 , 水質目標 COD 訂為 1 mg/L, 

北湖總氮訂為 0.22mg/L, 南湖總氮訂為 0.28mg/L、總磷訂為 0.012mg/L。保護區域 

為其集水區。 

3. 訂定「湖沼水質保護計畫」 

由都道府縣首長召集 , 聽取市村町長及各方意見 , 訂定「湖沼水質保護計畫」, 

再經內閣大臣同意 , 由河川管理者執行 : 

(1) 推行下水道、水肥處理設備的維護 , 和疏浚事業計畫的實施。 

推行區域內污水下水道和水肥處理設備之建設 , 水肥處理設備後來改由個別淨 

化槽和合併淨化槽取代。生活系與事業廢水之放流水 , 以放流水標準限制 , 全國性 

放流水標準乃基於 1970 年公告之水質污濁防止法 ( 水濁法 , 相當於國內之水污染防 

治法 ), 水濁法規範需管制之特定事業類別及水質項目 ( 水質污濁防止法施行令 ), 並 

於次年公告放流水標準 ( 環境省令排水基準 ) 如表 4.1-3 所列 , 其中關於氮磷的限制乃 

4-6

針對某些放流水體可能因營養鹽濃度過高而出現浮游植物大量增生而設 , 因此是針 

對特定優養限制因子 , 表 4.1-3 列出的氮磷標準對於部分事業可能難以達成 , 因此排 

放基準亦針對部分特殊事業另規範放流水體為湖泊或海域的標準 ( 如表 4.1-4, 

4.1-5)。 

目前日本的 10 個指定保護湖沼 , 除了釜房水庫及野尻湖集水區只管制磷外 , 

其餘 8 個保護區域內的事業廢水氮磷放流水濃度均有管制。1984 年公告之湖沼水質 

保護特別措置法內考量指定湖庫的水質重要性 , 讓地方政府 ( 縣 ) 可訂立更嚴格的標準 

管制指定湖庫集水區內的事業廢水 , 例如水濁法規定需受管制的事業廢水量為 

50cmd 以上 , 而在釜房水庫只要廢水量超過 10cmd 的就要管制 , 雖然放流標準比照 

全國標準但管制範圍更廣 , 這種作法一般稱為「以水濁法為基準之上乘條例」。有 

關 10 個指定保護湖沼的特定事業廢水管制標準列於表 4.1-4。 

(2) 規劃污染負荷的消減 , 包括 

a. 新增工廠與事業場之排出污染負荷量的限制。 

b. 特定設施 ( 對象一定規模之水肥淨化槽 ) 排水的限制。 

c. 指定設施、准用指定設施 ( 對象畜舍、魚類養殖設施等難以放流水濃度標準管制者 ) 

使用方法之限制。 

d. 若有必要時實施總量管制。 

(3) 其他措施 

a. 對非管制對象者採用勸告、指導和協助其削減污染。 

b. 保護綠地、湖邊自然環境。 

4-7

表 4.1-1 日本生活環境水質基準 (1970)─ 湖沼 ( 含蓄水量 1000 萬 )m 3 以上之人工湖 

類別用途 pH 

AA 

A 

B 

自來水一級、水產一級、自 

然環境保護及 A 以下各類 

COD 

mg/L 

SS 

mg/L 

DO 

mg/L 

大腸菌 

MPN/100mL 

6.5~8.5 1 以下 1 7.5 以上 50 以下 

自來水二、三級、水產二級、 

6.5~8.5 3 以下 5 7.5 以上 1000 以下 

游泳及 B 以下各類別 

水產三級、工意用水一級、 

農業用水及 C 以下各類別 

C 工業用水 6.0~8.5 8 以下 

6.5~8.5 5 以下 15 5 以上 - 

註 : 基準值係日間平均值。COD 是以高錳酸鉀為氧化劑。 

1. 自然環境保護 : 尋幽攬勝大自然等之環境保護。 

沒有不 

當之漂 2 以上 - 

浮物 

2. 自來水一級 : 利用過濾等進行簡易之淨水操作法。自來水二級 : 利用沉澱過濾等 

進行一般之淨水操作法。自來水三級 : 配合前處理法等進行高度之淨水操作法 ( 所 

謂「特殊事項」係指能去除臭氣物質之特殊淨水操作法 )。 

3. 水產一級 : 鮭魚科魚類及香魚等水產生物用及水產二級及水產三級之水產生物 

用。水產二級 : 公魚 ( 胡瓜魚科 ) 等水產生物用及水產三級之水產生物用。水產三 

級 : 鯉魚、鯽魚等的水產生物用。 

4-8

類型 

項目 

I 

Ⅱ 

Ⅲ 

Ⅳ 

Ⅴ 

備註 

表 4.1-2: 日本湖沼有關氮磷的環境基準 (1985 年公告 ) 

利用目的適應性 

自然環境保育及 Ⅱ 以下欄中 

所列舉之事項 

總氮量 

0.1mg/L 以下 

自來水一、二、三級 ( 特殊事 

項除外 )、水產一級、水浴及 0.2mg/L 以下 

Ⅲ 以下欄中所列舉之事項 

自來水三級 ( 特殊事項除外 ) 及 

Ⅳ 以下欄中所列舉之事項 

水產二級及 Ⅴ 之欄中所列舉 

之事項 

水產三級、工業用水、農業用 

水、環境保護 

1. 基準值係指全年之平均值。 



1mg/L 以下 

基準性 

總磷量 

0.005mg/L 以 

下 





適用水域 

根據第一之 2 

之 (2) 依水域 

類型指定之 

水域 

2. 水域類型之指定 , 在湖沼植物浮游生物有明顯增殖疑慮之湖沼實施 , 總氮量 

項目之基準值 , 適用於總氮量乃湖沼植物浮游生物增殖要因之湖沼。 

3. 總磷量項目之基準值不適用於農業用水。 

註 : 環境保護 : 以在國民日常生活上 ( 含沿岸賞遊散步等 ) 不致產生不快感為限度。 

4-9

pH 

表 4.1-3: 日本放流水標準 

公告 :1971 年 6 月 

最近修正 :2004 年 10 月 

一般水質項目上限濃度 ( 日平均濃度 ) 

承受水體為海域 :5.0~9.0 

一般承受水體 :5.8~8.6 

BOD 5 (mg/L) 160(120) 

COD (mg/L)( 高錳酸鉀 ) 160(120) 

懸浮固體物 (mg/L) 200(150) 

正己烷抽取物 ( 礦油類 ) (mg/L) 5 

正己烷抽取物 ( 動植物油脂類 ) (mg/L) 30 

酚類 (mg/L) 5 

銅 (mg/L) 3 

亜鉛 (mg/L) 5 

溶解性鉄 (mg/L) 10 

溶解性錳 (mg/L) 10 

總鉻 (mg/L) 2 

氟化物 15 

大腸菌群数 (MPN/mL) (3000) 

硼 

銻 

總氮 (mg/L) 120(60) 

總磷 (mg/L) 16(8) 

資料來源 : 日本政府法規全文查詢網 ,http://law.e-gov.go.jp/ 

註 : 氮、磷標準為針對放流水體可能因營養鹽濃度過高而出現浮游植物大量 

增生而設 , 這些水體包括指定海域、湖泊及其流入之公共海域 

- 

- 

4-10

表 4.1-4 水濁法防止湖泊優養化之放流水營養鹽標準 ( 表列行業 ) 

項目行業別放流水標準 (mg/L) 

總氮畜牧業 140 (70) 

總磷 

畜牧業 34 (17) 

防蝕鋁加工業 100 (50) 


表 4.1-5 水濁法防止海域優養化之放流水營養鹽標準 ( 表列行業 ) 

項目業別放流水標準 (mg/L) 

天然氣業 160 (150) 2 

畜牧業 190 (150) 

氧化銀製造業 240 (210) 

總氮氧化鈷製造業 900 (750)) 

黃色鉛顏料製造業 1300 (950) 

釩化合物製造業及鉬化合物製造業 ( 釩 

化合物或者鉬化合物的鹽析製造工廠 ) 

6000 (5000) 

畜牧業 30 (24) 

總磷 

磷化合物製造業 ( 磷酸鹽結晶製造工廠 ) 40 (100) 


4-11

表 4.1-6 

日本 10 個指定湖庫集水區內特定事業廢水管制排水量 

湖庫名霞浦湖印旛沼手賀沼琵琶湖児島湖諏訪湖野尻湖釜房水庫中海宍道湖 

地方政府茨城県千葉県滋賀県岡山県長野県宮城県 

水濁法規定管制之 

事業廢水量 

規定特定事業廢水之 

條例名稱 

條例施行時間 

條例施行時的管制排 

水量 (cmd) 

現行的管制排水量 

(cmd) 

公害防止條例 

(COD) 

富營養化防止 

條例 (N、P) 

1972.01( 公 ) 

1982.09( 富 ) 

50cmd 以上 ( 直接流入湖庫者管制 COD, 先流入河川者管制 BOD) 

以水濁法為基準 

之上乘條例 

以水濁法 

為基準之 

上乘條例 

環境負荷低 

減條例 

公害防止條例 

以水濁法 

為基準之 

上乘條例 

鳥取県 

島根県 

以水濁法 

為基準之 

上乘條例 

島根県 

以水濁法 

為基準之 

上乘條例 

1976.07 1972.12 2002.04 1973.06 1972.12 1973.11 1976.08 

20 30 30 20cmd 以上 50 10 25 25 

及日最大 

50CMD 以 10(BOD、COD) 

20 10 10 

10 25 25 

上 20(N、P) 

現行的管制排水量 

施行時間 

現行與原條例 

相同 

1999 年 1996 年 

現行與原條 

例相同 

1992:20cmd 

1997: 現行 

現行與原 

條例相同 

現行與原 

條例相同 

現行與原 

條例相同 

資料來源 :「湖沼環境保護施策基本方針 - 參考 24」,2004 年環境省湖沼檢討會 

4-12

日本對湖沼優養的控制大致採用湖沼前的控制與湖沼中之控制。湖沼前的控制是營 

養鹽流入之前將之消減或去除 , 湖沼中之控制是在湖沼中用物理、化學或生物的方法將 

營養鹽或藻類去除。表 4.1-3 (3a) 是日本建設省土木研究所水質研究室所列之湖泊 ( 或水庫 ) 

水質改善方法。本計畫是屬於湖沼前的控制 , 所以僅就表中集水區內與流入水庫前河川 

內之措施 , 做一文獻回顧。 

集水區內營養鹽控制法 : 表 4.3-3 所列的方法說明如下 : 

1. 基地管制 

是依據水污染法規如放流水標準等管制各污染源的排放。 

2. 流域變更 

是將污染性較大之排水路 , 變更流域 , 排到水質較不敏感集水區。 

3. 產生負荷消減 

本項措施是源頭控制 (source control), 如工廠改良製程、使用非磷清潔劑、用水 

合理化 ( 減量 ), 以減少污染物的產生。 

4. 點源排出負荷削減 : 

生活污水、觀光事業污水、礦工業廢水和畜牧廢水用下面各種方法處理 , 以減少 

排出的污染量 

(1) 管制排放量 , 

(2) 廢、污水處理或進一步高級處理 , 

(3) 糞尿高級處理 , 

(4) 沒有污水下水道區使用個別或合併淨化槽處理。 

5. 非點源 ( 面源 ) 污染的消減 

減少農業及其他非點源污染排出 , 如合理化施肥、使用非擴散性肥料等 , 已減少 

N、P 的排出。 

4-13

對 

策 

對策 

場 

所 

集 

水 

區 

內 

水質改善技術 

(3a) 

表 4.1-7 日本湖泊 ( 或水庫 ) 水質改善方法 

費用投 

資型態 

設施之建設 

建設 

之需 

求 

建設 

期間 

( 年 ) 

大規 

模化 

之適 

用性 

水處理 

技術之 

可靠性 

日本 

國內 

實績 

基地管制基地管制 - 無 - - - 有 

流域變更流域轉換 I 有 5~10 有 - 有 ○ 

含磷清潔劑之管 

產生負荷削 

減 

點源排出負 

荷削減 : 

生活系負 

荷 

觀光事業 

負荷 

礦工業負 

荷 

畜產系負 

荷 

面源負荷削 

減 

雨天時流出 

負荷之流入 

防止 

流 

入 

水 

庫 

前直接淨化 

河 

川 

內 

湖 

沼 

內 

- 無 - - - 有 

與其他事業合併之可 

能性 

周邊環 

治水民間 

境整治 

事業 

事業 

事業 

制 

水之利用合理化 - 無 - - - 有 

排出管制 - 無 - - ○ 有 

污水處理 I+R 有 5~10 有 ○ 有 ○ 

污水處理高級化 I+R 有 5~10 有 ○ 有 

糞尿處理高級化 I+R 有 3~10 有 ○ 有 

淨化槽 ( 個別 ) I 有 1~3 無 △ 有 ○ 

淨化槽 ( 合併 ) I+R 有 2~5 無 △ 有 ○ 

農業負荷之削減 

非特定負荷之削 

減 

滯水池 I 有 1~5 有 △ 

低濕地導入 I 有 1~3 有 △ 

土壤處理 I 有 1~3 無 △ 有 

浸透水路 I+R 有 1~5 無 △ ○ 

過濾 ( 上向流過 

I 

濾 ) 

有 1~5 無 △ 

浮游物沉澱 

I 

(DCF 工法 ) 

有 1~5 無 △ 

接觸氧化水路 I 有 1~5 無 △ 有 

直接曝氣 I+R 有 1~5 無 △ 

河川處理場 I+R 有 1~10 有 △ 

貯留負荷除 

河道浚渫 

去 

R 有 1~5 有 △ 有 ○ 

湖沼內發生底泥浚渫 I+R 有 1~5 有 ○ 有 ○ ○ 

負荷之削減 

底泥覆蓋 ( 湖內材 

料 ) 

I 無 - 有 △ 

4-14

底泥覆蓋 ( 湖外材 

I 

料 ) 

無 - 有 △ 

營養鹽不活性化 

R 

處理 

無 - 無 △ 

水產養殖業對策 - 無 - - - 有 

河口處理 I 有 3~5 有 △ 

湖沼分離 I 有 5~10 有 △ ○ ○ 

浮葉植物利用處 

R 有 1~3 無 × 有 

理 

富營養化之 

藻類除去 R 有 1~3 無 × 有 

控制 ( 成層對 

殺藻劑、除草劑 

策 ) 

R 無 - 無 × 有 

處理 

( 水理條件變 

生態系控制 - 無 - - × 

更 ) 

淨化用水導入 I+R 有 5~10 有 ○ 有 

( 營養鹽濃度 

湖水人工循環 I+R 有 3~5 無 △ ○ 

降低 ) 

深水層曝氣 I+R 有 3~5 有 

生物相抑制 ) 

○ 

( 藻類除去 ) 

湖水揚水型循環 

I+R 有 3~5 有 △ 

處理 

底水層氧氣注入 I+R 有 1~5 有 △ 

地下水流入增加 I+R 有 3~5 有 △ 

深水層選擇放流 I+R 有 3~5 有 △ ○ 

湖岸環境保汀型湖岸 I 有 1~10 有 × ○ 

護植生湖岸 I 有 1~10 有 × ○ 

I : 初期投資型 × : 不確實 

R : 經常投資型 △ : 未定 ○ : 有可能性 

I+R : 混合行 ○ : 可靠 

4-15

4.2 日本湖泊集水區營養鹽控制工法 

4.2.1 點源控制工法 

日本對點源的控制都採用排出 ( 放流水 ) 管制 , 工法則採用污水處理。 

1. 排出管制 

由環境省訂定全國最寬鬆之排放標準 ( 如前面之表 4.1-3 和表 4.1-4), 地方政府 

可訂定更嚴格之標準。 

2. 污、廢水處理以及回收使用 

有污水下水道系統都市或地區採用污水處理 , 包括二級處理 ( 處理的程序如圖 

4.2.1-1) 或高級處理 ( 如圖 4.2.1-2), 處理水回收使用已成為新趨勢 ; 沒有污水下水 

道的地方 , 其生活和觀光事業污水則採用個別或合併淨化槽處理 ( 如圖 4.2.1-3)、脫 

氮去磷的淨化槽 ( 如圖 4.2.1-4)。 

事業廢水的種類很多 , 有各種處理方法 , 與國內工業廢水處理的程序相同 , 本文在 

此不再熬述。國人對淨化槽了解較少 , 國內推行之建築物污水處理設施與之相當 , 根據 

日本環境省調查浄化槽放流水水質結果如表 4.2.1-1, 由表可知淨化槽若操作良好 , 放流 

水不亞於污水處理廠。 

流入下水 

最初沈澱池 

生物處理單元 

最終沈 

澱池 

處理水 

污泥 

污泥 

圖 4.2.1-1 典型二級處理程序示意圖 ( 生物處理 ) 

4-16

1. Barnard A 2 O 程序 (Anaerobic/Anoxic/Oxide) 

混合液循環 

進流 

厭氧槽缺氧槽好氧槽終沉池 

放流 

迴流污泥 

廢棄污泥 

2. UCT 處理程序 (University of Cape Town) 

進流 

混合液循環混合液循環 

厭氧槽缺氧槽好氧槽 

終沉 

池 

放流 

迴流污泥 

廢棄污泥 

圖 4.2.1-2 兩種典型合併脫氮、去磷的處理程序 

進流水 

厭氣濾床 

第一室 

厭氣濾床 

第二室 

接觸曝氣槽沈澱槽消毒槽放流水 

圖 4.2.1-3 合併淨化槽 

進流水 

厭氣濾床 

第一室 

厭氣濾床 

第二室 

接觸曝氣槽沈澱槽消毒槽放流水 

污泥回流 

污泥迴流 

硝化液循環 

圖 4.2.1-4 高度處理型 ( 脫氮 ) 合併淨化槽 

進流水 

厭氣濾床 

第一室 

厭氣濾床 

第二室 

除磷裝置 

( 鐵電解法、 

凝結劑法 ) 

接觸曝氣槽 

處理水槽消毒槽放流水 

硝化液循環 

污泥迴流 

圖 4.2.1-5 高度處理型 ( 脫氮 / 去磷 ) 合併淨化槽 

4-17

表 4.2.1-1 淨化槽之放流水 

a. 一般型 

BOD(mg/L) 

樣本數平均 

1999 635 13.7 

2000 745 14.3 

2001 447 15.0 

2002 394 15.9 

合計 2221 14.5 

b. 脫氮型 

BOD(mg/L) 

TN(mg/L) 

樣本數平均樣本數平均 

1999 159 14.4 159 19.8 

2000 159 14 152 21.8 

2001 191 16.8 177 20.1 

2002 180 19.2 181 22.5 

合計 689 16.2 669 21.1 

c.BOD 高度處理型 

BOD(mg/L) 

TN(mg/L) 

樣本數平均樣本數平均 

計 18 6 13 11.1 

4.2.2 非點源控制工法 

日本對於湖泊及河川污染源的控制都以點源為優先 , 有關非點源污染的控制直到近 

幾年下水道及淨化槽的普及率提高後才逐漸受到重視 , 採用的方法與美國的集水區最佳 

管理作業 (BMP, Best Management Practice) 相似 , 根據主要三種土地類型 : 都市 ( 市街 

地 )、農地 ( 旱田及水田 ) 與山林地 ( 自然 ), 規劃不同的控制方法 , 表 1 列出幾種方法及其污 

染量削減率。 

非點源污染是全面性的在集水區內發生 , 控制策略很難應用在每一個區域 , 因此以 

湖泊為例 , 日本通常將指定保護之湖泊集水區列為指定地域 ( 如圖 2, 相當於水源水質保 

護區 ), 其中又將緊臨流入河川或湖岸邊以市街地及農地為主的地區劃為重點區域 ( 通常 

4-18

不超過指定地域面積之 20%, 如圖 2(b)), 此區即為非點源污染控制的優先地區。若無法 

劃重點管制區 , 有些指定區必須全區管制 , 如圖 4.2.2-1(c) 所示。 

圖 4.2.2-1 

(2) 

日本非點源污染對策之 (a) 指定地域、(b) 重點地區及 (c) 全域示意圖 

根據美國 BMP 的定義 , 非點源污染的控制方法可分為源頭控制 (source control) 與 

逕流處理 (runoff treatment) 兩類。源頭控制指的是在污染發生的地區實施各種防治措 

施 , 主要內容為集水區管理以及污染行為的管制 , 例如農地合理化施肥、作物管理等 , 

這些措施一般不需硬體結構物 , 因此初設費、維護操作費都不高。逕流處理一般是以硬 

體的結構物將逕流加以處理 , 因此又稱為結構性 BMP, 不過這些結構物需要最初的建造 

以及往後的維護。有些源頭控制設施也需要用結構物 , 如覆蓋等。 

以自然淨化方法控制非點源污染的基本原理是利用管理作業或結構體達成降低逕 

流流速、減少沖刷、增加入滲及植生控制等目的以削減非點源污染負荷 , 不過在實際執 

行上有幾點限制 : 

(1) 地形限制 : 結構性 BMP 因地形限制而不易設置 , 例如國內水庫集水區坡度很大 , 

可利用為滯留池或人工濕地的空間難尋 , 因此多利用較為平緩的濱水區或湖岸邊作 

逕流的處理 , 例如緩衝帶 (buffer strips)、緩衝區 (buffer zone)、天然濕地 (wetland)、 

灌木樹籬 (hedgerows) 及遮蔽帶 (shelterbelts) 等 (Kuusemets and Mander, 1999)。 

(2) 用地取得 : 非點源污染水力負荷很高 , 處理設施用地需求大 , 除非具備天然條件 ( 如 

濕原、內湖 ), 否則很難取得適當用地。 

(3) 進流濃度 : 非點源污染物主要以無機鹽類及固體物為主 , 有機負荷較低。暴雨逕流 

4-19

水力負荷高但濃度偏低 , 一般植物或土壤淨化設施很難發揮成效。通常只能截流初 

期沖刷部分進行處理 , 且場址通常選在污染負荷較高的市區或農地下游 

因此 , 研擬適合之 BMP 方案時 , 通常以考慮源頭控制為優先 , 因為源頭控制花費 

不高 , 且做得好可以達到 100% 的污染防治效果。表 2~ 表 4 列出日本中央環境審議会水環 

境部會所提供之農地、都市及山林地非點源污染控制作法 , 表中還包括所需費用及去除 

效果間的關係 , 可提供施作時的參考。 

4-20

対策 

場所 

表 4.2.2-1 

日本各類型土地常用之非點源污染控制對策及削減率參考值 

対策具体的作法削減對象試算負荷削減量的方法 

流出雨水処 

理 ( 分流 ) 

初期雨水掃流負荷之儲留 

及處理 

市街地之暴雨初 

期沖刷部分 

市街地排出負荷 × 初期負荷比例 ×(1- 除去率 )+ 

削減対象外負荷量 

削減率 

(%) 

COD TN TP CO D 

負荷比例 

(%) 

TN TP CO D 

全體削減率 

(%) 

TN 

TP 

52 41 60 37 45 41 19 18 25 

雨水掃流負荷處理市街地負荷全部市街地排出負荷 ×(1- 除去率 ) 28 22 24 - - - 28 22 24 

都市 

市街地發生掃街 ( 幹道 ) 70 70 70 11 2 15 8 1 11 

市區負荷中的路市街地排出負荷 × 路面負荷比例 ×(1- 清掃除去 

源對策 ( 分掃街 ( 一般 ) 70 70 70 51 29 49 36 20 34 

面負荷 

率 )+ 削減対象外負荷量 

流 ) 掃街 ( 一般 + 幹道 ) 

70 70 70 62 31 64 43 22 45 

栽培技術改 

善 

施肥技術改 

農地 

善 

( 水田 ) 

農田水管理 

改善 

施肥技術改 

農地善 

( 旱田 ) 

種植體系改 

善 

自然 

森林管理 

( 山林 ) 

流入 

河川 

流入河川淨 

化 

浅水代掻き 

灌溉期 

水田排出負荷 × 灌溉期 ( 代掻き・田植え時期 ) 負荷 

( 代掻き・田植え) 比例 ×(1- 削減率 )+ 削減対象外負荷量 

40 40 40 8 8 8 3 3 3 

局部施肥、肥效調節 

( 側條施肥 ) 

灌溉期 

水田排出負荷 × 灌溉期 ( 其他的 ) 負荷比例 ×(1- 削 

0 53 24 62 62 62 0 33 15 

局部施肥、肥效調節 ( 其他的 ) 減率 )+ 削減対象外負荷量 

( 側條施肥 + 被覆肥料 ) 

0 68 24 62 62 62 0 42 15 

畦畔波板の設置灌溉期 

水田排出負荷 × 灌溉期負荷比例 ×(1- 削減率 )+ 

6 6 6 70 70 70 4 4 4 

( 代掻き・田植え) 

循環灌溉 

削減対象外負荷量 

( 其他的 ) 

51 36 26 70 70 70 - - - 

複合的內施肥技術 17 - - - 17 

稻科作物輪作並採用側條 

施肥 

洗滌收成的導入 

旱田負荷旱田排出負荷 ×(1- 削減率 ) 

14 - - - 14 

23 - - - 23 

山林地下層植被山林排出負荷 × 下層植被消失地負荷比例 ×(1- 削 

山林地下層植被 

恢復林地下層植被 

46 42 76 

- - - 

已消失的區域減率 )+ 削減対象外負荷量 

消失區域比例 

根據處理率不同 

使用人工短草的接觸氧化 16 14 15 

- - - 

流入河川負荷之 

而異 

河川流入負荷 × 處理率 ×(1- 削減率 ) 

利用休耕田的植被淨化截流處理量 

24 21 20 同上 - - - 

礫間接觸氧化 

21 18 2 同上 - - - 

4- 21

1. 農業非點源污染之控制 

引入設 

備或措 

施 

耕作方 

式變更 

4.2.2-2。 

在農業方面減少非點源之 BMP 是肥料使用之控制 , 其他各種 BMP 之去除污染物之效果、建造維操費以及單位成本之效果列於表 

最佳管理作業 

表 4.2.2-2 農業地區非點源污染最佳管理作業之成本及功效 

負荷削 

減效果 

設備費 

費用對 

效果 

操作費 

費用對 

效果 

削減項目 

施肥方法之改善 ( 引入側溝施肥機、苗床集中施肥 ) 大中 ☆ 小 ☆ TN、TP 專用施肥機費用 

不耕起移植栽培 ( 水稻栽培 ) 中中 ◎ 小 ☆ COD、TN、TP 引入不耕起移植機 

種植行程改善 ( 引入施肥田植機、表層種植機 ) 大中 ☆ 小 ☆ 引入田植機費用 

田埂防水小中 ○ 小 ◎ 田埂塗佈機 

水管理之改善 ( 節水用之自動給水栓、裝水表 ) 大中 ☆ 小 ☆ 設備費 

循環應用 ( 循環設施 ) 中大 ○ 中 ◎ TN、TP 設備費 

防風對策 ( 防風林、牆 ) 小大 ○ 小 ◎ 設備費 

農用排水處理池中中 ◎ 小 ☆ TN、TP 設備費 

氮磷吸附機制 ( 排水淨化設施 ) 中大 ○ 中 ◎ TN、TP 設備費 

淨化型農業用排水裝置 ( 自淨型排水裝置 ) 中大 ○ 中 ◎ 排水路設置 

適量施肥 ( 根據土壤性質予以適量施肥 ) 大 – – 小 ☆ TN、TP 肥料減量 

肥料成份改良 ( 使用被覆肥料、緩效性肥料 ) 中 – – 中 ◎ COD、TN、TP 肥料減量 

輪作 ( 野菜輪作、普通作物輪作 ) 中 – – 中 ◎ 轉種經濟作物 

土壤表面的植被 ( 植被材質、植草 ) 小 – – 小 ◎ 

脫硝、脫磷機制 ( 水田、休耕田利用 ) 中 – – 中 ◎ TN、TP 操作費用 

浚渫農業用排水路 ( 非耕期 ) 小 – – 大 ○ 浚渫作業費用 

註 :☆ 費用對效果最好 ,◎ 費用對效果次之 ,○ 費用對效果普通 

註 

4- 22

在日本第一大湖琵琶湖即將展開的夢行動 21 計畫 (2004) 中 , 針對琵琶湖赤野井 

灣地區 ( 計畫面積 702ha) 以及浮舟地區 ( 計畫面積 144ha) 廣大水田造成之農業排水污 

染 , 計畫實施一個結合源頭控制、逕流控制及回收利用概念的自然淨化系統 , 如圖 

4.2.2-2 所示。利用水田自動供水栓的設置 , 可有效節省灌溉水量 ( 源頭控制 ), 水田流 

出水經過水路淨化後進入內湖區利用植生淨化 ( 逕流控制 ), 再與琵琶湖水混合後作為 

自動供水栓之水源 ( 回收利用 ), 達到農業排水污染負荷削減的目標。根據以往相關實 

驗的調查結果 , 本設施可移除 15~35% 的 COD、15~25% 的 TN 及 10~20% 的 TP 進流 

負荷。 

圖 4.2.2-2 

琵琶湖浮舟地區水田水質淨化及循環利用示意圖 

4- 23

2. 都市非點源污染之控制 

都市區 ( 市街地 ) 的非點源污染控制 , 在結構性的部分包括入滲溝、滯流池以及初期沖刷的處理設施 , 非結構的部分則是在降雨前 

號召市民清理街道及溝渠、利用掃街車掃街等 , 其去除污染物效果、建造維操費以及單位成本之效果列於表 4.2.2-3。 

結構性 

非結構性 


表 4.2.2-3 

都市地區非點源污染最佳管理作業之成本及功效 

負荷 

削減 

效果 

費用 

設備成本 

費用對 

效果 

費用 

操作成本 

費用對 

效果 

路面清掃 ( 採用新型掃街車 ) 大中 ☆ 中 ☆ • 新型掃街車費用 

• 削減 COD、SS 

促進雨水滲透 ( 滲透井、透水舖面 ) 中中 ◎ 小 ☆ • 設施設置費用 

設置雨水儲留設施 ( 在建築物或停車場地下 

設置雨水滯留設施 ) 

降低合流式下水道溢流水量 ( 加大收集管 

渠 ) 

流出雨水處理設施 ( 如攔污設備 ) 

設置入滲 • 淨化型排水路 ( 促進逕流入滲、自 

淨排水路維護 ) 

備註 

大大 ◎ 中 ☆ • 設施費用、維護管理費用 

大 

大 

大 ◎ 小 ☆ • 設施改善之費用 

大 ◎ 大 ◎ • 設施費用、維護管理費用 

• 對 COD、SS 有效果 

小大 ○ 小 ◎ • 排水路維護費用 

路面清掃 ( 現有掃街車清掃頻率提高 ) 中 - – 中 ◎ • 作業量增加之費用 


清掃雨水井、集水溝渠 ( 實施定期清掃 ) 大 - - 中 ☆ • 作業量增加之費用 



4- 24

都市區的開發將導致暴雨逕流流速增加及入滲減少 , 因此控制市區非點源污染的基 

本方法是利用滯流及入滲設施 , 以減少污染負荷較高之初期沖刷部分對下游水體的危 

害 , 以下介紹常用入滲溝工法及琵琶湖市區雨水逕流的淨化設施 : 

(1) 入滲溝 

入滲溝為設於地面 , 深度一到兩公尺的長條形土溝 , 內部填充礫石支撐。其主 

要的功能為降低雨水逕流量、過濾水中沉質、洪水控制及地下水補注的功能。 

圖 4.2.2-3 常見入滲溝之剖面圖和構造圖 

使用限制 

a. 細質地土壤易因孔隙阻塞而入滲率降低 , 設施維護成本高。 

b. 大孔隙率土壤對於溶解性污染物不具去除效果。 

c. 不適用於大坡度坡地以及填土區等地層不穩地區。 

d. 大孔隙土壤區域而地下水污染顧慮 , 應作地下水監測。 

4- 25

e. 集水區域內不可有顯著的土壤沖蝕 , 以免池底透水性快速喪失。 

設計準則 

a. 入滲溝的體積 

入滲溝的體積計算公式如下 : 

V t = V / P 

其中 ,V t : 入滲溝體積 ,m 3 

V : 貯水體積 ,m 3 ( 與入滲池的求法相 

同 ) 

P : 礫石之孔隙率 

b. 入滲溝的面積 

入滲溝的面積計算公式如下 : 

Am = (V t ×P / 40× I )×S 

其中 ,Am: 入滲溝面積 ,m 2 

V t : 入滲溝體積 ,m 3 

P: 礫石孔隙率 ,0~1 

I: 土壤入滲率 ,m/hr 

S: 安全係數 ,2~3 

c. 建議事項 : 

(a) 入滲溝應設置觀測井測定貯水及排 

水 , 以瞭解是否符合設計要求及入滲效 

率。 

4- 26

(b) 應設置 100 到 150mm 直徑的豎管以 

觀測溝內水位 , 瞭解入滲效率 , 豎管應 

設管。 

(c) 入滲溝之深度通常為 1 至 3 公尺。 

(d) 溝底舖設 15 公分的砂層或地工織 

物 , 防止土壤孔隙阻塞。 

(e) 距表面 30 公分處舖設一層地工織物 , 

其上舖設 2mm 英吋的礫石。溝之周圍種 

植草皮或設置地工織物可防止土壤沖刷 

進入溝內。 

(f) 設置前處理設施可延長入滲溝的使 

用壽命。 

(g) 設置溢流或繞流設施。 

(2) 市區初期雨水逕流淨化設施 

琵琶湖夢行動計畫中 , 預計在赤野井灣地區 (220 ha) 及中間水路 (110 ha) 市區實 

施 , 在雨水收集管線的下游處設置初期雨水截流設施及沈澱池 , 再利用植生淨化設 

施處理雨水逕流 , 如圖 4.2.2-4 所示。根據 1997 年起在守山第 1 號都市雨水下水道的 

調查結果 , 本設施對市區初期雨水逕流中的 COD 有 50%、TN 有 55%、TP 有 70% 的 

去除效率。 

4- 27

圖 4.2.2-4 

琵琶湖集水區市街地初期雨水逕流植生淨化概念圖 

3. 林地非點源污染最佳管理作業 

林地非點源各種 BMP 之去除污染物的效果、建造維操費以及單位成本之效果列 

於表 4.2.2-4。 

對於集水區廣大林地 ( 或稱自然系 ) 流出之非點源污染很難以人工結構物加以控 

制 , 多半採取源頭的森林管理策略 , 包括選擇栽植落葉量少的林木、林間植草及恢復 

林地下植被等作法 , 逕流管理的部分則採用天然濕地及濱水緩衝區復育、設置草帶及 

草溝等策略。在歐美有關濱水緩衝區及濕地的案例較多 , 請參考第三章 , 以下介紹草 

帶及草溝工法 , 以及日本琵琶湖一處結合濱水植生緩衝區及地下沈澱池以進行流入河 

川淨化的計畫構想。 

(1) 植物緩衝帶 - 草帶 

草帶屬於結構性 BMP 方法之一 , 主要設計考量為將雨水逕流以很薄之片流 

(sheet flow) 流過植生帶 , 植生以土生或適於本地生長之草種為主 , 由於流過速度緩 

慢 , 因此草地對水中的沉質有攔截作用 , 同時水中的營養鹽可被植物攝取而達到去 

除的效果。其適用地點除了濱水區之外 , 尚可應用在市區或小面積不透水面周圍 , 

需要足夠土地空間且地表坡度不可太大 (

設施主體 

森林管理 


表 4.2.2-4 

林地非點源污染最佳管作業 (BMPs) 之成本及效果 

負荷削減 

效果 

設備費 

費用對效 

果 

操作費 

費用對效 

果 

防設施的建設 ( 壩 ) 中大 ○ 小 ☆ 建造費用 

水土保持設施 ( 埋設土留工、雨水入滲 ) 中大 ○ 小 ☆ 設備費 

伐木管理 ( 大規模伐木管理 ) 中 – – 小 ☆ 

植林 ( 於裸地植林 ) 中中 ◎ 中 ◎ 植林費用、育林費用 

地力維持 ( 森林管理、防止落枝、落葉流出 ) 中 – – 大 ○ 森林管理費用 

負荷削減 ( 樹種選擇 ) 中中 ◎ 中 ◎ 植林費用、育林費用 


備註 

表 4.2.2-5 

草緩衝帶減少 NO 3 – N 及 PO 4 – P 在地表逕留之百分率 

硝酸鹽 

正磷酸鹽 ─ 磷 

寬 

進流濃度 

進流濃度 

(m) 

截留百分率 


(mg/L) 

(mg/L) 

5 8 40–50 2 65–85 

10 8 75 2 95 

5 12.3 10–15 6.4 40–45 

10 12.3 25–30 6.4 65–70 

15 12.3 40–45 6.4 85–90 

10 7 50 0.3 70–80 

參考文獻 

Syversen, 1992 

Vought et al., 1991 

Knauer and 

Mander, 1989 

4- 29

(2) 草溝 

草溝 (Grassed Swale) 是指種植有草類 

的土築溝 , 主要是宣洩逕流和防止土壤沖 

蝕 , 並利用地表粗糙度的提昇達到污染沉 

降及濾過作用。其適用地點及限制和草帶 

類似 , 結構如圖 4.2.2-5 所示。 

圖 4.2.2-5 

草溝結構圖 

(3) 結合岸邊內湖及流入河川之淨化方式 

在琵琶湖赤野井灣及中間水路區域 , 因流況較為封閉容易造成營養鹽累積 , 因 

此流入此區的河川需先行淨化。在沒有下雨的時候 ( 如圖 4.2.2-6 之平水期 ), 可利用水 

生植物淨化逕流水質 , 並維護景觀、湖岸生態和生物棲地 ; 降雨初期河川流量增加 

時降水初期 ), 抽取攔砂壩之初期逕流 , 利用沈澱池處理後 , 排放上澄液 ; 降水中期 

之後流量較大 , 水位升高則利用自然沈降方式使部分逕流經入滲流入沈澱池 , 而達 

到削減負荷的效果 , 其去除效率如表 4.2.2-6 所列。 

4- 30

1 

3 

2 

圖 4.2.2-6 

結合濱水植生區及地下沈澱池削減流入河川污染負荷之示意圖 

降 

水 

期 

淨化方式 

表 4.2.2-6 

結合濱水植生區及地下沈澱池之污染物去除率 

去除率 (%) 

COD TN TP 

平水期植生淨化 10~30 10~40 10~50 

初期逕流處理 10~30 10~40 20~60 

中後期自然沉降 5~20 5~30 20~50 

4.3 日本湖泊流入排水路營養鹽控制的方法 

4.3.1 總論 

生態工法水質淨化通常採自然淨化或其加強工法進行 , 參考日本的分類方法大致上 

有河川水路利用淨化方法及抽取分離淨化方法。一般應用在河川與排水路的淨化技術可 

由表 4.3.1-1 來說明 (3) , 大致可分為河川水路利用淨化方式 ( 直接方式 ) 與抽取分離淨化方 

式 ( 分離方式 ,bypass) 這兩種 , 河川水路直接淨化法是指將淨化處理設施直接設置在河 

川水域或排水路內的方式 ; 而抽取分離淨化法則是將河水抽取出來 , 經過類似反應槽的 

方式處理過後再排回到水體內。直接淨化法的優點是因為淨化設備直接設在水路內 , 因 

4- 31

此不需另外佔用廣大的土地面積 , 也不需要高額的設備投資 , 維持管理上的人手也較精 

簡 ; 而相對的 , 分離淨化法的優點是處理效率較高 , 系統的安定性也較佳 , 表 4.3.1-2 

為兩者的比較。因此兩種方法的選擇必須依照現場環境的適用性做決定。以下針對其中 

常用的方法做介紹。 

(3) 

表 4.3.1-1 河川排水路自然淨化法的種類 

河川水路利用淨化方式 ( 直接方式 ) 抽取分離淨化方式 ( 分離方式 ) 

1. 伏流淨化法 

2. 曝氣法 

3. 薄層流淨化法 

4. 沉澱池 ( 滯留池 ) 法 

5. 底質浚渫法 

6. 接觸材充填水路淨化法 

7. 活性碳淨化法 

8. 水生植物植栽淨化法 

9. 淨化用水稀釋法 

10. 多自然型河川法 

1. 排水處理法之活用 

2. 接觸材充填水路淨化法 

3. 礫間接觸氣化法 

4. 砂濾法 

5. 凝聚沉澱法 

表 4.3.1-2 直接淨化法與分離淨化法之比較 

直接淨化法 

分離淨化法 

不需佔用太大的土地面積 

處理效率較高 

優 

點 

設備投資金額較少 

維持管理所需人力較少 

系統安定性較佳 

日本對河川淨化的研究技術非常成熟 , 已有很多之實場 , 將之較重要者摘列於表 

4.3.1-3; 日本國土交通省河川局 (2001) (4) 綜合研究結果 , 寫成「河川直接淨化指引」, 

並列出河川淨化技術審核表如表 4.3.1-4, 由該表可依水質情況選擇河川淨化法 , 表 

4.3.1-5 則列出日本河川各種淨化方法適用水質與處理效果之彙整。 

4- 32

(4) 

表 4.3.1-3 日本河川直接淨化設施之處理效果 

設施名 

水量 (m 3 / 日 ) BOD(mg/L) SS(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 

計畫 

實績 

進流 

水 

出流 

水 

去除 

率 

進流 

水 

出流 

水 

去除 

率 

進流 

水 

出流 

水 

去除 

率 

進流 

水 

出流 

水 

去除 

率 

堰淨化法野川淨化設施 - - 15.7 10.8 31 17.3 7.9 54 19.8 17.3 13 0.61 0.54 11 

過濾法 

接 

觸 

氧 

化 

法 

( 無 

曝 

氣 

) 

礫 

間 

接 

觸 

氧 

化 

法 

高津戶排水淨 

500 1000 23.1 5.6 76 22.3 4.9 78 - - - - - - 

化設施 

平瀨川淨化設 

155520 93312 9.8 3.9 60 13.1 4.9 63 5.4 4.1 24 0.38 0.31 18 

施 

野川淨化設施 86400 30326 15.7 4.4 72 17.3 2.7 84 19.8 15.5 22 0.61 0.47 23 

谷地川淨化設 

43200 14860 6.5 2.6 60 9.8 3.5 64 6.9 4.0 42 0.63 0.44 30 

施 

下弓削川淨化 

23328 20822 22.8 11.3 50 13.7 6.6 52 7.9 6.2 22 0.93 0.81 13 

設施 

接 

觸 

氧 

化 

法 

( 有 

曝 

氣 

不老川淨化設 

14400 2084 47.4 23.1 51 31.6 10.6 66 - - - - - - 

施 

塑觸 

膠氧中部排水路淨 

- 

材化化設施 

13392 9.2 7.1 23 9.6 9.2 4 - - - - - - 

質法 

接神崎本宿簡易 

爹觸酸化設施 300 300 42.1 25.6 39 15.8 10.7 32 - - - - - - 

( 波半平行板 ) 

曝 

氣 

加 

礫 

間 

接 

木 

炭 

淨 

化 

法 

觸 

氧 

化 

法 

境川淨化設施 

( 壓客力容器 + 552960 262000 3.9 2.7 32 20.3 4.3 72 2.9 2.6 10 0.19 0.15 22 

木炭 ) 

茶斧川水質淨 

3000 - 4.5 2.6 42 5.0 6.0 0 2.8 2.5 11 0.22 0.18 18 

化設施 ( 木炭 ) 

古 ⎠ 崎淨化設 

216000 216000 10.7 4.9 54 15.2 5.3 65 - - - - - - 

施 

草加淨化設施 12960 129600 7.3 2.4 67 15.9 4.1 74 6.8 5.9 13 0.86 0.54 37 

世目川淨化設 

8640 8640 5.0 2.2 56 24.5 18.0 27 - - - - - - 

施 

) 

塑 

膠 

材 

質 

接 

觸 

氧 

化 

法 

小山淨化設施 1500 556 20.9 3.3 84 34.0 4.4 87 

高根川淨化設 

施 ( 毛狀接觸 4600 4600 46.8 9.3 80 41.4 3.7 91 13.4 8.7 35 2.19 1.14 48 

材 ) 

櫻木都市排水 

路淨化設施 1500 1500 40.9 14.6 64 19.4 11.0 43 - - - - - - 

( 毛狀接觸材 ) 

大津川淨化設 

施 ( 毛狀接觸 79000 39300 12.0 8.1 33 8.3 3.3 60 6.5 6.2 5 0.94 0.91 3 

材 ) 

植 

生 

淨 

化 

法 

二 ⎠ 木淨化設 

施 ( 球狀接觸 6500 6500 39.6 9.4 76 44.1 8.9 80 - - - - - - 

材 ) 

清明川植生淨化設施 ( 蘆 

葦 ) 

柏木明川植生淨化設施 

( 蘆葦 ) 

18144 18144 - - - 21.3 15.4 28 2.82 2.35 17 0.185 0.147 21 

273 273 2.7 2.0 2612.4 4.0 68 3.0 2.1 30 0.060 0.030 50 

土浦市生態公園 7517 7517 - - - 14.8 6.2 58 2.41 2.23 7 0.080 0.080 27 

4- 33

原理 

過濾 

接觸氧化法 

( 無曝氣 ) 

接觸氧化法 

( 有曝氣 ) 

生物氧化過 

濾 ( 有曝氣 ) 

淨化系 

統 

A 

G 

K 

L 

M 

N 

O 

P 

Q 

生物接觸氧 

化 ( 無曝氣 ) R 

接觸氧化 

( 有曝氣 + T 

紫外線 ) 

對象 

小規模都 

市河川 

(4) 

表 4.3.1-4 日本河川淨化技術審核之水質淨化效果 

BOD(mg/L) 

5~12 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

10 以下 10~15 

↓ ↓ 

- 

5 以下 7 以下 

(DO 7 以上 ) 

5~10 

↓ 

5 以下去除率 

平均 40% 以上 

( 水溫 15℃ 以上、 

DO 7 以上 ) 

中小規模 

10~40 

↓ 

之污濁河 

7 以下 

川 

( 平均 ) 

( 水溫 15℃ 以上 ) 

10~40 

↓ 

10 以下 

( 平均 ) 

污染之中 10~32 

小規模河 ↓ 

川的生活 9 以下 ( 平均 ) 

雜排水 ( 水溫 15℃ 以上 ) 

10~40 20~60 

↓ 

7 以下 15 以下 

( 平均 ) ( 平均 ) 

( 水溫 15℃ 以上 ) 

10 

合併淨化 ↓ 

槽處理水 3 以下 

( 平均 ) 

受污濁之 

小河川 

小規模都 

市河川 

中小河川 

40~80 

↓ 

10 以下 

( 平均 ) 

( 水溫 15℃ 以上 ) 

10 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

( 水溫 15℃ 以上、 

DO 6 以上 ) 

12~25 29~90 

↓ ↓ 

去除率去除率 

40% 以 50% 以上 

上 ( 平均 ) ( 平均 ) 

D-BOD 

(mg/L) 

10~20 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

10~80 

↓ 

10 以下 

( 平均 ) 

13 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

10~30 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

SS(mg/L) 

5~30 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

15 以下 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

5~12 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

10~100 

↓ 

5 以下 

( 平均 ) 

10~100 

↓ 

3 以下 

( 平均 ) 

130 以下 

↓ 

6 以下 

30~100 

↓ 

10 以下 

( 平均 ) 

30 以下 

↓ 

5 以下 

5~15 

↓ 

去除率 40% 

以上 

15~70 

↓ 

去除率 50 上 

TN(mg/L 

NH4-N(mg/L) 

) 

4.9~8.6 0.3~4.5 

↓ ↓ 

去除率去除率 80% 以上 

10% 以上 ( 平均 ) 

( 平均 ) ( 水溫 15℃ 以上 ) 

0.3~2.5 

↓ 

去除率 40% 以上 

( 平均 ) 

10~25 

↓ 

去除率 

10% 以上 

( 平均 ) 

1~3 

↓ 


( 平均 ) 

( 水溫 10℃ 以上 ) 

2~10 

↓ 


( 平均 ) 

( 水溫 15℃ 以上 ) 

3~10 

↓ 


( 平均 ) 

2~10 

↓ 


( 平均 ) 

5~30 

↓ 


( 平均 ) 

TP 

(mg/L) 

0.8~2.4 

↓ 


( 平均 ) 

2~3 

↓ 


( 平均 ) 

0.3~1.0 

↓ 


( 平均 ) 

其他項目 

透視度 (cm) 

6~37→100 以上 

COD(mg/L) 

10~23→9 以下 ( 平 

均 ) 

葉綠素 a(g/L) 

50→5 以下 

大腸菌數 ( 個 /mL) 

1000 以下 → 

最大值 300 以下 

MBAS(mg/L) 

2.5 以下 →0.3 以下 

(180 日間 (4~9 月 )) 

4- 34

(4) 

表 4.3.1-5 日本河川各種淨化方法適用水質與處理效果 

淨化 

原理 

物理 

淨化 

淨化方法 

過 

濾 

曝 

氣 

立型集 

水井 

( 滿州 

井戶 ) 

長毛過 

濾 

有 

設置地點無適用水質淨化效率 

曝 

氣 

河道 

內 

高灘 

地 

堤內 

BOD 

mg/L 

- ○ ○ - 10 以 

下 

- - ○ - 20 以 

下 

砂濾 - - ○ - 20 以 

下 

為過濾 - - ○ - 20 以 

下 

SS 

mg/ 

L 

10 

以下 

50 

以下 

50 

以下 

50 

以下 

曝氣 ○ - - ○ - - - 

DO 

mg/ 

L 

5~6 

以上 

BO 

D 

% 

80~ 

95 

30~ 

60 

30~ 

60 

30~ 

60 

10 

以下 

SS 

% 

90~ 

95 

60~ 

80 

80~ 

95 

60~ 

80 

10 

以下 

淨化後 

BOD 

濃度 

1~2 

(2~10) 

4~12 

(5~20) 

4~12 

(5~20) 

4~12 

(5~20) 

淨化效果 ( ◎75% 以上 , 

○50~75% 

△25~50%,-25% 以下 ) 

大 

腸 

菌 

群 

NH 4 

-N 

T 

N 

T 

P 

其 

他 

◎ ◎ ◎ ◎ - 

淨化 1 

m 3 /s 所 

需面積 

m 2 

18600 

m 2 

( 集水 

面積 ) 

淨化水量費用 

建設 

費 

△ - - - - 120 - - 

○ △ - - - 1000 

- 

180 

0 

△ - - - - 120 - - 

維護管 

理費 

- 

- 

污泥處理方法與頻率 

污泥處理方 

法 

土壤表面的 

耕起かきと 

り 

真空抽出逆 

洗處理水 


洗處理水 


洗處理水 

污泥處理 

頻率 

3~4 回 / 年 

逆洗 

3~12 回 / 

日 

污泥處分 

2~4 回 / 月 

逆洗 

3~12 回 / 

日 

污泥處分 

2~4 回 / 月 

逆洗 

3~12 回 / 

日 

污泥處分 

2~4 回 / 月 

- - - - - - - - - 不必要不必要 

標準的設 

計值 

通水速度 

0.5cmd/ 

m 2 

過濾速度 

800 

cmd/m 2 

過濾速度 

120 

cmd/m 2 

過濾速度 

1000 

cmd/m 2 

對象河川 

⎠ 水 DO 

濃度によ 

る 

事例 

多摩川 

淨化事 

業で檢 

討され 

た 

河川淨 

化で實 

驗例あ 

り( 池 ⎠ 

淨化で 

は實施 

例あり) 

河川淨 

化で實 

驗例あ 

り 

道頓掘 

川 

道頓掘 

川 

4- 35

表 4.3.1-5 日本河川各種淨化方法適用水質與處理效果 ( 續 ) 

淨化 

原理 

物理 

+ 

生物 

淨化 

淨化方法 

( 接 

觸 ) 

沉 

澱 

+ 

微 

生 

物 

過 

濾 

+ 

微 

生 

物 

礫間接 

觸氧化 

法 

塑膠等 

接觸氧 

化法 

球狀碎 

石淨化 

法 

木炭淨 

化法 

有 


曝 

氣 

河道 

內 

高灘 

地 

堤內 

BOD 

mg/L 

○ ○ ○ - 20 以 

下 

○ ○ ○ - 20 以 

下 

△ ○ ○ - 20 以 

下 

- - ○ - 20 以 

下 

SS 

mg/ 

L 

30 

以下 

30 

以下 

30 

以下 

30 

以下 

DO 

mg/ 

L 

5~6 

以上 

BO 

D 

% 

60~ 

80 

50~ 

70 

50~ 

70 

50~ 

70 

SS 

% 

75~ 

90 

65~ 

85 

70~ 

85 

70~ 

85 

淨化後 

BOD 

濃度 

2~7 

(5~20) 

3~10 

(5~20) 

4~15 

(20~80 

) 

5~20 

(20~80 

) 

淨化效果 ( ◎75% 以上 , 

○50~75% 

△25~50%,-25% 以下 ) 

大 

腸 

菌 

群 

NH 4 

-N 

T 

N 

T 

P 

其 

他 

◎ - - - - 

○ - - - - 

○ - - - - 

淨化 1 

m 3 /s 所 

需面積 

m 2 

6000~ 

12000 

( 水深 

2~4m) 

4000~ 

8000 

( 水深 

2~4m) 

2500~ 

5000 

( 水深 

2~4m) 


建設 

費 

100 

0 

150 

0 

900 

維護管 

理費 

0.1~0. 

2 

0.3~1. 

2 

0.1~0. 

2 

○ - - - - 3000 600 0.6 



法 

曝氣排泥方 

式 

掘出し方式 

用 pump 抽 

泥 


式 


式 

污泥處理 

頻率 

2 回 / 年 

1 回 /5 年 

1~4 回 / 月 

2 回 / 年 

2 回 / 年以 

上 

標準的設 

計值 

滯流時間 

1.3 時間 

滯流時間 

2~3 時間 

滯流時間 

0.5 時間 

通過時間 

1cm/ 分 

事例 

野川、平 

瀨川、桑 

納穿淨 

化設施 

等多數 

神道寺 

川排水 

路、元吉 

原排水 

路淨化 

設施等 

越谷淨 

化設施 

( 池 ⎠ 淨 

化で ⎠ 

實施例 

あり) 

都市排 

水路淨 

化で數 

例あり 

( 河川で 

⎠ 本格 

的な設 

施はな 

い) 

4- 36


淨化 

原理 

生物 

氧化 

淨化方法 

微 

生 

物 

曝氣附 

礫間接 

觸氧化 

法 

塑膠等 

接觸氧 

化法 

氧化池 

法 

曝氣附 

球狀碎 

石淨化 

法 

氧化渠 

法 

薄層流 

淨化法 

有 


曝 

氣 

河道 

內 

高灘 

地 

堤內 

BOD 

mg/L 

- ○ ○ ○ 20~80 

- ○ ○ ○ 20~80 

- ○ ○ - 50 以 

下 

- ○ ○ ○ 20~80 

- ○ ○ ○ 20~20 

0 

○ - - - 20 以 

下 

SS 

mg/ 

L 

20~ 

50 

20~ 

50 

50 

以下 

20~ 

50 

20~ 

200 

10~ 

30 

DO 

mg/ 

L 

- 

5~6 

以上 

BO 

D 

% 

80~ 

90 

75~ 

85 

40~ 

50 

75~ 

85 

75~ 

85 

10~ 

30 

SS 

% 

85~ 

95 

75~ 

85 

40~ 

60 

75~ 

85 

65~ 

80 

10~ 

30 

淨化後 

BOD 

濃度 

6~30 

(10~50 

) 

5~20 

(20~80 

) 

5~50 

(20~20 

0) 

4~18 

(5~20) 

5~50 

(20~20 

0) 

4~18 

(5~20) 

淨化效果 ( ◎75% 以上 , 

○50~75% 

△25~50%,-25% 以下 ) 

大 

腸 

菌 

群 

NH 4 

-N 

T 

N 

T 

P 

◎ ◎ - - 

○ ○ - 

- 

其 

他 

霉 

臭 

◎ 

霉 

臭 

◎ 

○ ○ △ △ - 

○ ○ - 

- 

霉 

臭 

◎ 

◎ ○ ○ - - 

- - - - - 

淨化 1 

m 3 /s 所 

需面積 

m 2 

9000~ 

18000 

( 水深 

2~4m) 

5000~ 

10000 

( 水深 

2~4m) 

15000 

( 水深 

5m) 

9000~ 

18000 

( 水深 

2~4m) 

40000 

( 水深 

1m) 

長 1km 

水深 

0.1m 


建設 

費 

維 

管 

費 

2000 1.3 

2400 1.8 

2500 - 

1800 1.3 

- 

- 

- 

- 

護 

理 



法 


式 

礫更新方式 

用 pump 抽 

泥 

除去浮游植 

物 


式 

用 pump 抽 

泥 

出水時 ⎠ 土 

砂 ⎠ 除去 

污泥處理 

頻率 

2 回 / 年 

1 回 /5 年 

1~4 回 / 月 

1 回 / 月 

2 回 / 年 

2~6 回 / 月 

大出水後 

每 

標準的設 

計值 

滯流時間 

2~4 時間 

滯流時間 

2~4 時間 

滯流時間 

5 日 

滯流時間 

2~4 時間 

滯流時間 

16 時間 

流下接觸 

時間 2 時 

間 

事例 

古ヶ崎 

淨化設 

施 

不老川 

淨化設 

施 

都市排 

水路 ⎠ 

淨化で 

多數あ 

り 

河川で 

實驗例 

あり 

I 市都市 

排水路 

淨化設 

施 

石川淨 

化設施 

西途川、 

佐保川 

等で實 

施 

4- 37


淨化 

原理 

生物 

氧化 

物理 

+ 化 

學 + 

生物 

淨化方法 

植 

物 

體 

利 

用 

過 

濾 

吸 

附 

微 

生 

物 

蘆葦淨 

化法 

布袋蓮 

等淨化 

法 

高速土 

壤淨化 

法 

有 


曝 

氣 

河道 

內 

高灘 

地 

堤內 

BOD 

mg/L 

- ○ - - 10~30 

○ ○ - - 10~10 

0 

- ○ ○ - 10 以 

下 

SS 

mg/ 

L 

10~ 

30 

10~ 

100 

10 

以下 

DO 

mg/ 

L 

BO 

D 

% 

30~ 

50 

30~ 

50 

80~ 

95 

SS 

% 

70~ 

80 

30~ 

40 

90~ 

95 

淨化後 

BOD 

濃度 

7~20 

(10~30 

) 

7~20 

(10~10 

0) 

1~2 

(2~10) 

淨化效果 ( ◎75% 以上 , 

○50~75% 

△25~50%,-25% 以下 ) 

大 

腸 

菌 

群 

NH 4 

-N 

T 

N 

T 

P 

其 

他 

○ ○ ○ ○ - 

△ - - - - 

◎ ◎ △ ◎ 

色 

度 

◎ 

淨化 1 

m 3 /s 所 

需面積 

m 2 

15000 

( 水深 

0.1m) 

17000 

00 

( 水深 

1m) 


建設 

費 

維護管 

理費 



法 

污泥處理 

頻率 

900 5.8 割除植物体 1 回 / 年 

- 

20000 260 

m 2 0 

- 

1.8 

回收植物体 

處分 

土壤表面耕 

起 

土壤交換 ‧ 

再生 

1 回 / 年 

3~4 回 / 年 

1 回 /5 年 

標準的設 

計值 

滯流時間 

5 時間 

滯流時間 

20 日 

通水速度 

1~5cmd/ 

m 2 

(1~5m/ 

日 ) 

事例 

山王 

川、清明 

川淨化 

設施 

兒島湖 

流入支 

川等 

袋川淨 

化設施 

4- 38

最後稻森等人 (1990) (5) 將河川淨化須注意的課題整理如下 , 研究結果整理成表 

4.3.1-6。 

1. 降雨可能會造成其他非點源污染物質以及泥沙的流入淨化設施 , 進而使淨化機能降 

低 , 因此可設置初沉池等前處理設備。 

2. 淨化設施的定期維護管理也是保持處理績效的方法之一 , 在地方主管機關設置巡視 

稽查單位 , 避免因接觸濾材破損或是阻塞而降低處理效果。 

3. 在流量較少且無曝氣設備的排水路容易有蚊蟲滋生的問題 , 如果附近有住宅最好排 

水路能加蓋或是設置防蟲設備。 

4. 污染負荷較嚴重 (BOD>30mg/l) 的河川 , 由於淨化過程中耗氧量較大 , 應該增加曝氣 

設備以加強淨化效能。 

5. 水生植物植栽法中 , 氮及磷等物質大多被植物體所吸收 , 因此必須第其收割 , 若能 

將這些植物再利用 , 例如種植飼草或花卉等 , 便能節省植物再處理的費用。 

6. 在未來污染源防治方面非點源污染將會越來越重要 , 而自然淨化法適用於處理低濃 

度污水的特性將可提供未來防治非點源污染研究的方向與經驗。 

7. 礫間接觸法與接觸濾材填充水路法都會有污泥產生的問題 , 因此污泥的處理也是淨 

化對策中必須考慮的問題。 

8. 在河川枯水期時流量減少水流停滯 , 易造成水體的厭氧化以及惡臭等問題的發生 , 

可研究開發臭氣分解的生物制劑來添加。 

9. 河川污染源中生活污水的比重越來越高 , 因此若能由家庭做一些簡單的廢水利用 , 

例如用來澆灑庭園或是沖洗馬桶等 , 以降低污水的排放量。 

10. 河川污染的原因之一是農地施用過量有機肥料以及農藥 , 因此制定各種減少非點源 

污染排放的對策夜市未來實行的要點。 

11. 在自然淨化機制中 , 微生物為最主要的貢獻者 , 包括各種細菌以及原生動物等 , 因 

此這些生物科技的研究以及開發是未來發展的重點。 

4- 39

表 4.3.1-6 河川及排水路淨化法的自淨原理與設施 

淨化方式淨化原理設施的特徵 

曝氣法、氧化塘法 

利用曝氣設備增加水中溶一般各種曝氣及散氣設備。 

氧 , 加強好氧性微生物進行各 

種分解利用的反應。 

薄層流淨化法 

伏流淨化法 

礫間接觸法 

增加河川或排水路的寬幅 , 以一般水深為 10cm, 流速約 

降低水深 , 提高沉澱效果與加 30~50cm/s 左右。 

強再曝氣作用。 

河水滲透河床 , 利用土石及其在河川附近設置集水管路收 

附著的生物膜過濾以達到淨集地下水再排回河川。 

化的效果。 

利用 1~2m 深的礫石層 , 增加礫石粒徑 5~15 cm, 舖設 1~2m 

河床或排水路的單位比表面的礫石層 , 盡量以重力流方式 

積 , 若是污染負荷過高可再加設計。 

上曝氣設備。 

接觸材填充水路淨 

化法 

水耕植栽淨化法 

多自然型河川工法 

在排水路中放置各種型式的 

接觸濾材 , 增加水體大量的比 

表面積提供生物膜附著。 

接觸濾材的形式有蜂巢板、浪 

板、繩狀濾材、浮球、網狀濾 

材等等。 

利用植物的生長攝取 , 以及根常利用的植物有布袋蓮、蘆 

部與土壤間微生物來吸收分葦、水芙蓉等等。 

解污染物質。 

豐富河川的生態環境 , 塑造水 

生動植物的棲息環境。 

以蛇籠、礫石填充形成淺灘 , 

浚深部分河道 , 在河岸種植適 

合的植物。 

中村 (1981) (6) 調查日本境內 15 個排水路淨化設施 , 資料包括設施各項設計規 

格、廢水處理成本及處理效果等等。這些設施大多是在污水下水道尚未完備之前 , 

用來暫時處理生活污水的淨化設施。 

渡邊 (1998) (7) 整理了日本國土開發技術中心的河川直接淨化說明書、建設省關 

東地方建設局的河川淨化設施評估檢討業務報告書以及富士市吉原污水處理廠礫 

間接觸氧化處理方式評估書等 , 也整理了 15 個河川、水路淨化設施的處理情況 , 

見表 4.3.1-7。其中以礫間接觸法 ( 無人工曝氣 ) 處理的實際績效來看 , 通常實際的處 

理水量都會小於設計處理量 , 因此水力停留時間也變得較長 ; 在處理 BOD 平均 

30mg/l 以下的進流水 , 除了 E、F 設置於河床底的設施去除率較差外 , 其他去除率 

可達到 50~75% 之間。而如果是有人工曝氣的礫間接觸法 , 處理 BOD 平均 30mg/l 

以上的進流水 , 其去除率更能達到 70~85% 之間。至於其他使用塑膠濾材的接觸曝 

4- 40

氣法 , 其 BOD 處理效果也大多在 65~80% 之間。 

表 4.3.1-7 排水路淨化設施設計、管理狀況表 7 (7) 

淨化設施編號 A B C D E 

淨化設施位置高灘地高灘地堤防內堤防內河道下 

處理水量計畫值 / 現況值 

(m 3 /s) 

1.0/0.36 1.8/1.14 

0.35/0.2 

1 

0.40/0.4 

0 

0.38/0.1 

7 

設施容量 (m 3 ) 21600 45800 5600 6072 8200 

停留時間計畫值 / 現況值 

(hr) 

1.25/3.5 1.25/2.0 1.3/2.2 1.3/1.3 1.3/2.9 

填充材料礫石礫石礫石礫石礫石 

曝氣 (m 3 / 日 ) 無無無無無 

污泥處理方式操作 5 

同左 , 

曝氣排 

曝氣排 

操作 5 

年後連 

一部分 

泥 

泥 

年後連 

礫石一 

曝氣排 

礫石一 

起挖除 

泥 

起挖除 

污泥清掃頻率 

無 

無 

每年 2 

次 

每年 2 

次 

無 

進流水 BOD 計畫值 / 現況 

值 (mg/l) 

16/17.6 20/11.4 20/3.4 15/7.2 35/21.6 

出流水 BOD 計畫值 / 現況 

值 (mg/l) 

3.3/4.7 5.0/3.6 5.0/1.7 4.0/2.5 

17.0/12. 

1 

BOD 去除率計畫值 / 現況 

值 (%) 

進流水 SS 計畫值 / 現況值 

(mg/l) 

出流水 SS 計畫值 / 現況值 

(mg/l) 

SS 去除率計畫值 / 現況值 

(%) 

75/73.3 75/68.4 75/50.0 70/65.3 50/42.1 

13/19.5 20/13.2 25/8.5 14/7.9 25/23.2 

2.4/2.8 3.0/3.1 5.0/2.8 4.0/2.2 6.09.2 

85/85.6 85/76.5 80/67.1 60/72.2 76/60.3 

(7) 

表 4.3.1-7 排水路淨化設施設計、管理狀況表 

淨化設施編號 F G H I J 

淨化設施位置 

河道下 

堤內 

( 水路 

堤防內 

堤內 

( 水路 

堤防內 

4- 41

外 ) 外 ) 


0.05/0.0 

0.003/0. 

0.027/0. 

0.017/0. 

0.15/0.1 

(m 3 /s) 

5 

003 

027 

006 

5 

設施容量 (m 3 ) 350 45 1358 456 4100 

停留時間計畫值 / 現況值 (hr) 0.58/0.5 

8 

3.5/3.5 5.4/5.4 2.0/5.7 2.0/2.0 

填充材料 

礫石 

塑膠浪 

板 

礫石礫石礫石 

曝氣 (m 3 /min) 無無 11 2.7 18 

污泥處理方式 

曝氣排 

人力掃 

污泥貯 

曝氣排 

曝氣排 

泥 

除 

留槽 

泥 

泥 

污泥清掃頻率 

每年 

4~6 次 

每年 4 

次 

--- 

每年 

1~2 次 

--- 

進流水 BOD 計畫值 / 現況值 

(mg/l) 

出流水 BOD 計畫值 / 現況值 

(mg/l) 

BOD 去除率計畫值 / 現況值 

(%) 

31/34 62/42.1 250/79 33/46 46/8.2 

15/17 31/25.6 38/14 8.3/13.8 11.5/2.3 

50/50 50/39.2 85/82 75/70 75/72 

進流水 SS 

(mg/l) 

計畫值 / 現況值 

30/30 

19.5/15. 

8 

150/51 20.4/34 27/15 

出流水 SS 

(mg/l) 


15/12 6/10.7 21/18 3.3/4.4 10.3/3.4 

SS 去除率 

(%) 


50/60 70/32.3 86/64 

83.1/65. 

1 

62/77.3 

4- 42

(7) 

表 4.3.1-7 排水路淨化設施設計、管理狀況表 

淨化設施編號 F G H I J 

淨化設施位置 

堤內 

堤內 

堤內 

堤內 

( 水路 

( 水路 

( 水路 

( 水路 

堤內 ( 水路外 ) 

外 ) 

外 ) 

外 ) 

外 ) 


(m 3 /s) 

0.003/0. 

0025 

0.075/0. 

075 

0.017/0. 

017 

0.0040/ 

0.0041 

0.040/0.019 

設施容量 (m 3 ) 30 1045 462 98 380 

停留時間計畫值 / 現況值 (hr) 21/2.52 3.0/3.0 6.0/6.0 6.7/6.5 3.0/6.3 

填充材料 

塑膠浪 

板 

球狀繩狀繩狀 

球、浪板、繩 

狀 

曝氣 (m 3 /s) 2.0 8.8 4.5 1.87 2.0 

污泥處理方式 

污泥貯 

曝氣逆 

真空吸 

污泥貯 

污泥貯留槽 

留槽 

洗 / 

引 

留槽 

設置沉 

澱池 

污泥清掃頻率每年 6 

每年 8 

每年 4 

每年 4 

每月 1 次 

次 

次 / 

次 

次 

每年 1 

次 

進流水 BOD 計畫值 / 現況值 

(mg/l) 

35.1/44. 

0 

53/39.6 60/41 

100/30. 

0 

20/24.9 

出流水 BOD 計畫值 / 現況值 

(mg/l) 

BOD 去除率計畫值 / 現況值 

(%) 

11/12.0 13/9.4 20/15 20/6.9 7/3.5 

69/74 75/74 66/63 80/72.7 65/74.1 

進流水 SS 

(mg/l) 

出流水 SS 

(mg/l) 

SS 去除率 

(%) 




---/34.5 31/44.1 ---/19 ---16.8 20/6.9 

---/6.3 8/8.9 ---/11 ---/5.6 7/3.0 

---/80 75/65 ---/42 ---64.9 65/41.2 

4.3.2 礫間處理系統 ( 礫間接觸氧化法 ) 

4- 43

主要利用石礫間的微生物分解氧化污濁物 , 使水淨化之原理而設計之半永久性污水 

處理設施 , 對於污染較輕微者可使用較簡易的礫間處理系統 , 可將前述的卵石改成草 

皮 , 改以草間微生物淨化水質 , 其水流多採重力流以節省能源。 

依據日本的分類可區分為礫間接觸氧化法及礫間接觸曝氣氧化法。設施構造概述 

1. 表層覆土 : 表層覆土可為泥炭、污泥或有機添加材與現地土壤混合而成 , 需透水性 

佳以供植生用 

2. 不織布層 : 表層覆土與下方礫石間以不織布加以穩定。 

3. 礫石層 : 礫石表面生長生物膜以對有機污水產生自淨能力 , 同時亦具有厭氣時的脫 

硝效果。 

4. 排 ( 集 ) 水管 

5. 粗砂層 : 集水管下方承載集水管 , 亦有毛細作用。 

6. 不透水層。 

適用條件 

1. 淨化目標水質生化需氧量 20~80mg/L 間 

2. 對微生物會產生毒害的物質濃度需考慮 

3. 大型固體物需事先排除 , 以避免阻塞。 

表 4.3.2-1 礫石淨化效果 ( 日本 ) 

水質項目平均值 % 範圍值 % 

生化需氧量 60 - 

懸浮固體物 70 - 

氨氮 77.7 - 

大腸桿菌群 90.7 - 

入流量 - 0.08~0.12cms 

水力停留時間 - 2 小時 

日本礫間接觸氧化法的研究最多 , 技術最成熟使用也最普遍。礫間接觸氧化法 ( 稻 

森等人 ,1990; 須藤 ,1990; 長內 ,1990) 是在排水路內或其旁之高灘地 , 舖設粒徑 

5~15cm, 深 1~2m 的礫石層 , 保持表面水流水深在 10cm 左右 , 藉由礫石層所提供的 

大量比表面積來提供附著性生物膜的生長 , 以達到淨化水質的效果。通常礫間接觸氧化 

法多利用重力流引水 , 所以營運管理容易。若是處理的水質較差 (BOD>30mg/l) 還可在 

4- 44

底部舖設曝氣管 , 可增加溶氧提高淨化效果並提供反沖洗的功能。 

圖 4.3.2-1 礫間接觸氧化法示意圖 

4.3.3 接觸材填充水路淨化法 

此法與礫間接觸氧化法原理相同 (3,5) , 也是利用接觸材所提供的大比表面積來 

生長附著性生物膜 , 至於接觸材上的選擇有許多 , 包括各種浪板、蜂巢板、繩狀濾 

(8) 

材、網狀濾材與浮球等。徐等人將蜂巢板接觸曝氣法運用於低濃度污水的淨化實 

例做一整理 , 如表 4.3.3-1。其中北九州市水道局的處理性能 , 在水溫 16~24℃ 之 

間 , 氨氮的去除率為 64~84% 左右 , 隨著水溫的上升而增加 ; 大阪府水道部的氨氮 

去除率夏季為 91~95% 左右 , 冬季為 45~97%, 也是在高溫時有較佳的去除效果 ; 

而千葉縣水道局的氨氮去除率也有 80% 左右。 

研究機 

關 

茨城縣 

企業局 

北九州 

水道局 

接觸槽 

尺寸 

表 4.3.3-1 

5m×5m 

×5m 

×3 槽 

×3 系列 

3m×3m 

×8m 

×4 槽 

×3 系列 

蜂巢板 

尺寸 

內徑 

13mm 

20mm 

填充高 

度 3m 

日本各地蜂巢板接觸曝氣法運轉條件 

容積 

75m 3 / 槽 

內徑 

13mm 

20mm 

填充高 

曝氣方式 

中心連續 

曝氣 

間歇曝氣 

曝氣量 

450m 3 / 槽 

曝氣 

曝氣量 

190m 3 / 槽 

HR 

T(hr 

) 

處理水量 

1~4 7200m 3 / 日 

2.9~ 

3.4 

水量負荷 

36~56 L•m 3 / 日 

255~300m 3 / 日 

水量負荷 

38~44 

L•m 3 / 日 

4- 45

度 6m 

容積 

54m 3 / 槽 

大阪府 

水道部 

容量 

1.05m 3 

×4 槽 

×3 系列 

內徑 

20mm 

填充高 

度 6m 

容積 

1.05m 3 / 

槽 

曝氣 

曝氣量 

2.5m 3 / 槽 

0.5~ 

2 

16~63m 3 / 日 

水量負荷 

62~242 L•m 3 / 日 

千葉縣 

水道局 

1m×1m 

×2.7m× 

3 槽 

內徑 

20mm 

表面積 

1152m 2 

容積 

6m 3 / 槽 

中心連續 

曝氣 

曝氣量 

6.0m 3 / 槽 

2 72m 3 / 日 

水量負荷 

62.5 L•m 3 / 日 

繩狀濾材根據水谷 (1979) (9) 等人的研究 , 繩狀濾材是以氯乙烯編成而成的連續環狀 

細絲 , 如圖 4.3.3-1。 

圖 4.3.3-1 

繩狀濾材示意圖 

其特性如下 : 

1. 其材質氯乙烯的物理與化學性質安定 , 濾材可長時間使用。 

2. 環狀的繩體可以隨著水流擺動 , 增加與廢水的接觸。 

3. 無數細微的環狀纖維形成緻密的立體空間 , 對於懸浮物質有強大的捕捉力 , 而對於 

生物膜形成強固的附著。 

4. 表面也溶氧可形成好氧性的生物膜 , 繩圈中心部分形成厭氧性的生物膜 , 如圖 

4- 46

4.3.3-2, 可同時進行好氧及厭氧的分解反應。 

圖 4.3.3-2 繩狀濾材附著的生物膜 ( 崎村 ,1997) 

(10) 

至於應用的形式方面 , 崎村將其分成三類。第一類為平面型繩狀濾材 , 主要適用 

於水淺的道路測溝、都市下水道等以混凝土興建的排水路 , 施工方法為以鋼筋或錨 

栓將每段長 10m 的繩狀濾材以間隔 10cm 的距離固定於水路底床 , 如圖 4.3.3-3 特 

色是施工簡單便宜 , 不過要注意以鋼筋固定繩狀濾材的施工法較容易堆積落葉、泥 

沙等異物 , 須定時清理。 

圖 4.3.3-3 

平面型繩狀濾材施工法 

第二類為浮球型繩狀濾材 , 如圖 4.3.3-4, 濾材底部固定在排水路底床 , 尾端安裝 

上浮球使得塑膠繩能直立漂浮於水中。此法適用於水位變動較大的排水路 , 繩狀濾 

材可以藉由浮球適應水位高度變化 , 避免濾材暴露於空氣中或是距離水面太深。而 

且若是設於河川 , 漂浮的繩狀濾材更可提供魚類及小型水生動物的棲息場所。 

4- 47

圖 4.3.3-4 

浮球型繩狀濾材 

第三類為架台型繩狀濾材 , 如圖 4.3.3-5, 以經防銹處理的鋼架將繩狀濾材固定在 

架上 , 此法適用於水量、水深變動不大 , 而且淤沙較少的排水路 , 由於繩狀濾材的 

填充密度高 , 所以可處理污染負荷較高的廢水。 

圖 4.3.3-6 

架台型繩狀濾材 

以下為三種施工方法的比較 : 

繩狀濾材在應用的實例方面 , 水谷等人於千葉市的近郊進行個人住宅排水的合 

併淨化槽實驗 , 經過了初沉、兩段式繩狀濾床及終沉處理後 ,BOD 的去除率可達 

到 95%,COD 去除率可達 75%, 而 T-N 的去除也可達到 30% 左右。而土屋等人 

以繩狀濾材進行住宅化糞池的淨化處理 , 流入水質 BOD 為 200mg/l, 懸浮物質為 

250mg/l, 處理後出流水 BOD 降為 20mg/l 以下 , 懸浮物質為 40mg/l 以下。 

表 4.3.3-2 

繩狀濾材施工法之比較 

4- 48

種 

類 

設置場所對應水深維持管理 

平 

面 

型 

三面混凝土的 

水路 

道路側溝、都市 

下水道 

通常水深 10cm 以下 

人力清掃 , 

高壓洗淨、真空吸 

泥 

浮 

球 

型 

三面混凝土的 

水路 

Bypass 式水路 

中小型河川 ( 自 

然河床 ) 

水深 1.5m 以下 , 可適 

應水位的變動 

人力清掃 

架 

台 

型 

Bypass 式水路 

( 接觸曝氣法 ) 

水深 1m 以下 , 不能適 

應水位的變動 

人力清掃 , 

高壓洗淨、真空吸 

泥 

(11) 

霞浦為日本茨城縣東南方近利根川河口的日本第二大湖 , 須藤在此做過以繩狀濾 

材淨化水質的研究。須藤興建二條長 100m 以及 30m, 寬皆為 50cm 的人工渠道 , 

以平面型繩狀濾材施工法進行實驗 , 在寬 50cm 的渠道中每間隔 3cm 設置一條繩 

狀濾材 , 水深約為 2~3cm, 淨化的結果見表 4.3.3-3。在處理流量較低 (2.0m 3 / 日 ) 

的情況下 ,30m 長的渠道 BOD 去除率便可達到 60~70% 左右 ,100m 長的渠道 BOD 

更可降至 5mg/l 左右 ; 但是在處理流量較高 (7.0m 3 / 日 ) 的情況下 ,30m 長的渠道 BOD 

去除率便降至約 10%。根據實驗的操作經驗 , 水量及水溫是影響淨化效果的主要因 

素。 

原水 

(11) 

表 4.3.3-3 霞浦繩狀濾材淨化效果 

實驗 1 實驗 2 

水路 1 水路 2 

水路 1 

原水 

30m 100m 30m 30m 100m 

4- 49 

水路 2 

水量 (m 3 / 日 ) --- 1.9 --- 3.4 --- 1.7 --- 6.7 

30m 

水溫 (℃) 22.1 22.9 24.0 22.1 20.3 18.8 18.7 19.3 

pH 6.8~4.7 7.0~7.6 7.2~7.7 7.1~7.3 6.8~7.1 7.1~7.3 7.2~7.4 6.9~7.2 

透視度 (cm) 12~18 27~41 >100 25~35 10~16 16~25 84~100 12~17 

COD (mg/l) 28 18 7 20 33 25 15 29 

BOD (mg/l) 94 30 5 44 99 41 14 90 

T-N (mg/l) .76 5.9 2.9 6.3 7.4 6.5 5.3 7.4 

NO x -N (mg/l) 0.02 0.05 0.84 0.03 0.0 0.0 0.1 0.0

T-P (mg/l) 1.4 0.96 0.85 1.1 1.6 1.3 1.0 1.4 

(12) 

豬狩使用小型接觸曝氣槽進行生活污水淨化的實驗 , 其處理水來源為人數 5 

人的家庭 , 接觸槽總體積為 2.0m 3 , 共分為 5 槽 , 水質淨化結果如表 4.3.3-4, 各去 

除率 BOD 為 94%,COD 為 70%,T-N 為 41%,T-P 為 43%, 其中 BOD 的去除 

效果集中在處理程序的前段。此外根據實驗操作經驗 , 針對家庭污水水量及負荷變 

動大的特性 , 此程序依然能有不錯的效果。 

表 4.3.3-4 

豬狩實驗淨化結果 

容 

量 

( 

m 

3 

水量 

(m 3 / 日 ) 

水 

質 

透視 

度 

(cm) 

BOD 

(mg/l) 

COD 

(mg/l) 

SS 

(mg/ 

l) 

T-N 

(mg/l) 

T-P 

(mg/l) 

) 

1 

. 

6 

( 

一 

槽 

為 

調 

整 

槽 

) 

1.34 

(2.07~0 

.78) 

原 

水 

處 

理 

水 

11 

(28~ 

2) 

>50 

(>50 

~17) 

178 

(710~ 

15.9) 

10.3 

(45.0 

~1.6) 

53.6 

(148~ 

15.5) 

16.1 

(28.0 

~8.2) 

99 

(500 

~12) 

8 

(39~ 

11~46%,COD 去除率大約 2~32%,SS 去除率大約 16~53% 左右。 

4- 51

表 4.3.3-5 

浮球型繩狀濾材淨化水質結果 

調查日 1996/4/6 1996/7/2 1996/8/5 1996/9/11 

項目 

位置 

水溫 

(℃) 

PH 

DO(mg 

/L) 

BOD(m 

g/L) 

COD(m 

g/L) 

SS(mg/ 

L) 

流速 

(cm/s) 

HRT(mi 

n) 

流量 

(m 3 /d) 

上 

游 

1 

7 

. 

5 

7 

. 

4 

1 

2 

. 

8 

1 

0 

. 

0 

9 

. 

7 

9 

. 

0 

下 

游 

1 

7 

. 

5 

7 

. 

3 

1 

1 

. 

0 

6 

. 

4 

8 

. 

4 

6 

. 

0 

去 

除 

率 

( 

% 

) 

3 

6 

1 

3 

3 

3 

上 

游 

2 

1 

. 

2 

8 

. 

6 

9 

. 

2 

5 

. 

3 

5 

. 

8 

1 

2 

下 

游 

2 

1 

. 

3 

7 

. 

6 

8 

. 

0 

4 

. 

8 

5 

. 

0 

1 

3 

去 

除 

率 

( 

% 

) 

9 

. 

4 

1 

3 

. 

8 

- 

- 

- 

上 

游 

2 

9 

. 

0 

8 

. 

6 

1 

0 

. 

2 

5 

. 

3 

6 

. 

6 

下 

游 

2 

8 

. 

9 

7 

. 

6 

9 

. 

9 

4 

. 

8 

5 

. 

3 

去 

除 

率 

( 

% 

) 

9 

. 

4 

1 

9 

. 

7 

上 

游 

2 

3 

. 

5 

6 

. 

8 

8 

. 

1 

2 

. 

0 

2 

. 

9 

下 

游 

4 30 25 32 

約 40 約 6 約 6.5 約 5.5 

8333 98208 81840 116064 

8 

. 

0 

7 

. 

0 

1 

2 

. 

5 

1 

1 

. 

9 

2 

3 

. 

4 

6 

. 

8 

7 

. 

8 

1 

. 

9 

5 

3 

. 

0 

1 

0 

. 

5 

去 

除 

率 

(%) 

2.5 

--- 

11. 

8 

表 4.3.3-6 

架台型繩狀濾材淨化水質結果 

調查日 1996/6/22 1993/9/8 1994/2/3 1995/6/9 

4- 52

53 

4- 

位置 

項目 

上 

游 

下 

游 

去 

除 

率 

( 

% 

) 

上 

游 

下 

游 

去 

除 

率 

( 

% 

) 

上 

游 

下 

游 

去 

除 

率 

( 

% 

) 

上 

游 

下 

游 

去 

除 

率 

(% 

) 

水溫 (℃) 

2 

4 

. 

5 

2 

4 

. 

6 

2 

1 

. 

8 

2 

1 

. 

8 

6 

. 

4 

6 

. 

1 

2 

0 

. 

8 

2 

0 

. 

8 

PH 

7 

. 

3 

7 

. 

1 

6 

. 

8 

6 

. 

7 

7 

. 

1 

7 

. 

1 

7 

. 

1 

7 

. 

0 

DO(mg/L 

) 

6 

. 

6 

5 

. 

5 

6 

. 

8 

6 

. 

0 

4 

. 

5 

3 

. 

1 

4 

. 

1 

3 

. 

6 

BOD(mg 

/L) 

8 

. 

1 

5 

. 

2 

3 

5 

2 

. 

8 

1 

. 

5 

4 

6 

6 

. 

2 

5 

. 

5 

1 

1 

5 

. 

7 

4 

. 

8 

15 

COD(mg 

/L) 

0 

. 

8 

8 

. 

1 

2 

5 

7 

. 

5 

5 

. 

1 

3 

2 

8 

. 

8 

8 

. 

2 

7 

1 

0 

. 

0 

9 

. 

8 

2 

SS(mg/L 

) 

8 

. 

0 

6 

. 

0 

2 

5 

1 

2 

. 

0 

7 

. 

0 

4 

1 

1 

9 

. 

0 

1 

6 

. 

0 

1 

6 

1 

3 

. 

0 

6 

. 

0 

53 

T-N(mg/ 

L) 

5 

. 

4 

4 

. 

7 

1 

2 

2 

. 

2 

1 

. 

0 

5 

4 

4 

. 

7 

4 

. 

5 

4 

4 

. 

5 

4 

. 

0 

11 

T-P(mg/ 

L) 

0 

. 

3 

0 

0 

. 

2 

3 

2 

3 

0 

. 

2 

8 

0 

. 

1 

8 

3 

5 

0 

. 

2 

7 

0 

. 

2 

5 

7 

0 

. 

3 

9 

0 

. 

3 

8 

3 

流速 

(cm/s) 

5.1 1.3 3.9 2.8 

HRT(min 

) 

約 10 約 41 約 13 約 18 

流量 

(m 3 /d) 

10368 2328 6720 6610 

4.3.4 曝氣法

有機物排入河川水體後 , 在生物化學的氧化過程中會消耗水中的溶氧 , 若是污染物 

負荷過大甚至會使得水體變成厭氧狀態 , 因此針對水域內補充溶氧 , 以提供好氧性微生 

物進行各種分解代謝反應。或是水深較深的封閉型水域如湖沼或是水庫等 , 在夏季及冬 

季時會有明顯的水溫分層現象 , 尤其在夏季時表面水層在水溫及日光的適當條件下易引 

起藻類大量繁殖造成水質惡化 , 也可以用曝氣法來混合水溫及溶氧的分布 , 以改善優養 

化的情形 (3,14) 。 

4.3.5 薄層流淨化法 

在河川或排水路中 , 淨化作用的主要貢獻者是河床的附著生物膜 , 因此若是河川的 

寬幅增加 , 相對的河床底面積便會增加 , 便能以更多面積的生物膜來淨化水質。而且隨 

著河寬增加 , 水深會變淺 , 再曝氣作用與沉澱作用的效果也會越好 (5,15) 。 

圖 4.3.5-1 薄層流淨化法示意圖 

4.3.6 伏流淨化法 

伏流淨化是利用河水向河床地下浸透 , 藉由河床的礫石與附著在土石上的生物膜來 

進行滲透過濾 , 一般多是在河床附近地下水位以下埋設集水管路 , 抽取地下水以增加河 

水滲透河床的速率 , 再排回河川水體 (5,14) 。 

4- 54

圖 4.3.6-1 伏流淨化法示意圖 

(16,17) 

4.3.7 多自然型河川工法 

在一般河岸整治工程中 , 大多是以混凝土工程來進行 , 但是水泥護岸不但破壞許多 

水體生物的棲息地 , 減少了植物生長所需的土地面積 , 在景觀上也淪於單調 , 因此在近 

來重視親水空間的意識下 , 河岸整治的方向改以豐富河川的生態環境為目標 , 例如利用 

蛇籠、礫石等改變直行的水路 , 塑造出各種淺灘的環境 , 種植適當的水生及河岸植物 ; 

還有在適當地方浚深河道 , 形成一些小深潭 , 以提供魚類棲息的場所。河岸及水體的生 

態能夠豐富化 , 對於生物方面的淨化作用便能達到加強的效果 , 還可達到生態保育的功 

能。 

圖 4.3.7-1 多自然型河川工法示意圖 

(5) 

4.3.8 水生植物淨化法 

水生植物植栽淨化法是利用水生植物例如蘆葦、布袋蓮等 , 以模擬溼地的方式 , 藉 

由植物本身的生長攝取以及土壤微生物在植物的根與底泥間進行附著、硝化與脫硝等各 

種反應 , 來減少污染物質在土壤與水體中的負荷。但是這些污染物質大多只是被植物所 

吸收在體內 , 因此還是需要定時的收割 , 最後再以掩埋或焚化的方式進行最終處置。 

日本岡本大學的報告 , 對於布袋蓮採收的方式管理 , 每立方公尺約有 1.5kg 的乾 

重 , 相當於布袋蓮栽培一公頃有氮素 12~20kg/d, 磷 2.0~3.3kg/d 的去除效果。 

日本細見的研究利用強化玻璃纖維製水槽 , 分別利用黑土土壤及河川砂石上種植蘆 

薈的方式進行生活雜用水的處理 , 其面積負荷為 0.05m/d, 處理效果如表 4.3.8-9。平均 

4- 55

去除量 (g/m 2 /d)BOD 為 7.7~8.0,TN 為 1.2~1.4,TP 為 0.17~0.18。 

表 4.3.8-9 蘆薈去除生活雜用水氮磷物質之效果 1992~1994 

項目種類流入量 g 流出量 g 去除率 % 

BOD 河川砂石 2260 91 96 

黑土土壤 2260 23 99 

TN 河川砂石 453 92 82 

黑土土壤 453 53 89 

TP 河川砂石 51.7 3.4 93 

黑土土壤 51.7 1.4 96 

相崎的研究發現 , 空心菜的去除量為水耕植物中之最佳者 , 對於碳、氮及磷分別是 

13.1、3.05 及 0.095g/m 2 /d。 

尾崎保夫等把受污染的農業用水抽到接觸氧化槽與大型水生植物栽培池 (53.6m 2 ) 

加以處理 , 處理後出流水再放流至農業水路中。 

• 農業用水淨化槽 :4m×5m×0.5m(H), 停留時間 12 小時 

• 接觸曝氣氧化槽 :324m×0.088m×0.08m(H), 填充比表面積 129m 2 /m 3 的接觸材 , 停 

留時間 2.7 小時 

• 大型水生植物栽培池 :11m×5m×0.5m(H), 分隔為 8 區 , 總停留時間 33 小時 

流入 

mg/L 

表 4.3.8-9 布袋蓮栽培池處理成效比較表 

1982 年 (207 日 ) 1983 年 (206 日 ) 

出流 

mg/L 

單位去除量 

g/m 2 /d 

流入 

mg/L 

出流 

mg/L 

單位去除量 

g/m 2 /d 

TN 3.74 2.02 0.64 3.66 1.22 0.87 

TP 0.97 0.66 0.114 0.99 0.36 0.231 

BOD 6.28 3.84 - 4.46 2.58 - 

COD 8.38 8.35 - 7.53 6.96 - 

細見正明使用混雜性生活排水流入蘆葦或寬葉香蒲等梃水性植物生長的休耕田濕 

地上 (1200m 2 ), 處理 45 戶小型開發住宅的排水 , 其平均流量 38.9cmd。其濕地平均水 

質淨化能力 BOD 2.3 g/m 2 /d,COD 0.85 g/m 2 /d,TOC 1.1 g/m 2 /d,TN0.13 g/m 2 /d, 

4- 56

TP 0.024 g/m 2 .d。 

表 4.3.8-10 蘆葦濕地對混雜性生活廢水處理成效 (1986 年 3 月 ~1990 年 2 月 ) 

項目進流水質出流水質去除率 % 

水量 CMD 38.9 35.9 - 

BOD(mg/L) 77.3 4.4 95 

COD(mg/L) 33.6 7.5 79 

TOC(mg/L) 42.5 6.8 85 

TN(mg/L) 6.2 1.9 70 

TP(mg/L) 0.97 0.23 78 

表 4.3.8-11 為彙整日本研究過植物的淨化水質能力之比較 , 表 4.3.8-12 為日本大 

阪大學藤田研究室彙整之日本境內以植生淨化水質的設施一覽表 , 除了去除效率之外其 

中並提供了剩餘植體之回收用途。 

4- 57

表 4.3.8-11 各種植物對水質淨化能力之比較 ( 日本 ) 

植物種類 

布袋蓮 

浮萍 

藍浮萍 

紅浮萍 

入流 TN 平均 

濃度 mg/L 

6.4~7.1 

3.56 

1.92~2.54 

9.3~252 

1.6~4.3 

0.4~0.8 

3.66~3.74 

15.0 

12.1 

12.1 

- 

TN 平均 

去除率 

% 

65.7 

45.6~67 

54.0 

86~91 

平均 TN 去除 

量 g/m 2 /d 

0.7~1.73 

0.51~0.87 

1.01 

1.0~1.6 

1.31 

- 

0.055 

0.009~0.014 

0.114~0.64 

0.48~0.68 

0.26~0.28 

0.26~0.27 

0.16~0.25 

入流 TP 平均 

濃度 mg/L 

0.95~1.07 

0.99 

- 

0.6~0.8 

2.6~69.3 

0.1~6.8 

0.01~1.11 

0.05~0.11 

0.97~0.99 

7.0 

8.3 

8.3 

- 

TP 去除 

率 % 

61.6 

32~63.6 

33.0 

36~85 

平均 TP 去除 

量 g/m 2 /d 

0.155~0.384 

0.117~0.231 

0.17 

0.2~0.3 

0.27 

0.1~0.16 

0.055 

0.009~0.014 

0.231~0.87 

0.24~0.34 

0.04~0.065 

0.038~0.058 

0.06~0.075 

蘆葦 6.2 67 0.082~0.13 0.97 77 0.008~0.024 

空心菜 

6.99 

4.23 

1.6~4.3 

水田芥 4.6~6.0 

水芹 

紙莎草 

1.6~4.3 

6.8~10.8 

40~90 

93.6 

84.2 

0.28~0.38 

0.30~0.42 

0.34~1.54 

0.34 

0.44 

0.18~0.33 

53~69 0.10~0.14 

0.22 

20~22 39~81 0.66~1.48 

0.78 

1.52 

0.215 

0.01~1.11 

2.4~3.0 

0.01~1.11 

98.7 

99.1 

0.041~0.082 

0.10~0.25 

0.045 

0.076 

0.081 

0.024 

0.78~2.7 60~85 0.014~0.018 

3.0~3.4 

36~91 

0.10~0.22 

0.17 

蓮 1~7 75~85 0.21~0.53 0.86 71 0.089 

水菖蒲 40~90 0.19 

水稻 2~31 

0.8~11 

18.6 

46~74 

50~90 

75~80 

0.05~0.37 

0.01~0.11 

1.04~1.14 

- 

0.19 

1.5 

- 

92~96 

85 

- 

0.003 

0.14 

蘆薈 453 82~89 1.2~1.4 51.7 93~96 0.17~0.18 

4- 58

表 4.3.8-12 

日本植生處理設施 

面積 

剩餘植体 

設施名稱 

浄化方式 

使用植物対象水水質浄化成績 

(ha) 

利用法 

浮水耕床 ( 八郎潟 ) 浮島法 - 枝豆、田菁湖沼水 - 食用、観賞用 

環境保護型給餌系統 ( 伊豆沼 ) 濕地法 0.48 茭白筍湖沼水 

淨化速度 : 

TN:0.0026-0.0241g/m 2 /d 

野鳥給餌 

TP 最大 :0.03g/m 2 /d 

生態公園 ( 土浦市 ) 濕地法 

野菜、花卉、 

3.4 

香草 

湖沼水 TN、TP 除去率 20-40% 食用、観賞用 

蘆葦人工湿地 ( 茨城県 ) 濕地法 1.2 蘆葦生活污水年平均除去率 :TN 59%,TP 69% - 

生物過濾 ( 茨城県 ) 植裁濾床法 

空心菜、洛神浄化槽二次 

0.00078 

平均除去率 :TN 50%,TP 70-90% 

葵、紙莎草等処理水 

食用 

山王川植生浄化施設 ( 茨城県 ) 濕地法 0.56 蘆葦、茭白筍河川水平均除去率 :TN 30%,TP 50% - 

印旛沼收割場浮葉植物法 250 日本菱湖沼水年平均除去量 : 氮 2.2t, 磷 0.8t 肥料 

手賀沼植裁・回收場浮遊植物法 0.7 布袋蓮湖沼水年平均除去量 : 氮 594kg, 磷 97.7kg 肥料 

蘆葦人工湿地 ( 渡瀬貯水池 ) 濕地法 1.4 蘆葦湖沼水除去率 :TN 35%,TP 50% - 

布袋蓮、水芥 

肥料、飼料、 

生態過濾系統 ( 洞峰沼 ) 浮遊植物法 0.196 

湖沼水平均除去率 :TN 約 60%,TP 約 60% 

菜 

燃料 

生態系活用水質浄化施設 ( 河 

水質浄化目標 : 

浮遊植物法 0.0091 布袋蓮農業排水 

- 

北潟 ) 

TN 0.6mg/L,T-P 0.1mg/L 

Biyo( 琵琶湖渡川水質浄化共 

同実験 ) 中心 

濕地、水耕栽 

培、植裁床 

2.5 

香草、蘆葦、 

水芥菜 

布袋蓮淨化場 ( 昆陽池 ) 浮遊植物法 0.025 布袋蓮湖沼水 

湖沼水 - 食用、観賞用 

1 個月除去量 : 

NH 4 -N 71%,PO 4 -P 54% 

- 

4- 59

4.3.9 人工浮島 

人工浮島 (AFI, Artificial Floating Island), 就是漂浮於水面上的人工浮體結構。一般 

應用在水位變動較大與波浪衝擊較大之湖泊水域 , 利用人工浮島及其植生 , 達成水岸環 

境復育、水質淨化及生物棲息空間創造之功能。 

人工浮島擁有多樣性的功能 , 在設計階段應根據主要需求選擇適用的浮島類型 , 再 

進行浮島及固定方式之設計。人工浮島的機能包含有下列四項 (18) : 

1. 生物棲息與多樣性 : 提供鳥類及魚類的棲息處。人工浮島提供魚、蝦良好生存環境。 

在浮島下因浮游植物群的比例降低 , 致使藻華 (water bloom) 現象的發生率減少 , 由 

於附著性植物的生長 , 魚、蝦就會有增加的趨勢 , 且人工浮島是躲避掠食者的保護 

區 , 因此魚、蝦會在此處產卵而形成一座自然的魚場 , 並且浮島內也會吸引很多種 

類的昆蟲居住 , 鳥類也因此就會開始聚集在人工浮島的附近。 

2. 水質淨化機制 : 吸收氮、磷 , 淨化水質。湖泊水質的好壞 , 取決於水中浮游植物的 

量。人工浮島可利用其遮陽效果 , 抑制屬於初級生產者之浮游植物的增殖 , 並可為 

所附著藻類、浮游動物及魚類提供生活的場所。人工浮島的淨化要素包含有 (19) : 如 

圖 4.3.9-1。 

(1) 植物體與浮島本身附著的藻類與微生物的淨化作用 

(2) 浮島的遮光效應 , 日光為藻類生長的要素之一 , 透過浮島之隔絕效應 , 可有效減少 

藻類的生長。 

(3) 整流作用促進沈澱 , 透過人工浮島之浮體結構及植物根系 ( 或接觸材 ) 攔流作用 , 使污 

染物因速度降低而增加沉降去除。 

(4) 植物體對營養鹽的吸收 

(5) 提高生物的多樣性。 

4- 60

乙、浮島的遮光效應 

甲、昆蟲的掠食 

甲、附著共生之水生植物及 

水生動物 

甲、魚類的掠食 

丙、促進沈澱 

丁、植物對 N、P 之攝取 

圖 4.3.9-1 

人工浮島之水質淨化機能 

3. 景觀綠化改善 : 具有綠色水生植物植栽之景觀美化。人工浮島依靠框體提供的浮力 

提供植生平台浮在水上的力量 , 高浮力的乾式浮島能夠種植較高的喬木類植物 , 濕 

式浮島可種植高密度的水生植物。根據日本土浦港的濕式浮島研究 , 浮島上水生植 

物的密度高達 4075 kg/m 2 的乾重 (20) 。綠色植物能提供湖岸單調色彩的綠化 , 且可 

經由人為排列來增加視覺景觀的優化。乾式浮島因植生基礎的不同 , 可以種植更有 

景觀價值的大型植物 , 如果人工浮島的設置目的為維護水岸景觀 , 在設計選擇上就 

可以乾式浮島為設計基礎。 

4. 消波及護岸效果 : 具消波效果及保護湖岸。人工浮島漂浮在水體表面 , 對水中波量 

能量的傳遞具有明顯的消能作用。當風吹起時 , 湖中將會產生波浪 , 而且只要水深 

夠、湖的面積夠大 , 以及風吹延時夠長時 , 便會造成較大的波浪 , 而對湖岸則有較 

大的破壞力。使用人工浮島因具有直接消減波浪能量的功能 , 所以對於加強維持湖 

岸的完整及延長壩體的使用年限上有顯著的效果。 

從 1990 年代至 2000 年底 , 日本國內總共有 2000 座 ( 單元 ) 人工浮島應用於湖泊及 

水庫 

(21) , 合計約 24000m 2 的覆蓋面積 , 並且有 15 家以上專門設計、規劃及製造人工浮 

島之公司。人工浮島主要形式如表 4.3.9-1 及圖 4.3.9-2~7, 其中以濕式有框架應用最多 

佔 70%, 乾式佔 20%, 濕式無框架佔 10%, 其餘形式仍在試驗階段。 

4- 61

形式 

Wet type: 

植物可直接與水接觸 , 

具有較佳之淨化效果 

Dry type: 

植物無法直接與水接 

觸 , 水質淨化效果不 

彰 , 不過可種植陸生植 

物 , 景觀較佳 

表 4.3.9-1 

濕式有框架 

濕式無框架 

浮動筏 

廢輪胎 

盒裝式 

浮體及植生平台 

分離式 

人工浮島的形式 

特徵 

植生平台水利條件 : 經常性被水淹沒 

優勢植物 : 挺水植物 , 如蘆葦、香浦等 

優點 : 鳥類、魚蝦類棲地營造 , 水質淨化等 

植生平台水利條件 : 上半部通常位於水面上 

優勢植物 : 水生植物 

優點 : 鳥類、魚蝦類棲地營造 , 景觀 ( 無框架設計 

景觀較協調 ) 

植生平台水力條件 : 浮於水面 

優勢植物 : 耐水性植物 , 如柳樹 

優點 : 鳥類及水鴨棲地 

成本低、施工容易 

植生平台水力條件 : 與水不接觸 

優勢植物 : 陸生植物 

優點 : 鳥類、魚蝦類棲地營造 , 景觀佳 , 具消波功 

能 

植生平台水力條件 : 與水不接觸 

優勢植物 : 挺水植物 , 如蘆葦、香浦等 

優點 : 鳥類、水鴨及水生動物棲地 

圖 4.3.9-2 濕式有框架 AFI (21) 

4- 62

植生平台 

180mm 

浮體編織物 ( 支撐植物 ) 

2000mm 

圖 4.3.9-3 濕式無框架 AFI (21) 

螺栓 

木材 

圖 4.3.9-4 浮動筏式 AFI (21) 

輪胎填充泡棉以增加 

浮力 

編織物 ( 固定植物 ) 

圖 4.3.9-5 廢輪胎式 AFI (21) 

4- 63

植生平台 

閥 

混凝土盒 

填注泡棉作為 

浮體 

圖 4.3.9-6 盒裝式 AFI (21) 

支撐材 

植生平台 

方便野生動物棲息之生態設計 

浮體 

圖 4.3.9-7 浮體及植生平台分離式 AFI (21) 

浮島的固定方式 , 受制於地形、水位變化及施工的難易度 , 若以水質淨化的機能而 

言 , 錨定的方式最為常用。表 4.3.9-2 列出日本主要三種浮島之工程固定方式及優缺點 

比較。 

表 4.3.9-2 日本主要三種浮島固定方式之優缺點比較 

比較項目 

固定方式 

重力式錨式竿式 

固定處水深可固定於任何深度水越深 , 則固定處越深水越深 , 則竿越長 

地形及地質限制不受影響有影響有影響 

水位變化隨水位變化隨水位變化垂直移動 

景觀 

枯水期 , 固定處可能會固定處不會裸露露出之長竿會破壞景觀 

裸露 

成本 

重量越重 , 製造及施工製造費用高 , 不過施工費在水深較淺處施做時 , 

成本越高 

用比重力式低 

成本比前兩種形式低 

施工需大型機具 , 工程複雜不需大型機具 , 施工容易需大型機具 , 施工困難 

4- 64

Counter floater 


重力式 

Weight 

錨式 

Anchor 


pole 

竿式 

圖 4.3.9-8 

(21) 

日本主要三種浮島固定方式示意圖 

在日本指定受保護之湖泊及水庫中 , 霞浦湖為使用浮島規模較大且數量最多的案 

例 , 目前正在運作的就有兩座人工浮島 ; 在野尻湖以浮島形式栽培之水生空心菜 , 不但 

有水質淨化效果 , 更開發了淨化植物回收的經濟價值 , 這兩個案例將簡述如下 : 

1. 霞浦湖土浦港人工浮島 ( 土浦港浮動式蘆葦原 ) 

人工浮島位於霞浦湖土浦港岸邊 , 屬濕式有框架式 , 如照片 4.3.9-1。人工浮島 

於 1993 年興建 , 目標設定為淨化水質、增加生物棲地、改善湖岸景觀及減輕湖岸沖 

刷。土浦港人工浮島總長 91.5m, 寬 9m, 共 40 個小單元 (4.5m × 4.5m) 以雙排配置 , 

採錨式固定 ,1993 年完成框架及基礎施工 ,1994 開始種植植物。在浮島初設前三年 

主要調查當地適用之植生及周遭魚類、植物、昆蟲、浮游植物、浮游動物、底泥的變 

化情形 , 因該地非隔離水域 , 所以文獻並未提及水質的改善成效。 

照片 4.3.9-1 霞浦湖土浦港人工浮島施工初期及完成階段之比較 (1993~2000) (22) 

4- 65

在植生部分 ,1994 年初種植水生燕麥 (Water Oat)、香浦 (Cattail)、粗種香浦 

(Roughseed Bulrush)、緬甸蘆葦 (Bur-Reed)、黃鳶尾花 (Yellow Iris) 及一般原生種蘆 

葦 (Common Reed) 等六種植物。1996 年底時一般原生種蘆葦及外來種蘆葦佔浮島植 

生乾重之 80% 以上 , 若以含水率 75% 估算每座平台約承重 400kg 以上的植物。至今因 

蘆葦所佔比例甚高 , 所以該浮島目前又稱為浮動式蘆葦原 , 在霞浦湖河川事務所水質 

自然機能淨化方法的分類中 , 被歸為植生回復淨化設施 , 如照片 4.3.9-2。 

照片 4.3.9-2 

(23) 

霞浦湖土浦港浮動式蘆葦原 

在生物多樣性及浮游植物的控制機能方面 , 經過三年浮島周邊採樣結果發現 , 大 

型魚蝦類、附著性浮游動物、附著性藻類佔總生物質量 (Biomass) 的比例大幅提高 

(0~50%)、與水質優養關係密切之浮游植物則明顯降低 (65~38%), 如圖 4.3.9-9, 顯示 

浮島周邊環境的生物多樣性及浮游植物的控制有改善效果。 

圖 4.3.9-9 

(21) 

霞浦湖人工浮島對生物多樣性及浮游植物的改善效果 

2. 野尻湖筏式水耕栽培淨化設施 

野尻湖是日本指定保護湖泊之一 , 平均 TP 為 0.005mg/L, 已達成水質保護計畫 

之設定目標。當地民眾基於開發當地名產及增加魚類的經濟考量 , 發起利用筏式水耕 

栽培法種植空心菜 ( 照片 4.3.9-3), 這種不施肥而直接利用湖中的有效氮磷使水耕植物 

4- 66

(24) 

生長的栽培方法 , 也是屬於人工浮島的水質淨化方法之一。桑原享史等人在水質較 

野尻湖差的印旛沼水道 , 利用隔離水域的方式研究水耕栽培法的可能淨化機制及效 

果 , 歸納如下 : 

照片 4.3.9-3 

(25) 

野尻湖筏式水耕栽培淨化設施 

(1) 水耕栽培法的淨化效果 

實驗在 2002 年 7 月至 11 月的空心菜生長期間進行 ,11 次的採樣結果顯示水 

耕栽培組的 TN 為 0.2~0.8mg/L、TP 為 0.025~0.075mg/L 之間 , 對照區的 TN 為 

0.25~1.5mg/L、TP 則為 0.025~0.2mg/L 之間 , 以成對比較 (paired comparison) 證 

明 , 在實驗期間水耕栽培區對於氮磷有顯著之淨化效果。5 個月的實驗期間內收割 

兩次總鮮重約 16kg, 藉由植體收割共移除氮 (TIN as N) 833g/m 2 3- 

, 磷 (PO 4 as P) 

167g/m 2 。 

(2) 與浮島共生之水生動植物的淨化機能 

8 月份進行浮游生物種類確認及數量調查 , 結果如表 4.3.9-3, 顯示植栽區種類 

較多數量較少 , 尤其在藍綠藻中發現與產生藻毒有關之銅銹微囊藻 (Microcystis 

aeruginosa) 數量明顯降低 , 浮游動物數量沒有顯著差異 , 不過植栽區種類較多。植栽區 

的透明度為 0.3~0.5m 之間 , 對照區維持在 0.2m 左右 , 與浮游動物比較之後發現透明度 

與大型甲殼類浮游動物的數量呈高度相關 (r=0.995), 顯示植栽區形成大型甲殼類浮 

游動物生長的良好空間 , 經由其掠食浮游植物的作用 , 產生共生之水質淨化效果。 

整體而言 , 植栽區的總體生物多樣性指數為 4.56, 對照區則為 1.72。 

4- 67

表 4.3.9-3 

筏式水耕栽培淨化實驗區與對照區浮游生物相之比較 

浮游生物植栽區對照區 

浮游植物 

全部 26 種 (8800 cells) 16 種 (78000 cells) 

藍綠藻類 5 種 (3500 cells) 6 種 (71500 cells) 1 

浮游動物 34 種 (1450 cells) 13 種 (1400 cells) 

註 1:1ml 樣品中含 Microcystis aeruginosa (56000 cells),Microcystis wesenbergii (12000 cells) 

(3) 植體根部改善底泥的機能 

以筏式栽培法種植之水耕空心菜 , 其長根垂入水中可增加水中溶氧量 ( 如照片 

4.3.9-2 右側 ), 水深較淺處 (30~40cm) 有明顯改善底泥厭氧狀況的效果。實驗中在水 

底鋪設 100mm 的底泥 , 上方設置筏式栽培淨化設施 , 實驗開始 30 天後 , 敷設之底 

泥已完全消失 , 大幅提高水中透明度。 

(4) 筏式水耕栽培淨化法的附加效果 

本案例之野尻湖筏式水耕栽培淨化設施 , 為當地農漁業組織自願發起 , 因種植 

之空心菜有相當好的回收價值 , 民眾配合意願高 , 因此不但省去管理機關維護上的 

困難 , 而配合當地的農產旅遊每年吸引 20 萬人次參觀 , 亦可增加收益。另外 , 浮島 

提供水生動物及昆蟲棲息 , 不但供魚蝦類蔽蔭並提供充足的食物 , 此聚魚效果亦使 

漁民得到好處。 

(21) 

4.3.10 霞浦湖利尻川口人工湖 

設置滯留池為集水區控制非點源污染的結構性 BMP 方法之一 , 不過時常因地形或 

用地限制而無法大規模實施。為降低並緩衝暴雨造成大量泥沙及營養鹽負荷的流入 , 霞 

浦湖於主要流入之利尻川匯流口的湖內 , 設置人工湖 (AL, Artificial Lagoon), 因該湖位 

於霞浦湖湖內。因此又稱為湖內湖淨化法。該人工湖為日本最大的試驗場址 , 其設計參 

數與配置如表 4.3.10-1 及圖 4.3.10-1 所示。 

4- 68

表 4.3.10-1 霞浦湖利尻川口人工湖設計參數 

設計排水量 

6 cms 

水力停留時間 1.5 小時 

水深 

湖區 (1m), 沉泥區 (2m) 

容積 32400m 3 

面積 

2.895 公頃 ( 含植生區 ), 湖區為 2.3 公頃 

長度 ( 橡皮壩 ) 

350m 

寬度 ( 橡皮壩至岸邊 ) 60~100m 

橡皮壩 

霞浦湖 

沉降區 

深泥坑 

利尻川 

溢流堰 

植生區 

圖 4.3.10-1 

(21) 

霞浦湖利尻川口人工湖平面配置 

中村圭吾等人研究湖內湖在暴雨期的污染物滯留效果、全年的移除污染量及生態機 

能 , 說明如下 

1. 暴雨時的污染物去除效果 

在洪峰流量 0.844cms, 最大降雨強度 5.5mm/hr, 總降雨量為 41.5mm 的情況下 , 

人工湖藉由滯留沈降作用可減少 75% 的 SS、56% 的 COD(Mn)、40% 的 TN 及 56% 的 

TP 直接流入霞浦湖內。 

2. 人工湖全年藉由沈降作用移除之污染量 

人工湖主要藉由物理性沈降作用將污染物滯留 , 操作一年後必須進行挖除底泥以 

移除污染物。比較一年操作前後之底泥厚度、並分析每克沉滓所含之污染量、可推估 

湖內湖每年靠沉降作用可攔截之污染量 , 分析結果如表 4.3.10-2, 人工湖每年淨化效 

果為 COD(Mn) 550 g/m 2 ,TN 44 g/m 2 ,TP 27 g/m 2 。對於 TP 的淨化效果可達 46.5%。 

4- 69

表 4.3.10-2 霞浦湖利尻川口人工湖全年可滯留之污染量 

項目 

年進流負荷年移除量 (kg/yr) 

年去除率 

(kg/yr) 人工湖只有深泥坑 (%) 

CODMn 35872 15890 8680 44.3 

TN 6568 1270 660 19.3 

TP 1656 770 420 46.5 

3. 人工湖的生態機能 

在人工湖橡皮壩的範圍內 , 有污染物侷限及濃縮的效果 , 因此若在人工湖內設置 

植生淨化設施 , 其去除效率 ( 淨化速度 ) 可高於一般開放水域 , 此人工湖內就在橡皮壩 

邊較深處設置人工浮島 , 並在岸邊淺水處配置植生區種植蘆葦 , 如照片 4.3.10-1, 除 

了利用人工湖本身的沈降作用去除懸浮性污染物外 , 亦可利用植生去除水中及底泥釋 

出之溶解性營養鹽。人工湖區水深較淺且底泥較厚 , 可吸引鳥類棲息及繁殖 , 具有生 

態機能。 

照片 4.3.10-1 

(23) 

霞浦湖利尻川口人工湖植生帶及人工浮島之配置 

(26) 

4.3.11 渡良瀨水庫人工濕地 

日本福島縣渡良瀨川之渡良瀨水庫面積 4.5km 2 , 蓄水量 2640m 3 , 為一多目標 

水庫 , 供給新規市用水 ,1990 年夏季起發生藍藻類增殖 , 引起 cabee 臭味 , 經檢 

討採用植生淨化法 , 利用渡良瀨遊水地廣大的蘆葦原 , 計畫用 40ha,1998 年 7 月 

完成西邊 20ha 蘆葦原淨化場 ,1999 年 4 月開始運作。2002 年完成東邊的 20ha, 

2003 年 4 月開始運作 , 如圖 4.4.3-1 及圖 4.4.3-2。渡良瀨蘆葦原屬於漫地流是人 

工濕地 , 水流長度 100m, 水力負荷 1.6m/d, 平均水力停留時間 3 小時 , 水深 0.2m, 

4- 70

每日淨化水量 5cms。自 1999 年起四年 , 對葉綠素與總磷等之年平均處理效果如 

表 4.4.3-1, 四年來對 TP 的平均去除率為 26.7%。春季 (5,6 月 ) 濕地對葉綠素與 

總磷的去除效果較較好 , 夏秋季 (7 月以後 ) 最差 , 可能原因是夏秋季水溫較高土 

壤釋放較多之 PO -3 4-P。 

(26) 

圖 4.3.11-1 渡良瀨水庫蘆葦原淨化設施概要 

(26) 

圖 4.3.11-2 渡良瀨水庫蘆葦原淨化設施平面圖 

4- 71

表 4.3.11-1 渡良瀨水庫蘆葦原淨化效果 (%) 

項目 1999 2000 2001 2002 平均 

葉綠 

素 -a 

64.9 50.9 7.8 37.5 40.3 

TN 37.0 21.9 19.8 23.6 25.6 

TP 40.0 26.2 12.6 27.9 26.7 

2-MIB 48.9 36.5 - 24.6 36.7 

4.4 日本湖泊集水區營養鹽管制案例分析 

日本 1984 年 7 月通過「湖沼水質保護特別措置法」,1985 年以後陸續指定霞浦 

湖、印旛沼、手賀沼、琵琶湖、児島湖、釜房水庫、諏訪湖、野尻湖、中海和宍道湖等 

十個湖泊為整治重點 , 這十個指定湖庫的基本資料列於表 4.4-1。 

10 指定個湖庫分別自 1984 年起開始執行分期水質保護計畫 , 累積至今已有豐富 

完整的資料足供國內參考 , 因此本計畫除了工法案例分析外 , 並由這 10 個水庫中選出 

4 個做完整的湖庫整治案例分析 , 以瞭解日本如何做基本資料收集、分期水質目標設定、 

整治工法檢討及未來整治方向之擬定。相關內容主要參考須藤隆一等人於 2004 年召開 

之湖沼対策検討会中提出的『湖沼環境保護對策基本方針』, 在該年度的檢討會中 , 首 

先列出最近一期水質保護計畫結束時的 2002 年水質目標達成狀況如圖 4.4-1~2。 

本計畫選擇琵琶湖、釜房水庫、野尻湖及霞浦湖做為案例研究對象 , 其中琵琶湖為 

日本國內最重要的湖泊 , 也是投入人物力最多湖泊 , 經過將近 20 年的改善 , 總氮幾乎 

已達成水質目標 (0.2mg/L), 琵琶湖 ( 南湖 ) 總磷較差 , 約為基準值 (0.01mg/L) 的兩倍 ; 釜 

房水庫是典型以磷為藻類限制因子的水體 , 以非點源污染為主 , 背景與國內大多數水庫 

相同 , 總磷超過基準值 (0.01mg/L) 約 1.4 倍 ; 野尻湖集水區內林地佔 95% 以上 , 與國內 

牡丹水庫相近 , 不過該湖總磷濃度僅有 0.006mg/L 接近基準值 (0.005mg/L), 其林地非 

點源污染控制策略有值得借鏡之處 ; 霞浦湖 ( 西浦 ) 為水質達成狀況最差的湖泊 , 因當地 

點源佔 50% 以上 , 不過該湖的集水區流入河川淨化工法種類及案例最多。 

4- 72

3 

6 

2.5 

1 環境基準値 TN 

5 

TN(mg/L) 

2 

1.5 

22002 年平均値 

2/1 

4 

3 

T 

N 

超 

過 

基 

準 

值 

1 

2 

之 

倍 

數 

0.5 

1 

0 

0 

霞 

浦 

印 

旛 

手 

賀 

諏 

訪 

琵 

琶 

琵 

琶 

中 

海 

宍 

道 

児 

島 

湖 ( 

沼 

沼 

湖 

湖 ( 

湖 ( 

湖 

湖 

西 ) 

北 ) 

南 ) 

(2) 

圖 4.4-1 日本指定湖庫 2002 年之 TN 水質及目標達成狀況 

0.25 

4.5 

4 

TP (mg/L) 

0.2 

0.15 

0.1 

0.05 

1 環境基準値 TP 

22002 年平均値 

2/1 

3.5 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

T 

P 

超 

過 

基 

準 

值 

之 

倍 

數 

0.5 

0 

0 

釜 

霞 

印 

手 

諏 

野 

琵 

琵 

中 

宍 

児 

房 

水 

庫 

浦 

湖 ( 

旛 

沼 

賀 

沼 

訪 

湖 

尻 

湖 

琶 

湖 ( 

琶 

湖 ( 

海 

道 

湖 

島 

湖 

西 ) 

北 ) 

南 ) 

(2) 

圖 4.4-2 日本指定湖庫 2002 年之 TP 水質及目標達成狀況 

4- 73

表 4.4-1 

(2) 

日本湖沼保護法指定的 10 個湖沼 

湖沼名釜房水庫霞浦湖印旛沼手賀沼諏訪湖野尻湖琵琶湖中海宍道湖児島湖 

関係府県 

宮城県 

茨城県 

栃木県 

千葉県 

千葉県千葉県長野県長野県 

滋賀県 

京都府 

鳥取県 

島根県 

湖沼の成因人工湖海跡湖堰止湖堰止湖構造湖堰止湖構造湖海跡湖海跡湖人工湖 

湖沼型等淡水淡水淡水淡水淡水淡水淡水汽水汽水淡水 

湖面積 (km2) 3.9 220 11.55 6.5 13.3 4.56 670.25 92.1 81.8 10.88 

平均水深 (m) 11.6 4 1.7 0.86 4.7 21 41.2 5.4 4.5 1.9 

最大水深 (m) 43.6 7 2.5 3.8 7.2 38.5 103.58 8.4 6.4 9 

総容積 ( 百万 m3) 39.3 850 27.7 5.6 62.987 96 27,500 521 366 26.072 

平均滞留日数 0. 13 年約 200 日約 22 日約 14 日 39 日 738 日 

5. 5 年 

19 年 

0. 4 年 0. 3 年 14. 3 日 

流域面積 (km2) 191.4 2,157 488.55 150 531.8 185.3 3,174 595 1,288.4 543.7 

流域人口 ( 千人 ) 

( 調查年 ) 

単位蓄水量之流域面積 

(km2/ 百万 m3) 

單位蓄水量之流域人口 

( 人 / 百万 m3) 

用水状況 

非點源污染負荷 (%) 

( 調查年 ) 

8.7 

(2001) 

964.9 

(2001) 

722.4 

(2001) 

480.0 

(2001) 

183.0 

(2001) 

0.9 

(2001) 

1237.0 

(2000) 

163.6 

(2001) 

島根県 

274.1 

(2001) 

4.9 2.5 17.6 26.8 8.4 1.9 0.1 1.1 3.5 20.9 

岡山県 

623.0 

(2001) 

221.4 1,135.2 26,079.4 85,714.3 2,905.4 9.4 45.0 314.0 748.9 23,895.4 

自、農、 

工、産、 

電、釣 

91 

(2000) 

自、農、 

工、産、 

釣、艇 

50 

(2000) 

自、農、 

工、産、 

釣、艇 

51 

(2000) 

農、産、 

釣、艇 

32 

(2000) 

農、産、 

釣、艇 

82 

(2001) 

自、農、 

産、電、 

艇 

95 

(1998) 

自、農、 

工、産、 

電、釣、 

艇、観 

55 

(2000) 

工、産、 

釣、観 

61 

(1998) 

用水狀況 : 自 ( 自來水 )、農 ( 農業用水 )、工 ( 工業用水 )、產 ( 水產養殖用水 )、電 ( 發電 )、釣 ( 垂釣 )、艇 ( 船艇 )、觀 ( 觀光 ) 

産、釣、観 

73 

(1998) 

農、産、釣 

35 

(2000) 

4- 74

4.4.1 琵琶湖 

1. 簡介 

琵琶湖位於滋賀縣是日本最大之湖泊 ( 如圖 4.4.1-1), 分成南、北兩湖 , 水域面積 

670km 2 , 平均水深 41.2m, 最大水深 103.6m, 容量 275 億 m 3 , 在水庫內水平均停留 

時間為 5.5 年 , 是曾文水庫容量的 47 倍。除了供給京都神戶及大阪等地區 1300 萬人 

自來水外 , 尚供給農業灌溉用水以及發電、觀光、垂釣、遊艇等休閒活動等。單位容 

量的流域面積為 0.1km 2 /×10 6 m 3 , 單位容量承受的人口數為 45 人 /10 6 m 3 , 點源污染 

佔總污染的 45%(2000 年 )。 

2. 土地利用 

各種不同土地利用會產生大小不同的污染量 , 從 1960 年到 2000 年琵琶湖集水 

區內土地利用變遷列於表 4.4.1-1 及圖 4.4.1-2, 在 40 年期間都市土地增加 23617 公 

頃 ( 約增加 7.8%), 高爾夫球場增加 2954 公頃 ( 約 1%)、農地 ( 包括水田及旱田 ) 減少 

19637 公頃 ( 約減少 6.1%)、林地減少 11743 公頃 ( 約 3.9%)。都市林地的增加使污染 

負荷增加 , 農地的減少 , 可使非點源污染量的減少。 

(2) 

圖 4.4.1-1(a) 琵琶湖集水區土地利用之變遷 

4- 75

圖 4.4.1-1(b) 琵琶湖集水區各種土地利用之變遷 (1960~2000) (2) 

3. 人口變遷 

琵琶湖集水區人口 2000 年時共有 123 萬 7 千人 , 從 1960 年到 2000 年的 40 年 

間 , 都市土地增加約有 23617 公頃 , 人口也隨之增加 45 萬 7 千人。若每人每日產生 

污染量 BOD 5 量為 40g,TN 為 25g,TP 為 1.8g,40 年來共增加了污染量 BOD 5 約 

18280kg/d,TN11425kg/d,TP822.6kg/d。 

圖 4.4.1-2 琵琶湖集水區人口數之變化 (1955~2000) (2) 

4. 生活污水處理率 

雖然人口增加使生活污水的污染負荷增加 , 但集水區處理污水的設施也隨之增加 

如圖 4.4.1-3, 整體污水處理率接近 80%( 下水道 + 農業部落排水 + 淨化槽 ), 表 4.4.1-1 

說明污水下水道及農業部落排水之接管達成狀況 , 表 4.4.1-2 說明淨化槽使用情形 , 

琵琶湖主要推行合併式淨化槽 , 其設置個數及對象人口均居所有指定湖沼之冠。人口 

集中之都市如志賀市採用污水處理廠處理 , 處理水之水質如表 4.4.1-3 所示。零散之 

部落採用淨化槽或合併淨化槽處理 , 因淨化槽放流水體為指定湖泊 , 所以推廣加強除 

氮磷的淨化槽如圖 4.4.1-4, 處理程序及水質如 3.2.1 節所述。 

4- 76

圖 4.4.1-3 琵琶湖集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000) (2) 

表 4.4.1-1 琵琶湖集水區生活污水處理百分率 

琵琶湖 

污水下水道 

部落排水 

污水處理廠 

規劃人口 (1)( 千人 ) 979.3 

接管人口 (2)( 千人 ) 777.8 

接管率 (1)/(2)×100% 79% 

規劃人口 (1)( 千人 ) 116.8 

接管人口 (2)( 千人 ) 106.4 

接管率 (1)/(2)×100% 91% 

規劃人口 (1)( 千人 ) 

- 

處理人口 (2)( 千人 ) 

- 

處理率 (1)/(2)×100% 

- 

表 4.4.1-2 淨化槽之數目及處理 

淨化槽形式 

琵琶湖 

合併 

設置基数 ( 基 ) 26,768 

対象人口 ( 千人 ) 155 

単独 

設置個数 ( 基 ) 33,660 

対象人口 ( 千人 ) - 

4- 77

表 4.4.1-3 琵琶湖滋賀縣污水處理場原水及處理水質 

湖南中部 

處理場 ( 滋賀縣 ) 

全量高度處理 

2001 年度流入水 190 96.3 29.3 3.37 

2001 年度放流水 0.9 6.0 5.8 0.06 

2002 年度流入水 200 96.9 29.3 3.42 

2002 年度放流水 0.9 5.8 6.0 0.07 

5. 特定事業排水管制 

(27) 

圖 4.4.1-4 高度處理型 ( 脫氮 / 去磷 ) 合併淨化槽 

水濁法規定日平均排水量 50 m3 以上之特定事業放流水濃度需進行管制 ( 直接排 

入指定湖沼之放流水以 COD 限制、排入河川之放流水以 BOD 限制 )。因琵琶湖為 

指定保護湖泊 , 湖沼法規定由地方主管單位滋賀縣以水濁法為基礎 , 對排入湖內或集 

流河川之特定事業訂立更嚴格的標準。而滋賀縣由 1972 年起即開始管制日平均廢水 

量達 30cmd 之特定事業 ,1996 年起更擴大管制範圍至 10cmd。 

有關琵琶湖指定保護區內的事業放流水氮磷標準 , 規定在滋賀縣琵琶湖富營養化 

防止條例之施行規則內 , 分為新設及既設如表 4.4.1-4。水濁法施行令有規範需管制之 

特定事業類別 , 不過實際上特定事業的分類比規定還要細 , 必需由地方政府認定 , 在 

琵琶湖需管制之特定事業別則規定在滋賀縣公害防止條例內。 

4- 78

製造業 

表 4.4.1-4 

區分 

食料品製造業 

( 不含便當製造業 ) 

便當製造業 

繊維工業 

化学工業 

( 動物膠製造業除外 ) 

動物膠製造業 

其他製造業 

有關畜產農業或者服務業的豬 

房、牛房、馬房 

與服務業有關之畜產農業 

滋賀縣琵琶湖富營養化防止條例之施行規則 

排出水 

総量 

(CMD) 

公告 : 1980 年 4 月 1 日 

既設 

新設 

TN(mg/L) TP(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 

10~30 40 8 30 2 

30~50 25 4 20 2 

50~1000 20 3 12 1.5 

>1000 15 2 10 1 

10~30 60 8 45 6 

30~50 30 5 25 4 

50~1000 25 5 20 3 

>1000 20 3 20 2 

10~30 40 6 30 2 

30~50 15 2 12 1.2 

50~1000 12 1.5 8 0.8 

>1000 10 1 8 0.5 

10~30 20 5 15 2 

30~50 12 2 10 1.2 

50~1000 10 1.5 8 0.8 

>1000 8 1 8 0.5 

10~30 20 5 15 2 

30~50 20 2 15 1.2 

50~1000 15 1.5 10 0.8 

>1000 12 1 10 0.5 

10~30 40 2 20 2 

30~50 15 1.5 12 1 

50~1000 12 1.2 8 0.6 

>1000 8 0.8 8 0.5 

>10 

80 25 45 15 

- 16 20 0.5 

下水道末端處理設施 >10 20 1 15 0.5 

其他 

化糞池 ( 不含合併浄化槽 ) >10 20 2 10 1 

合併浄化槽 ( 限定為設置合併淨 

化槽之工場 ) 

>10 20 5 20 5 

10~30 60 8 45 6 

其他 

30~50 30 5 25 4 

50~1000 25 5 20 3 

>1000 20 3 20 2 

資料來源 :http://www.pref.shiga.jp/jourei/reisys/honbun/k0010818001.html 

6. 非點源污染負荷 

BMP 對策區域包括農地、市區及林地 , 過去幾期水質保護計畫以較大規模施行 

4- 79

者為推廣緩效性肥料及側條施肥機的應用 , 通稱為「農地濁水流出防止」對策 , 屬於 

源頭控制方法之一 , 本章第 3.2.2 節提到的 BMP 方法及案例多取材自琵琶湖 , 此處不 

再重複。 

7. 污染負荷 

琵琶湖 2000 年時的污染源調查結果如表 4.4.1-5 所示 

表 4.4.1-5 琵琶湖各種外部負荷之比例 

污染源項目 COD,% TN, % TP, % 

生活污水 25 28 38 

點源事業廢水 16 13 22 

畜牧養殖廢水 4 4 4 

非點源 

自然 44 43 25 

農業 12 12 11 

表 4.4.1-6 琵琶湖從 1990 年至 2000 年污染增減百分比 

點源 

面源 

項目 COD T-N T-P 

生活污水 -38 -6 -27 

工廠 . 事業廢水 -54 -49 -64 

畜產 . 水產廢水 -22 -20 -38 

農業污水 -36 -29 30 

市街地污水 23 24 21 

林地 -20 -14 -15 

8. 未來控制計畫 

琵琶湖雖然經過四期之整治 , 但水質並未達到目標 , 所以再擬定兩期 22 年計畫 

(Mother Lake-21 Plan) (28) , 包括保護水質、涵養水源和保護自然環境與景觀三大方 

向。 

• 期程 : 第一期計畫從 1999 年起至 2010 年止 , 第二期自 2011 至 2020 年止。 

• 計畫之基本理念 : 琵琶湖與人共生。 

• 計畫目標 : 分為保護水質、涵養水源和保護自然環境與景觀三大目標 ,20 年後 (2020 

年 ) 的琵琶湖 , 期望能在固有的生態系、文化與景観等多樣性価値 , 在很適當的情 

境下傳給下一代 ;50 年後 (2050 年左右 ) 達到設定的長期目標。每期計畫的三大 

目標及長期的目標如下 : 

4- 80

第一期目標 : 在湖水水質保護方面 , 減少污染排入回復到 1960 年代的污染負荷 ; 在水 

源涵養方面 , 確保足夠之林地與農地面積 , 以維持雨水入滲 ; 在自然環境 

與景觀保護方面 , 創造生物多樣性環境。 

第二期目標 : 在提升湖水水質方面 , 要恢復到 1960 年代以前沒有惡臭的自來水和沒有 

藻花與赤潮發生的湖水 ; 在水源涵養方面 , 改善雨水入滲 , 促進林地與農 

地的滲透容量 ; 在自然環境與景觀保護方面 , 創造生物多樣性環境。 

長期目標 : 在提升湖水水質方面 , 要恢復到 1950 年代以前的水準 ; 在水源涵養方面 , 

改善雨水入滲 , 與林地結合 , 以完全利用自然水文循環 ; 在自然環境與景觀 

保護方面 , 將以美麗而無以倫比的景觀 , 與豐富的生態系統 , 呈現出在琵琶 

湖。 

(1) 土地利用的基本原則 

湖泊保護與土地利用有很大之關係 , 琵琶湖保護計畫除了水源涵養、水質與環 

境保護外 , 也列有土地利用計畫。 

a. 土地利用基本方針 

• 集水域之土地利用應依照滋賀縣国土利用計画 , 保護琵琶湖的自然環境 , 必須 

推行綜合計画。( 註 : 琵琶湖集水區土地大都屬於滋賀縣 , 該縣已有國土計畫 ) 

• 集水域之土地應以長期眼光 , 做到永続利用之基本要求。今後人口和産業活動 

將増加 , 對有多様性價値之琵琶湖的自然環境 , 將造成衝擊。琵琶湖之土地利 

用 , 必須配合水質保護、水源涵養、自然環境與景観的保護。 

• 天然地需適當保護 , 廢耕農地需是當利用 , 土地都市利用將増加 , 必須適當的 

規劃才能形成良好街郭。土地利用的轉變與調整要慎重考慮 , 為維持健全的自 

然物質循環 , 保護琵琶湖湖辺的自然地和集水域的森林是非常重要。 

b. 土地利用方向 

• 尋找適當林地管理可以發揮保護土地、涵養水源和保護自然環境的機能。保護 

琵琶湖集水域、都市周辺和農村周辺的林地 , 以確保近畿圏水資源安定供給、 

維護動植物等的生息。 

• 良好的農地管理 , 發揮農地多方面機能、以調和環境 , 減低環境負荷。 

• 促進住宅區雨水滲透功能 , 以削減地表逕流的負荷。 

• 防止工業用地流出汚染 , 影響週邊環境。 

4- 81

• 琵琶湖湖辺土地利用 , 水産業、遊憩観光等多様考慮 , 水域和陸域一体性考慮、 

自然湖岸、内湖、湖畔林等重要自然地之保護、新緑地之建造、既存緑地再整 

理等促進土地利用的調和。 

c. 土地利用政策 

• 為了確保林地 , 劃定保安林和自然公園 , 限制大規模高爾夫球場開発。 

• 為了保護琵琶湖自然環境與景観 , 在特別重要湖辺形成地區景觀 , 劃定緑地和 

茹萎濕地。 

• 保護集水域緑地 , 推行民有地緑化和保護里山林 (satoyama, 如照片 4.4.1-1) 

和梯田。 

• 對應都市化的發展 , 抑制無秩序市街地的拡大 , 以後確實執行都市計畫。実施 

環境影響評估、普及雨水滲透工法等。 

照片 4.4.1-1 Satoyama 

琵琶湖的綜合保護計畫分成水質保護、水源涵養和自然環境與景観保護三方面 

進行。 

(2) 水質保護 

琵琶湖第 1 期水質保護対策 , 分成發生源對策、流出過程対策、湖内対策、住 

民参與、調査與研究等 , 歸納如表 4.4.1-6 所示。 

4- 82

表 4.4.1-6 琵琶湖第一期水質保護對策 

対策区分対策施策名稱 

発 

生 

源 

対 

策 

生活系 

対策 

処理系 

対策 

点 

源 

流 

入 

負 

荷 

削 

減 

生活排水負荷削減 

下水道設備事業 

・下水道建設 

農業集落排水事業 

・農業集落排水処理設備建造 

合併処理浄化槽設置事業 

・合併処理浄化槽建造 

生活排水之高級処理與污染負荷削減下水道設備事業 ( 下水道超高度処理 ) 

・下水道高級処理設備建設 

農業集落排水事業 ( 土溝処理水再利用 ) 

・利用土溝処理農業集落排水之高度化 

・農業集落排水之処理水再利用為農業用 

水等 

水肥、廃棄物処理正常化 

汚泥再生処理中心維護事業 

・広域廃棄物之安全化、無害化垃圾処理設事業 

區域物質循環対策〔汚泥等之有効利用、汚污水之汚泥資源利用・回收使用推進事業 ( 資源 

濁負荷之総量管制〕 

再生應用型 ) 

・下水道汚泥之有効利用、流通中心之構 

築 

畜産系 

対 

策 

家畜糞尿負荷削減 

・家畜糞尿処理施備之建造 

畜産環境設備事業 

區域物質循環対策〔畜産廃棄物之有効利區域畜産回收中心建設対策 

用 , 汚濁負荷之総量管制〕 

・建立畜産廃棄物區域回收中心 

・稲稈、畜産廃棄物有効利用 , 抑制流出 

負荷 

面農業系 

源対策 

流 

省化学肥料等推進対策〔省化学肥料栽培之 

普及化 ( 現行施肥量減少一成 )〕 

・省化学肥料栽培之推展 

持続的農業綜合対策事業 

4- 83

入 

負 

荷 

対 

策 

農村地區水質保護対策〔從農地流出汚染負 

荷之去除設備的建造〕 

・内湖、浄化池、循環設施等負荷削減 

・反復利用、削減污染負荷 

・増進水田土壌與農業用水的多方面機能 

・適當維持水質浄化 

區域物質循環対策〔処理場汚泥之有効利 

用、汚濁負荷之総量控制〕 

・推展汚泥、有機廃棄物之堆肥利用 

農業農村維護事業 

水質保護対策事業 

農業用水再編対策事業 ( 地域用水機能増進型 ) 

増進區域用水機能事業 

灌溉排水事業 

基本水利設施補繕事業 

農圃 ( 旱田 ) 維護事業 

中山間地域総合維護事業 

農村環境維護事業 

単独水澄事業 ( 水田反復利用設施 ) 

農業部落排水事業 ( 汚泥等回收 ) 

土地系 

対 

策 

市街地排水対策〔市街地初期流出雨水汚濁 

負荷之除去設備、負荷之削減〕 

・市街地初期雨水之負荷削減 

雨水栄養塩減低対策〔減少大気降雨之栄養 

塩 , 使用省能源機具〕 

・減低降水之栄養塩 

流入河川浄化対策〔河口及河川内河水直接 

浄化 , 流入負荷之削減〕 

・河口河川内水質浄化 

市街地排水浄化対策事業 

使用省能源汽車、太陽能機具等 , 減少氮氧化物。 

河川環境維護事業 ( 流入河川対策 ) 

流出過程 

対 

策 

公共施設等雨水之貯留滲透対策〔抑制河水流域之貯留滲透事業 

流出、削減流出負荷〕 

・利用公共施設等設置雨水貯留或浸透設 

施 , 削減污染負荷 

湖内対策 

水庫水質保護対策 

・水庫水質保護、植生浄化等削減負荷 

去除水草、漂浮物等対策 

・異常繁殖水草之割除 

・漂浮物等之去除 

水庫周辺環境整治事業 ( 水庫水質保護事業 ) 

割草事業漁場環境保護総合美化推進事業漂浮物 

等之去除対策 

底質改善対策〔底泥浚渫或湖底堆積物之去河川環境維護事業 ( 底質改善対策 ) 

除、回収等削減湖水污染負荷〕 

沿岸漁場維護開発事業 ( 漁場保護事業 ) 

・底泥之薄層浚渫等 

4- 84

特定水域之浄化対策〔底泥浚渫或水草去除海域環境創造事業 

等、根據新知識控制湖中浮游植物 , 以保護 

水質〕 

・港湾等之底泥浚渫 

住民参與等 

普及・啓発活動〔宣傳水質状況與対策、參促進下水道等之普及 

與水質保護活動〕 

水澄構想事業 

・家庭濾器、肥皂使用之普及 

農業排水対策啓発推進事業 

・促進下水道等持続普及 

促進農業普及 

・啓発農業排水対策和促進農業技術之普啓発生活雑排水対策 

及 

調査與研究 

畜産系之調査與研究 

・結合畜産和耕種 , 使物質循環使用之試 

験 

農業系之調査與研究 

・農業系流出負荷減軽技術之確立與実証 

・利用天敵、病毒等病害虫管理技術之調 

査・研究 

・農村地區水質與生態保護設備之検査 

土地系等之調査研究 

・市街地排水浄化対策之研究 

・戴奧辛經常監測 

結合畜産和耕種 , 使物質循環使用之試験 

確立農業系流出負荷減軽技術、実証天敵、病毒 

等利用病害虫管理技術之調査・研究農村地區水 

質與生態保護設施之検査 

市街地排水浄化方法之研究 

戴歐薪之經常監測 

流出過程之調査與研究 

自然浄化機能評估技術之開発 

・自然浄化機能之評估技術之開発 

・琵琶湖流入負荷量 ( 水量・水質 ) 之掌琵琶湖流入負荷量 ( 水量、水質 ) 之掌握流域水 

握 

質改善手冊之検討 

・流域水質改善手冊之検討 

湖内保護管理計画之策定 

・湖内保護管理計画之策定 

湖内之調査研究 

・琵琶湖北湖湖中先端探測技術站之実験 

・琵琶湖生物資源化之調査與研究 

・環境風險評估対策 

琵琶湖北湖湖中先端探測技術站之実験琵琶湖生 

物資源化之調査與研究環境風險評估対策。 

(3) 水源涵養 

琵琶湖第 1 期在水源涵養對策方面分成自然水循環的保護、人工貯留機能的提升 

及水循環利用的拓展、住民参與、調査與研究等 , 歸納如表 4.4.1-7 所示。 

4- 85

表 4.4.1-7 琵琶湖第一期水源涵養對策 

対策区分対策構成施策名稱 

森林 

確保森林正常管理 

・保安林指定之促進與適當管理 

・防砂指定地之促進 

・里山林等的確保 

促進保安林適當管理 

防砂事業、造林事業 

傾斜地崩壊対策事業 

里山活用地域活動促進事業 

郷土森林保護活動推進事業 

農地確保與保護、整建〔致力於梯田地區之保護與農業 

基地之整建等〕 

・農業生産基地之整建等及農地之確保 

・梯田地區之保護與推展 

農業、農村整治事業 

農業用水再造対策事業 


透滲透 

區域 

水的確 

保 

貯 

農地 

基礎水利設施修繕事業 

農圃維護事業 

農村総合維護事業 


故鄉水土事業 

滯留池等整建事業 

自 

然 

留 

基礎水利設施管理事業 

農地綜合防災事業 

水 

循 

區 

⎠ 梯田地區之保護対策 

⎠ 中山間地域等直接支払制度 

環 

的 

保 

護 

的 

保 

森林、 

農地、 

市街地 

確保森林、農地、市街地緑地〔確保土地適當之利用〕 

・森林、農地、公園等緑地之確保 

国土保育〔国土保育、土壌層安定化〕 

護 

・治山、防砂事業之推進治山事業、防砂事業 

対 

策 

土壌 

層安 

定化 

森林之治理〔依照森林状況推進適當之治理〕 

・間伐等、保育管理之推進 

・複層林施業等之導引 

・森林被害対策之推進 

森林森林管理之支援〔森林管理支援体制整合〕 

・森林管理之支援 

・培育主事員 

・林内路網之建造 

・流域林業之推進 ( 地區木材之利用促進 ) 

造林事業 

森林病害虫等防除対策事業 

治山事業 

琵琶湖水源協定林維護事業 

培育林業主事員事業 

森林維護主事員培育事業 

森林組合広域合併等促進対策事業 

林道事業 

流域林業活性化推進事業 

4- 86

提升農地人工貯留機能的対策〔農業水利設施之適當管農業農村維護事業 

人 

理、保護滯留池〕 

農業用水再編対策事業 

人 

工 

貯 

留 

機 

能 

提 

向 

生 

和 

水 

循 

環 

利 

用 

的 

拓 

展 

工既有 

貯水庫 

留、 

機滯留 

能池等 

提機能 

向之調 

生整 

対 

策 

水 

循環 

循 

與再 

環 

用設 

利 

施與 

用 

自動 

拓 

開關 

展 

設備 

的 

農地 

市街地 

農地 

・農業水利設施之適當管理 

( 地域用水機能増進型 ) 

・滯流池之保護與整建 


基幹水利施設補修事業 


自流池等維護事業 

基幹水利施設管理事業 

総合農地防災事業 

中山間地域等直接制度 

提升市街地之人工貯留機能的対策〔雨水貯留、滲透設 

施之整建〕 

街路透水性舗装、植樹帯整治事業 

・雨水貯留・浸透設施之整建 

農地水循環使用推展〔推展確保水有効利用之設施等的農業農村維護事業 

整建與保護〕 

農業用水再編対策事業 

・循環灌溉和反復灌溉設施之整治 

( 地域用水機能増進型 ) 

・処理水之再利用 


単独水澄事業 

( 水田反復利用施設 ) 

農業部落排水事業 

( 土溝過濾水之再利用 ) 

対節水 

策利用 

市街地 

節水利用対策之推展〔確保水之有効利用〕 

・住宅與建築物使用節水型設施 

居民参與、 

情報共有 

居民参與 

・提供自然接觸場所 

・協力整治流域之森林 

・身近水資源之利用 

( 森林 ) 森林學校維護事業 

( 提供自然接觸場所 ) 

県民参加造林事業 

水井戸與湧水復活再生事業 

( 湧水地域保護事業 ) 

情報共有 

・廢棄土再利用 , 削減土砂之採取廢土沙再利用事業 

調査・研究 

調査與研究 

・取土石區植林技術與制度検討 

・森林水環境機能保護相関之研究 

・森林和琵琶湖水源相関之調査研究 

・滯留池資料之拓充 

・農業用水利用実況之掌握 

・地下水相関資料之調査 

取土石區植林技術與制度検討 

森林水環境機能保護相関之研究 

森林和琵琶湖水源相関之調査研究 

滯留池資料之拓充 

農業用水利用実況之掌握 

地下水相関資料之調査 

4- 87

(4) 自然環境與景觀保護 

琵琶湖第一期自然環境與景觀保護的對策工作 , 包括沖帯生態系之 biotope、 

湖辺域生態系之 biotope、平地與丘陵地生態系之 biotope、山地森林生態系之 

biotope、河川與河畔林生態系之 biotope、民眾參與與調查研究等各項 , 歸內如表 

4.4.1-8。 

表 4.4.1-8 琵琶湖第一期自然環境與景觀保護對策 

対策区分対策構成施策名稱 

確保 biotope 

的網路據點 

湖辺區域対自然湖岸之保護〔保護即有自然湖岸與生態 

策 ( 含沖帯 ) 的機能等〕 

茹萎群落保護條例管理 

自然公園等事業 

湖岸保護事業 ( 茹萎與湖畔林保護 ) 

湖岸保護事業 ( 砂浜保護 ) 

琵琶湖湖岸再自然化湖岸保育事業 ( 湖岸再生 ) 

河川再生事業 

都市公園事業考慮動植物生態系創造 

biotope 空間 

確保新湖岸緑地之生物生息空間或人之接觸 

空間 

確保未来生物之生息空間〔蘆葦群落或砂礫 

質湖底等琵琶湖固有種生物未来生息空間〕 

擴充滋賀之風景保育条例〔導入生態系到風 

景条例、擴大内湖等〕 

考慮生物生息自然公園之再造 

自然湖岸之再造〔茹萎群落保護、養灘等 , 

保護湖岸之生態機能〕 

有用種水産之外的資源保護與培養〔保護多 

様性或水産資源〕 

在来種之保護和外来種之去除〔把握生物之 

実態或培養住民意識對在来種保護與外来種 

駆除〕 

「地球市民之林」維護事業 

湖岸緑地維護事業 ( 湖岸緑地再生 

維護事業 ) 

沿岸漁場維護開発事業 

水産資源保護増殖対策事業 

漁場環境保護綜合美化推進事業 

擴充滋賀之風景保育条例和都市景 

観条例 , 以形成景観。 


茹萎群落保護条例之保護管理 

湖岸保護維護事業 ( 茹萎、湖畔林 

保護 ) 

湖岸保護維護事業 ( 砂岸保護 ) 

水産資源保護増殖対策事業 

漁場環境保護総合美化推進事業 

在来種之保護和外来種去除 

生物環境顧問制度的拡充〔公共事業実施之生物環境顧問制度的拡充 

際、生物環境顧問的指導〕 

4- 88

自然湖岸機能之再生〔受人工損壞自然湖岸 

湖岸保護維護事業 ( 湖岸再生 ) 

機能之再生〕 

河川再生事業 ( 湖岸再生事業 ) 

確保在来生物之生息空間之既存湖岸緑地的 

湖岸緑地維護事業 ( 湖岸緑地再生 

改造 

維護事業 ) 

平地・丘陵 

農村地區 biotope 之保護〔農業用排水路、 

農業農村維護事業 : 

地対策 

集落内排水、水池等近自然化 , 確保生物生 

水池等維護事業、 

農村環境維 

息空間〕 

護事業、田園維護事業、単独水澄 

事業、木造遊憩業 

充分利用農地・水路・水池環境保護機能 

水澄 ( 一種水中昆蟲 ) 構想推進事 

業、木造遊憩業 

近身優良自然環境的保護〔維持近身優良自 

復甦淡水湖之自然環境事業 

然環境與資源良好〕 

擴充滋賀縣之風景保育条例 

拡充滋賀縣風景保育条例 , 和成立 

市鎮村景観条例 

拡充生物環境顧問制度 


山地森林 

里山林等之保護維護〔地域住民参加森林綜 

造林事業 

対策 

合利用或里山林等之保護〕 

里山活用地域活動促進事業 


擴充滋賀縣之風景保育条例 

擴充滋賀縣風景保育条例 , 和成立 




河川・河畔 

河川環境保育維護〔近或多自然型河川生態 

河畔林維護事業 

林対策 

回廊之構築〕 


河川改造事業 ( 多自然型河川生態 ) 

自然公園等事業、防砂事業 

擴充滋賀縣風景保育条例 , 和成立市鎮村景 

拡充滋賀縣風景保育条例 , 和成立 

観条例 


拡充生物環境顧問度 


住民参画等 

利用管制、制 

遵守条例、基準 


度、条例 

情報收集與 

散發 

啓発琵琶湖保護與情報散発〔蘭姆薩爾條約蘭姆薩爾條約網頁製作 

登録之湿地、市鎮村〕 

4- 89

配合生態博物館〔學習親琵琶湖手冊〕 

参加資料収集 , 包括博物館資料整 

合事業 

参加田野型調査報告 , 包括博物館 

交流・服務事業 

住民参加型情報事業 , 包括琵琶湖 

生命文化複合体之百科全書的開発 

與利用 

博物館展示交流事業 

配合琵琶湖生態旅遊〔有琵琶湖特色生態旅 

推展淡水湖生態旅遊事業 

遊之検討〕 

調査・研究 

生物持續調 

実施生物総合調査 

生物総合調査 

査 

生態系等有 

琵琶湖集水域生態系之調査研究 

低氧化生態系之說明 

関調査研究 

研究琵琶湖広域、長期之時空間位 

置、湖與人関係之歴史 

琵琶湖生態系、環境之変遷 , 和人 

活動影響之研究 

人為的自然環境成立過程、自然與 

人相互関係之研究 

参加資料収集 , 包括博物館資料、 

水域植生分布状況及特性調査、集 

水區湿地分布及生態特性調査、固 

有魚復活対策調査、琵琶湖生物與 

環境調査 

湖辺推移帯保護対策主要計畫之訂定 

水辺環境創生計画調査 

4.4.2 野尻湖 

1. 簡介 

野尻湖又稱為芙蓉湖 , 位於長野縣信濃町 , 如圖 4.4.2-1, 集水面積 185.3km 2 , 約 

為牡丹水庫之 2.7 倍 ; 平均水深 21m, 最大水深 38.5m, 容量 9 千 6 百萬 m 3 , 相當於 

牡丹水庫的 3 倍 ; 湖水平均停留時間為 738 日 , 為牡丹水庫之 4.3 倍。土地利用幾乎全 

為林地與牡丹水庫相同 , 不過野尻湖集水區內人口數只有牡丹水庫的 1/5, 再加上下水 

道普及率高達 80%, 因此非點源污染負荷所佔比例更高。 

4- 90

圖 4.4.2-1 

(29) 

野尻湖位置圖 

2. 土地利用變遷 

各種不同土地利用會產生大小不同的污染量 , 從 1993 年到 2002 年野尻湖集水 

區內土地利用變遷列於圖 4.4.2-2(a) 及圖 4.4.2-2(b), 在 10 年調查期間 , 顯著之非點 

源污染來源如都市地、旱田及水田都略微減少 , 山林地則增加 44 公頃 ( 約增加 0.24%), 

土地利用狀況幾乎沒有改變。 

(2) 

圖 4.4.2-2(a) 野尻湖集水區土地利用之變遷 

4- 91

圖 4.4.2-2(b) 野尻湖集水區各種土地利用之變遷 (1993~2002) (2) 


人左右。 

野尻湖集水區 43 年人口數幾乎沒有改變 , 從 1955 年到 1998 年都維持在 900 

圖 4.4.2-3 野尻湖集水區人口數之變化 (1955~1998) (2) 


生活污水量少且幾乎沒有增加 , 下水道普及率由 1993 年的 0% 提升為現今之 

80%, 生活污水接管處理率達到 66%, 如圖 4.4.2-4 及表 4.4.2-1, 再加上區內沒有事 

業污染源及畜牧廢水 , 因此點源可說是完全得到控制。本區生活污水的處理方式主要 

針對人口集中處建設下水道 , 並未大力推行淨化槽 , 因此淨化槽的數量沒有增加。 

4- 92

圖 4.4.2-4 野尻湖集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000) (2) 

表 4.4.2-1 野尻湖集水區生活污水處理百分率 

野尻湖 

下水道 

部落排水 


維護人口 (1)( 千人 ) 0.8 

接続人口 (2)( 千人 ) 0.5 

接続率 (1)/(2)×100% 66% 

維護人口 (1)( 千人 ) - 

接続人口 (2)( 千人 ) - 

接続率 (1)/(2)×100% 

- 

維護人口 (1)( 千人 ) - 

接続人口 (2)( 千人 ) - 

接続率 (1)/(2)×100% 

- 

5. 特定事業放流水管制 

依據長野縣公害防止條例 ( 日本法規資料庫 ), 縣內指定湖沼 ( 野尻湖 , 諏訪湖 ) 之特 

定事業放流水管制採營養鹽總量限制以避免湖沼優養化 , 現行的標準是廢水量超過 

10cmd 就要管制 BOD 或 COD,20cmd 以上的特定事業開始管制氮磷。營養鹽的容許排 

出量以公式計算 , 分為新設及既設兩部分 , 於表 4.4.2-2 中根據不同事業別及廢水量 , 規 

定計算式內的參數值 , 說明如下 : 

新設 (1994 年 7 月 1 日後之特定事業污染源適用 ) 

L a 

Q 

b 

10 3 

4- 93

式中 ,L: 容許負荷量 (kg/d) 

Q: 排出廢水量 (CMD) 

a,b: 如表 4.4.2-2 規定 

既設 ( 集水區內除新設以外之特定事業污染源適用 ) 

L { 

a Q 

b1 

( 

Q Q 

0 

) c 

Q 

0 

} 10 

式中 ,L: 容許負荷量 (kg/d) 

Q: 排出廢水量 (CMD) 

Q 0 : 在 1994 年 6 月 30 日當日排出之水量 (CMD) 

a,b,c: 如表 4.4.2-2 規定 

3 

4- 94

表 4.4.2-2 

野尻湖特定事業污染源排放污染負荷限制 

1 

2 

3 

4 

業別 

屠宰業、水產養殖業 ( 水産食料品製造業 )、蔬 

果食品加工業、醱酵業 ( 食用油、味精、醬油、 

食醋製造業 )、麵包點心業、米菓製造業、飲 

料製造業、飼料及有機質肥料製造業、動植物 

油製造業、油脂製造業、麵粉或化學麵粉製造 

業、製糖業、豆腐業、即溶咖啡製造業、冷凍 

食品製造業 

水産食品製造業 ( 如 : 水産處理設施、清洗設 

施、脱水設施、過濾設施或烹煮設施 ) 

金屬基本工業或機器製造業 ( 含有武器製造 

業 )、量販店的自動式清洗設施、燃煤火力發 

電廠的廢氣洗淨設施、酸鹼表面處理設施、電 

氣設備 

旅館業、面積大於 500m 2 的公共廚房 ( 如學校 

的廚房 )、面積大於 500m 2 的便當店或便當製 

造業 ( 中央廚房 )、面積大於 420m 2 的飲食店、 

面積大於 630m 2 的麵店、壽司店或簡餐店、面 

積大於 1500m 2 的旅館或酒吧 

公告實施 :1994 年 3 月 

日平均水量 

新設 

既設 

(cmd) 

a a c 

b 

b 

TN TP TN TP TN TP 

50~500 20 20 4.0 27 6.7 0.93 20 5 

>500 12 2.4 0.96 18 4.7 0.96 15 4 

>50 24 4.7 0.96 35 7.1 0.96 30 6 

50~500 40 4.0 0.93 54 6.7 0.93 40 5 

>500 24 2.4 0.96 35 4.7 0.96 30 4 

50~500 33 5.4 0.93 47 6.7 0.93 35 5 

>500 24 3.5 0.96 35 4.7 0.96 30 4 

5 

醫院、醫事機構 (1) 廚房 (2) 清洗設備 (3) 入浴設 

50~500 33 5.4 0.93 47 6.7 0.93 35 5 

施 >500 24 3.5 0.96 35 4.7 0.96 30 4 

6 水肥處理業 ( 化糞池除外 ) >50 35 3.5 0.96 47 4.7 0.96 40 4 

7 化糞池 >50 47 4.7 0.96 59 7.1 0.96 50 6 

8 其他 

50~500 20 4.0 0.93 27 5.4 0.93 220 4 

>500 12 2.4 0.96 18 3.5 0.96 15 3 

註 1: 表中所列之業別中 , 若有工廠同時屬於兩個業別 , 則該工廠容許排出之營養鹽負 

荷以較大值計算。 

資料來源 : 日本法規資料庫 

6. 非點源污染對策 

(1) 都市 BMP 

4- 95

市區非點源污染對策包括 : 建設雨水儲留及入滲設施、大雨來臨前以廣播通告市 

區居民清掃街道及溝渠。 

(2) 農地 BMP 

市區非點源污染對策包括 : 側條施肥技術、促進使用緩效性肥料 ( 有機肥 )、施肥 

合理化及回收農地排水等。 

(3) 山林地 BMP 

經過多年調查發現自然地非點源污染負荷有低估的現象 , 也因此在最近一期保護 

計畫中開始針對林地流出之非點源污染負荷進行更深入之調查 , 並研究相關對策的 

可能效果。 


1998 年污染來源調查結果如表 4.4.2-3 所示。 

表 4.4.2-3 野尻湖各種外部負荷之比例 

污染源項目 COD, % TN, % TP, % 

生活污水 5 7 10 

點源事業廢水 0 0 0 


非點源 

自然 94 82 88 

農業 1 11 2 

(30) 

4.4.3 釜房水庫 

1. 簡介 

釜房水庫位於宮城縣 ( 如圖 4.4.3-1), 流域面積 191.4km 2 , 水域面積 3.9km 2 , 平 

均水深 11.6m, 最大水深 43.6m, 容量 3930 萬 m 3 , 比牡丹水庫容量稍微大一點 , 不 

過水庫內水平均停留時間僅為 47 日 , 約為牡丹水庫之 1/4, 顯示釜房水庫的交換率很 

高。釜房水庫的供水量很大 , 除了供給仙台市自來水外 , 尚供給工業用水、農業灌溉 

用水以及作為發電、觀光、垂釣等休閒活動用水等。單位容量的集水面積為 

4.9km 2 /×10 6 m 3 , 單位容量承受的人口數為 221.4 人 /10 6 m 3 高於牡丹水庫之 145.6 人 

/10 6 m 3 , 點源污染佔總污染的 9%(2000 年 ), 非點源污染佔 91%。 

4- 96

圖 4.4.3-1 

釜房水庫位置及湖面曝氣循環設施配置圖 

2. 土地利用之變遷 

從 1960 年到 2000 年釜房水庫集水區內土地利用變遷如圖 4.4.3-2(a) 及圖 

4.4.3-2(b) 所示 , 在 40 年期間都市土地增加 3 公頃 ( 約增加 1.6%), 農地 ( 包括水田及旱 

田 ) 減少 3 公頃 ( 約減少 1.6%)、林地沒有增減。四十年來沒有太大變化。 

4- 97

圖 4.4.3-2(a) 

(2) 

釜房水庫集水區土地利用變遷 

圖 4.4.3-2(b) 釜房水庫集水區各種土地利用之變遷 (1991~2000) (2) 


集水區人口在 2001 年時共有 8 千 7 百人 , 在 1960 年到 2000 年的 40 年間 , 人 

口只有略微增加 14%。若每人每日產生污染量 BOD 5 量為 40g,TN 為 25g,TP 為 1.8g, 

40 年來生活污水部分僅增加 BOD 5 約 44kg/d,TN 約 27.5kg/d,TP 約 2kg/d。 

4- 98

圖 4.4.3-3 釜房水庫人口變遷 (1955~2000) (2) 


生活污水量只有少許增加 , 而下水道普及率由 1985 年的 24% 提升為現今之 71%, 

淨化槽普及率亦達到 10%, 如圖 4.4.2-4 所示 

圖 4.4.3-4 釜房水庫集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000) (2) 

5. 特定事業管制 

釜房水庫特定事業排放管制比照水濁法的標準 ( 環境省令排水基準 , 如表 3.1-3 

及表 3.1-4), 廢水量只要超過 10cmd 就要管制 , 事業類別與水濁法施行令不同的地 

方則規範在宮城縣公害防止條例內。 

6. 非點源污染負荷 

釜房水庫自 1987~2006 年 , 共規劃了四期的水質保護計畫 , 目前第四期計畫正 

在執行中 , 各期計畫主要內容如表 4.4.3-1 所示 , 其中針對非點源污染的部分包括農 

地側条施肥機的應用、治山及森林管理 , 重點還是擺在點源的部分 , 不過與野尻湖 

4- 99

相似的是開始注意先前調查低估山林地非點源污染的問題 , 並逐漸在點源得到控制 

後 , 將重心移往非點源污染管理。 

表 4.4.3-1 

釜房水庫分期水質保護計畫主要內容 

期別 

第 1 期 

(1987~1991) 

第 2 期 

(1991~1996) 

第 3 期 

(1997~2001) 

第 4 期 

(2002~2006) 

事業 

内容 

公共下水道維護 

合併処理浄化槽設置 

廣域畜産環境対策 

側條施肥機導入 * 

空気揚水筒模場実験 


合併処理浄化槽設置推進 

畜産基地建設 

治山 * 




畜産基地建設 

側條施肥機導入 * 




畜産既存施設活用 

ばっ循環継続 

側条施肥機効果的利用 

森林適正管理 * 


2000 年釜房水庫污染來源調查結果如表 4.4.3-2 所示。值得注意的是來自區內溫 

泉區被歸為事業廢水的部分 ,TP 高達 20%。 

表 4.4.3-2 釜房水庫各種外部負荷之比例 


點源生活污水 5 8 16 

事業廢水 2 6 20 


非點源自然 85 51 54 

農業 7 23 7 

4.4.4 霞浦湖 

1. 簡介 

霞浦湖 , 其湖面大小為 220km 2 , 容積為 8 億 5 千萬 m 3 , 僅次於琵琶湖為日本第 

二大湖 , 集水面積為 2157km 2 , 分別位於茨城縣、栃木縣及千葉縣境內 , 如圖 4.4.4-1。 

霞浦湖為海跡形成之淡水湖 , 因此水深較淺 , 平均水深為 4m, 最大水深僅為 7m; 湖 

水平均停留時間約 200 日 , 與牡丹水庫相近。因集水區廣人口眾多 , 天然形成之湖泊 

蓄水量有限 , 因此每百萬噸蓄水量之集水區人口數達 1135 人 , 比台灣許多在槽水庫 

高 , 點源所佔比例達 50% 以上 , 因此霞浦湖集水區內的點源排出管制策略、流入河川 

淨化設施 , 到湖岸邊及湖面的生態或現地工法有相當多的案例值得參考。 

4-100

東浦 

西浦 

圖 4.4.4-1 

(29) 

霞浦湖位置圖 

2. 土地利用變遷 

各種不同土地利用會產生大小不同的污染量 , 從 1985 年到 2000 年霞浦湖集水 

區內土地利用變遷列於圖 4.4.4-2(a) 及圖 4.4.4-2(b), 在 10 年調查期間 , 都市地增加 

了 4.2%, 旱田減少 2.2%, 水田減少 1.8%, 山林地減少 0.2%。雖然人口增加 , 不過 

開發為市區的土地大部分仍以原有農地為主 

(2) 

圖 4.4.4-2(a) 霞浦湖集水區土地利用之變遷 

4-101

圖 4.4.4-2(b) 霞浦湖集水區各種土地利用之變遷 (1993~2002) (2) 


霞浦湖集水區 45 年來人口成長快速 , 由 60 萬人成長至近 100 萬人 , 尤其在 

1965~1995 年間成長特別快 , 如圖 4.4.4-3。農地開發成市區後造成人口成長及集中 , 

研判部落分散式的農業排水污染減少 , 而市區集中式的生活污水大幅增加。因此集水 

區內下水道普及率的提昇及合併淨化槽的推廣使用一直是每期水質保護計畫的重點。 

圖 4.4.4-3 霞浦湖集水區人口數之變化 (1955~1998) (2) 


集水區內計畫下水道人口為 482,200 人 , 在 2002 年時已完成計畫接管數之 

83%, 加上 15 年來使用合併淨化槽的人口增加了 68,900 人 , 總計 1985~2000 年間 

生活污水處理率共提高將近了 40%(20~60%), 如圖 4.4.4-4 及表 4.4.4-1。不過 , 霞 

浦湖被列為日本湖沼保護法指定湖泊之一 , 環境基準值設定較為嚴格 , 總磷為 


0.03mg/L, 總氮為 0.4mg/L。在 2002 年時總磷平均值為 0.12mg/L, 總氮為 0.96mg/L, 

與標準仍有一段差距。 

圖 4.4.4-4 霞浦湖集水區生活污水處理設施普及率之變遷 (1985~2000) (2) 

表 4.4.4-1 霞浦湖集水區生活污水處理百分率 

霞浦湖 

下水道 

部落排水 


維護人口 (1)( 千人 ) 482.2 

接続人口 (2)( 千人 ) 399.4 

接続率 (1)/(2)×100% 83% 

維護人口 (1)( 千人 ) 58.1 

接続人口 (2)( 千人 ) - 

接続率 (1)/(2)×100% 

- 

維護人口 (1)( 千人 ) - 

接続人口 (2)( 千人 ) - 

接続率 (1)/(2)×100% 

- 

5. 特定事業排水管制 

霞浦湖指定保護區內的特定事業排水管制由茨城縣負責 , 管制日平均廢水量 

達 20cmd 以上的事業。霞浦湖與琵琶湖之特定事業放流水標準 , 一樣由地方政 

府訂立富營養化防止條例及公害防止條例加以規範 , 有關營養鹽的標準如 4.4.4-2。 


表 4.4.4-2 

茨城県霞浦湖富栄養化防止条例 

1982 年 9 月公告實施 

業別 

日平均排出量 

(CMD) 

新設 

既設 

TN(mg/L) TP(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 

食品製造業 

20~50 20 2 25 4 

50~500 15 1.5 20 3 

製 

造 

業 

金屬基本工業 

( 金屬製品製造業 ) 

其他 

畜牧業 

>500 10 1 15 2 

20~50 20 2 30 3 

50~500 15 1 20 2 

>500 10 0.5 15 1 

20~50 12 1 15 1.5 

50~500 10 0.5 12 1.2 

>500 8 0.5 10 1 

20~50 25 3 50 5 

50~500 15 2 40 5 

>500 10 1 30 3 

非 

製 

造 

業 

下水道末端處理設施 

20~100000 20 1 20 1 

>100000 15 0.5 15 0.5 

水肥處理設施 ( 化糞池除外 ) >20 10 1 20 2 

化糞池 >20 15 2 20 4 

其他 

20~50 20 3 30 4 

50~500 15 2 25 4 

資料來源 :http://www.i-step.org/kasumi/data/4/4_6-2.htm 

>500 10 1 20 3 

6. 污染對策 

目前霞浦湖的水質保護計畫以提高生活污水處理率為優先 , 對策還是跟過去一 

樣。不過同時輔以集水區及湖內的水質改善工法 , 包括現地工及生態工法 , 如圖 

4.4.4.5。工法包括湖內的藻類去除船、底泥浚渫及紫外線淨化設施 ; 河川匯流口及湖 

岸邊的人工湖內湖、土浦浮動蘆葦原 ( 植生回復淨化施設 )、人工浮島及多處植生淨化 

設施 , 其中一些工法已在前面介紹過 , 以下簡介處理湖水規模為日本第二大的植生淨 

化設施 : 土浦生態公園 (Bio-Park)。 

4-104

圖 4.4.4-5 

(23) 

霞浦湖湖岸及湖內的水質淨化設施 

(1) 土浦生態公園 

土浦生態公園佔地約 3.6 公頃 , 為一離槽式的植生淨化設施 , 直接抽取湖水處 

理後放流。規劃為市民能自由出入的親水公園 , 種植具有食用及觀賞價值的菜蔬和 

花卉 , 透過市民採收及底泥堆肥回收達到淨化水質的目的。植生選擇主要以具回收 

價值的植物為主 , 包括蔬菜 ( 葉菜及根菜 )、花卉及香草三大類 , 運轉後確認可生長並 

具有收穫能力的植物包括空心菜、水田芥、水芹、慈姑、茭白筍、里芋及黄菖蒲等 ( 詳 

見霞浦湖河川事務所網頁 ,http://www.ktr.mlit.go.jp/kasumi/hozen/biopark.htm)。 

操作條件 : 

處理面積為 78m×46.5m, 約 3.6 ha, 進流量為 10000cmd。24 小時連續操作 

每平方公尺進流負荷約為 0.3 噸 , 水深為 5cm, 水力停留時間為 4 個小時 , 屬於強 

化的漫地流式人工濕地 , 在此操作條件下去除率如表 4.4.4-3; 蔬菜收穫量如表 

4.4.4-4, 在收穫期內由市民自由取用。 

4-105

表 4.4.4-3 

土浦生態公園的污染淨化效果 

污染物 

原水濃度處理水濃度去除率淨化速度 

(mg/L) (mg/L) (%) (g/m 2 /d) 

SS 16.0 3.2 80 38.4 

TP 0.13 0.1 46 0.18 

TN 1.7 1.1 37 1.89 

BOD 5 9.0 6.8 25 6.74 

COD 8.2 5.6 32 7.95 

註 : 去除率及淨化速度會隨者進流濃度的變化 , 而產生變異 

維護管理 : 

表 4.4.4-4 

野菜名 

土浦生態公園的蔬菜收穫量 

収穫期 

收穫量 

(kg/m 2 ) 

クレソン ( 水田芥 ) 4~11 月 8 

クウシンサイ ( 空心菜 ) 8~10 月 6 

セリ ( 水芹 ) 2~4 月 4.5 

當底泥累積量為 5cm 時需停水放乾以清除底泥 ( 包括植物的根、莖 ), 土浦生態 

公園每年底泥累積量約 12cm 需清除兩次作為堆肥 , 每平方公尺堆肥產生量約 

22kg( 乾重 ), 由市民自由認領。場地主要耗電為抽水機 ( 水頭高度 3m), 若以電費單 

價 3.5 元 /kW h 、每千瓦用電基本費為 300 元來計算 , 每處理一噸水的電費約需 

0.1~0.15 元 , 以處理量一萬 cmd 估算每月電費需 34,800~43,500 元 , 其他可能收益 

來源包括收成之蔬菜及花卉 , 以及放流口附近魚貝類的增殖。 


1998 年污染來源調查結果如表 4.4.4-5 所示。 

表 4.4.4-5 霞浦湖各種外部負荷之比例 


點源生活污水 28 30 44 

事業廢水 5 4 6 

畜牧養殖廢水 19 24 24 

非點源自然 37 26 19 

農業 11 16 7 

4-106

4.5 日本湖泊營養鹽控制策略與工法對台灣水庫適用性分析 

4.5.1 二十年來日本湖泊環境保護實施對策之檢討 

1. 特性 

(2) 

1984 年 7 月通過「湖沼水質保護特別措置法」,1985 年以後指定霞浦湖、 

印旛沼、手賀沼、琵琶湖、児島湖、釜房水庫、諏訪湖、野尻湖、中海和肉道湖等共 

十個湖泊為整治重點 , 這十個指定湖庫的基礎資料如集水面積、人口、容量等列於表 

4.5.1-1。 

(2) 

表 4.5.1-1 本計畫選定之四個案例研究日本水庫 

湖沼名釜房水庫霞浦湖野尻湖琵琶湖 

関係府県 

宮城県 

茨城県、栃木県 

千葉県 

長野県滋賀県京都府 

湖沼の成因人工湖海跡湖堰止湖構造湖 

湖沼型等淡水淡水淡水淡水 

湖面積 (km2) 3.9 220 4.56 670.25 

平均水深 (m) 11.6 4 21 41.2 

最大水深 (m) 43.6 7 38.5 103.58 

総容積 ( 百万 m3) 39.3 850 96 27,500 

平均滞留日数 0. 13 年約 200 日 738 日 

5. 5 年 ( 潮流影 

響可達 19 年 ) 

流域面積 (km2) 191.4 2,157 185.3 3,174 

流域人口 ( 千人 ) 8.7 (2001) 964.9 (2001) 0.9 (2001) 1237.0 (2000) 

単位容量之流域面 

積 

4.9 2.5 1.9 0.1 

(km2/ 百万 m3) 

単位容量之人口 

( 人 / 百万 m3) 

221.4 1,135.2 9.4 45.0 

水利用状況 

自來水、農業用 

自來水、農業用自來水、農業用 

自來水、農業用水、工業用水、 

水、工業用水、水、工業用水、 

水、水産、其他水産、水浴、其 

水産、其他 ( 発水産、其他 ( 垂 

( 発電、船艇 ) 他 ( 発電、垂 

電、垂釣 ) 釣、船艇 ) 

釣、船艇、観光 ) 

非點源 ( 農地系、市 

街地系、自然系 ) 污 

染負荷百分比 (%) 

91 

(2000) 

50 

(2000) 

95 

(1998) 

55 

(2000) 

2. 水質之比較 

(2) 

日本 1983 年全國湖沼水質目標達成率只有 40.8%, 遠低於河川的 68.9 %。 

經過二十年之努力 , 到了 2002 年河川水質目標達成率已到 85.1%, 但湖沼水質目標 

達成率只有 43.8%; 在指定的十個湖庫中 , 湖沼法制定當時 (1985~1987 三年平均 ) 

和 2000~2002 三年平均之污染負荷與水質比較 , 列在表 4.5.1-2。COD 的水質目標全 

部沒有達成 , 總氮只有兩個達到水質基準 , 總磷只有琵琶湖的北湖和諏訪湖達到。COD 

4-107

濃度琵琶湖、中海、宍道湖是上昇 , 手賀沼降低 , 其他湖泊緩緩降低 ; 總氮濃度釜房 

水庫是上昇 , 印旛沼、琵琶湖和宍道湖沒有太大之變化 , 其他湖沼有降低趨勢。總磷 

濃度霞浦、印旛沼是上昇、琵琶湖、宍道湖沒有太大之變化 , 其他湖沼是降低下傾向。 

表 4.5.1-2 日本指定整治十個湖庫在 1985~1987 三年與 2000~2002 三年平均污染負 

水庫名稱 

(2) 

荷與水質增減之比較 

汚染 

負荷 

COD 總氮總燐 

水質 

濃度 

汚染 

負荷 

水質 

濃度 

汚染 

負荷 

釜房水庫 × ○ ◎ × × ◎ 

霞浦湖 ○ ○ × ○ ○ × 

印旛沼 ◎ ○ ◎ - ◎ × 

手賀沼 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 

諏訪湖 ◎ ○ ◎ ○ ◎ ◎ 

野尻湖 ○ ○ ○ ◎ ○ ◎ 

琵琶湖 ◎ × ○ - ◎ - 

中海 ◎ × ◎ ◎ ◎ ○ 

宍道湖 ◎ × ◎ - ◎ - 

児島湖 ◎ ○ ○ ◎ ○ ○ 

水質 

濃度 

◎: 減少 25% 以上 ,○: 減少 5% 以上 ,-: 減少或增加未満 5%,×: 増加 5% 以上 

(a)COD 

(2) 

表 4.5.1-2 日本指定整治十個湖庫水質之比較 

1985~1987 三年平均 

(mg/L) 

2000~2002 三年平均 

(mg/L) 

増減比 

釜房水庫 2.3 2.0 0.87 

霞浦湖 ( 西浦 ) 8.6 7.5 0.87 

印旛沼 10.7 9.5 0.89 

手賀沼 20.7 11.1 0.54 

諏訪湖 6.9 5.6 0.81 

野尻湖 1.8 1.7 0.94 

琵琶湖 ( 南湖 ) 2.9 3.2 1.10 

中海 3.6 4.8 1.33 

宍道湖 4.0 4.5 1.13 

児島湖 9.9 8.5 0.86 

4-108

(b)TN 

表 4.5.1-2 日本指定整治十個湖庫水質之比較 ( 續 ) 

1985~1987 

三年平均 

(mg/L) 

2000~2002 

三年平均 

(mg/L) 

増減比 

釜房水庫 0.52 0.60 1.15 

霞浦湖 ( 西浦 ) 1.20 0.95 0.79 

印旛沼 2.20 2.27 1.03 

手賀沼 4.70 3.07 0.65 

諏訪湖 1.17 0.89 0.76 

野尻湖 0.38 0.11 0.29 

琵琶湖 ( 南湖 ) 0.34 0.34 1.00 

中海 0.91 0.61 0.67 

宍道湖 0.56 0.58 1.04 

児島湖 1.93 1.43 0.74 

(c)TP 

表 4.5.1-2 日本指定整治十個湖庫水質之比較 ( 續 ) 

1985~1987 

三年平均 

(mg/L) 

2000~2002 

三年平均 

(mg/L) 

増減比 

釜房水庫 0.020 0.015 0.75 

霞浦湖 ( 西浦 ) 0.063 0.117 1.86 

印旛沼 0.098 0.113 1.15 

手賀沼 0.475 0.230 0.48 

諏訪湖 0.114 0.047 0.41 

野尻湖 0.016 0.005 0.31 

琵琶湖 ( 南湖 ) 0.018 0.018 1.00 

中海 0.081 0.067 0.83 

宍道湖 0.058 0.057 0.98 

児島湖 0.217 0.190 0.88 

4-109

4.5.2 日本與台灣自然環境及環保條件異同之分析 

1. 台灣日照強度比日本強 , 利於藻類繁殖 

本章所列舉之日本湖庫的氣候屬溫帶 , 其氣候條件列於表 4.5.2-1, 觀其氣溫與 

降雨量遠比台灣 ( 列於表 4.5.2-2) 低。水溫高、日照強有利於藻類的生長 , 台灣之 

日照時數稍微比日本多 , 但日照強度比日本大很多 , 藻類較易繁殖。 

表 4.5.2-1 日本水庫氣候資料 

指定湖泊 

測候站 

年降 

雨量 

(mm) 

最大日 

降雨量 

(mm) 

日降雨 

量超過 

10mm 

之日數 

平均 

溫度 

(℃) 

日平 

均 

最高 

溫度 

(℃) 

日平均 

最低 

溫度 

(℃) 

年平均總 

日照時數 

( 小時 ) 

記錄起 

始年 

琵琶湖彥根 1630 94 53.0 14.4 34.9 -4.4 1923.3 1961 

野尻湖信濃町 1258 70 41.7 8.6 30.5 -16.2 1599.0 1978 

釜房水庫仙台 1222 96 36.1 12.1 34.2 -6.8 1926.5 1978 

霞浦湖土浦 1151 97 38.8 14.3 35.3 -5.6 1882.4 1961 

資料來源 : 日本氣象廳 ,http://www.jma.go.jp/JMA_HP/jma/index.html 

年降 

雨量 

(mm) 

表 4.5.2-2 台灣水庫氣候資料 

蒸發散 

量 

mm/day 

平均 

溫度 

(℃) 

月平均 

最高 

溫度 

(℃) 

月平均 

新山水庫 2865 22.4 32.6 18 

永和山水庫 2470 2.1 23 

最低 

溫度 

(℃) 

明德水庫 2400 2.8 21 28.6 14.1 

鯉魚潭水庫 2568 1.2 20.5 30.1 10.6 

仁義潭 - 蘭潭水庫 3009 23 35.4 16.2 

白河水庫 2257 3.1 25~30 28.6 15.9 

年平均總日照時 

數 

( 小時 ) 

鏡面水庫 1675 23.8 28.9( 年 ) 23.8( 年 ) 2004 


2520 

( 高屏溪流域 ) 

2.7~5.5 23 

鳳山水庫 1785 24.7 

30.5 

( 高雄 

測候站 ) 

15 

( 高雄 

測候站 ) 

1300( 山區 ) 

~2600( 平原 ) 

牡丹水庫 2600 5.4 25 20.3 28.3 2407 

5-110

2. 污染負荷的差別 

台灣水庫大多座落在山區 , 集水區土地以林地為主 , 居民少無工業 , 所以主要污染 

來自非點源 , 尤其來自林地營養鹽的負荷 , 大多在 80% 以上。但日本之湖庫 , 大多集 

水區有很大之市鎮 , 點源污染佔很大之比例。所以日本在營養鹽控制策略上 , 大多先控 

制點源 , 再配合非點源的控制。台灣之年雨量日本較多 , 時間分佈較集中 , 暴雨強度較 

大 , 控制非點源污染較困難。 

3. 社會習性的差異 

台灣民眾個人之自由度較高、守法性較薄弱 , 對各種保護區的維護及污染的控制較 

困難 , 例如山坡地超限利用 , 造成水土的流失 , 也增加非點源的污染 ; 又如魚餌含氮磷 

很高 , 尤其集魚餌 ( 誘餌 ), 垂釣會造成污染 , 大部分之水庫都禁止釣魚 , 但很難執行 , 

造成垂釣活動變成是水庫磷的主要污染。 

4.5.3 日本湖泊集水區營養鹽控制策略與方法在台灣適用性之分析 

1. 日本湖泊集水區營養鹽控制策略在台灣適用性 

日本對湖庫水質的控制策略是由環境省制訂湖沼保護法來保護湖庫水質 , 保護策 

略是指定湖庫與保護目標、然後由湖庫保護單位指定保護區域 , 訂定保護方法 , 包括 

集水區污染源控制、流入湖庫排水路污染的消減 , 和湖庫內減少優養之方法等。對污 

染源的控制 , 先從點源開始 , 再控制非點源 , 目前兩者同時進行控制。這些控制策略 

也是世界各國對污染源的控制策略 , 在台灣也應採用這種控制策略 , 雖然台灣水庫營 

養鹽來源主要來自非點源 , 但點源污染之控制技術、成本與成效較好 , 所以還是從點 

源控制開始 , 再推展到非點源的控制。 

2. 日本湖泊集水區營養鹽控制方法在台灣適用性 

日本對湖庫集水區營養鹽控制工法及、適用條件及淨化效果 , 在第四章已有詳細 

介紹 , 這些工法在台灣只要條件相似 , 能確實操作 , 大多可適用。 

(1) 點源控制工法 

日本對生活污水處理分成水量大與水量較小方式處理。 

a. 污水量較大且人口較集中之都市 : 

採用污水下水道系統處理污水 , 處理水直接放流 , 或再用自然淨化法或強化 

法淨化。此處理方法台灣可以適用。 

b. 污水量較小或較零散之住家與部落 : 

5-111

日本採用淨化槽或合併淨化槽處理或脫氮去磷的淨化槽處理 , 部分處理水再 

用人工濕地淨化。國內污水量較小之部落或遊憩污水 , 也可採用日本相同之方法 

處理 , 但對合併淨化槽 ( 國內稱建築物處理設施 ) 必須加強管理 , 否則會欠缺維護管 

理失去功效。若地理環境許可 , 污水量較小之部落或遊憩污水可直接採用人工濕 

處理。 

(2) 非點源控制工法 

a. 源頭控制 : 

日本較常使用的源頭控制方法包括林地更換較不易落葉的樹種、農地使用側 

溝施肥法或緩效性肥料施肥 , 這些方法在國內較不亦推行。 

b. 逕流處理 : 

日本較常使用的控制方法植物緩衝帶或保護帶、滯留池或人工濕地等 , 這些 

方法在台灣若地理環境許可 , 也可適用。 

(3) 流入湖庫之河道或排水溝的淨化法 

粒間氧化、接觸排水路、入滲、薄層流、漫地流、濕原、人工濕地、河道濬渫 

或湖口湖等 , 若環境條件合適、設計、施工與管理適當 , 國內均可使用。 

5-112

第四章參考資料 

1. 湖沼之水質保全 : 現狀與新制度。環境廳水質保全局水質法令研究會編 ,1986。 

2. 湖沼環境保全政策之基本原則 , 湖沼對策檢討會報告 , 日本環境省 ,2004 年 10 月。 

3a. 湖泊水質改善技術適用手冊 , 日本建設省土木研究所水質研究室 ,1987。 

3. 須藤隆一 ,“ 水域 $ 直接淨化 $ 意義 $ 展望 ”, 用水 $ 廢水 ,Vol.32,No.8,pp..3-8, 

1990。 

4. 河川直接淨化指引 , 日本國土交通省河川局 ,2001。 

5. 稻森悠平、林紀男、須藤隆一 ,“ 直接淨化法 $ 活用河川 $$ 水污濁負荷 $ 削減 ”, 

用水 $ 廢水 ,Vol.32,No.11,pp..3-8,1990。 

6. 中村榮一 ,“ 排水路淨化設施 ⎠ 處理機能 ”, 用水 ⎠ 廢水 ,Vol.23,No.4,pp..27-32, 

1981。 

7. 渡邊吉男 ,“ 污濁河川 , 水路直接 $ 淨化技術 ”, 用水 $ 廢水 ,Vol.40,No.10, 

pp..58-63,1998。 

8. 徐開欽、津倉洋、須藤隆一 ,“ 生物膜法 $$$ 低濃度污濁水 $ 淨化 ”, 用水 $ 廢水 , 

Vol.39,No.8,pp.66-80,1997。 

9. ( 火田 ) 中操、水谷廉、( 木堅 ) 村勉 ,“RL($$$$$$)$ 材 $ 用 $ 浸漬 $ 床 $$$ 生 

活系排水 $ 處理 ”, 用水 $ 廢水 ,Vol.21,No.9,pp.40-45,1979。 

10. 崎村誠三 ,“$$ 狀接觸材 $$$$$$$ 河川直接 $ 淨化 ”, 用水 $ 廢水 ,Vol.39, 

No.3,pp.35-41,1997。 

11. 須藤隆一 ,“ 雜排水 $$$$”, 用水 $ 廢水 ,Vol.25,No.4,pp.47-53,1983 

12. 豬狩三郎 ,“ 霞浦流域 $$ 生活雜排水對策 $$”, 用水 $ 廢水 ,Vol.29,No.1, 

pp.32-37,1987。 

13. 金主鉉、田中裕作、井村正博、後藤雅司、千葉信男、須藤隆一 ,“ 生物 $ 過 $$$ 

污濁池沼 $ 直接淨化 ”, 用水 $ 廢水 ,Vol.37,No.8,pp.30-35,1995。 

14. 小島貞男 ,“$$$$ 狀接觸材 $ 性質 $ 應用 ”, 用水 $ 廢水 ,Vol.23,Vol.24,No.1, 

pp..5-12,1982。 

15. 楠田哲也 ,“ 自然 $ 淨化機構 $ 強化 $ 制御 ”, 技報堂出版株式會社 ,1994。 

16. 稻森悠平、西村浩、須藤隆一 ,“ 生態工學 $ 活用水環境修復技術 $ 開發動向 $ 展望 ”, 

5-113

用水 $ 廢水 ,Vol.40,No.10,pp..7-18,1998。 

17. 松本順一郎 ,“ 水環境工學 ”, 朝倉書店 ,1994。 

18. 中村圭吾 , 湖における環境復元 , 水辺風景再構 , 建築とまちづくり,2001(6) 

19. 中村圭吾、島谷幸宏 , 人工浮島の機能と技術の現状 , 土木技術資料 ,Vol.41,NO.7, 

pp. 26-31,1999. 

20. Nakamura, K., Tsukidate, M., Shimatani, Y.: Characteristic of ecosystem of an 

artificial vegetated floating island, Ecosystems and Sustainable, (1996). 

21.Hu Xiao Zhen, Ecological Engineering Techniques For Lake Restoration In 

Japan(Oct.29 th , 2001-Apr. 27 th , 2002), IndividualTraining EcologicalEngineering 

Purification System Development, pp.171-181. 

22. 建設省土木研究所 : 人工浮島パンフレット。 

23. 霞浦湖河川事務所網頁 ,http://www.ktr.mlit.go.jp/kasumi/hozen/biopark.htm。 

24. 桑原享史、林紀男、高柳正弘、木村洋一、稲森悠平 ,フロート式水耕栽培浄化法 

を適用した椎葉湖 , 野尻湖のシステムにおける微小動物相 , 日本水処理生物学会誌 , 

別巻 (24):35,2004。 

25. http://www.mz-ja.or.jp/m_motion/200310/agri.html. 

26. 天野正秋、富岡誠司 ,ヨシ原浄化施設の効果 ( 渡良瀬貯水池を事例として),ダ 

ム水源地環境技術研究所所報 , 財団法人ダム水源地環境整備センター,2002。 

27. http://www.sanyo.co.jp/eikai/SJS/index.html, 窒素・リン除去高度処理型合併処 

理浄化槽 , 三洋電機株式会社 

28.Mother Lake 21 Plan, 滋賀縣琵琶湖環境部水政課琵琶湖環境政策室 ,2000。 

29. http://www.jmc.or.jp/, 日本國土地理院地圖中心。 

30. http://www.thr.mlit.go.jp/kamafusa/, 国土交通省東北地方整備局釜房水庫管理所。 

5-114

第五章美國與歐洲湖泊集水區營養鹽控制策略與 

方法 

5.1 美國湖泊營養鹽控制策略 

5.1.1 背景資料 

美國的「清湖計畫」(Clean Lakes Progeam) 是在 1972 年建立的 , 為當年聯邦政府 

公佈之水污染防治法 (Water Pallution Control Act 或 WPCA) 中的第 134 條其主要之目 

的 , 為對美國各州公有湖泊、水庫之污染控制及復育 , 提供經費及技術上之協助。從 

1976 年至 1994 年清湖計畫總共提供了約 1 億 4 千 5 百萬美元經費 , 給各州從事湖泊 

污染控制之工作。 

清湖計畫支助的湖泊污染控制及復育工作 , 一般包括下列三個步骤 : 

1. 第一階段之研究 , 重點為對湖泊水庫污染狀況之調查評估 , 分析污染之來源 , 並研 

究湖泊污染防治及復育之方法。 

2. 第二階段之研究 , 重點為執行第一階段研究所建立之行動方案。 

3. 第三階段之研究 , 重點為以實地監測之資料評估實施行動方案後之成效。 

1994 年以後 , 環保署未再列清湖計畫 , 亦即 134 條款之經費。但因為非點源污染 

長為湖泊污染之主要來源 , 故很多湖泊近年來進行污染控制之計畫都是用水污染防治法 

中第 319 條款 , 亦即非點源控制條文下之經費來進行。另外 , 環保署在 1999 年發佈之 

319 條款執行細則中 , 明文規定所有環保署委託有關湖泊污染之計畫 , 均須將數據資料 

輸入委託計畫報告及追蹤系統 (Gsats Reporting and Tracking System 或 GRTS), 以便 

政府機關審核追蹤各項計畫之進度。 

美國環保署在 2000 年一項全國水質調查報告中 , 提出全國約 1 千 7 百萬英畝湖泊 

水庫經評估有 55% 水質合乎標準 , 而 45% 受到不同程度之污染 , 而營養鹽又是 50% 受 

污染湖泊水庫之主要污染 , 其他重要之污染物包括至重金屬、泥砂、有機物及農藥等。 

在湖泊污染物之來源方面 , 美國之調查發現集水區內之農業活動為最大宗 , 其他重 

要之來源包括都市區 ( 包括公路 ) 之逕流、大氣沉降、點源以及掩埋場等。 

目前美國主要在湖泊營養鹽控制方面之策略 , 為推動集水區內污染物之總量管制 

(Total Maximum Daily Load 或 TMDL) 之規劃。下節對 TMDL 將作一簡述。 

5-115

5.1.2 TMDL 介紹 

總量管制 (TMDL,Total Maximum Daily Load) 是美國環保署近年來在全國積極 

推動的管理集水區污染之方法 ,TMDL 之主要基礎是建構於以集水區為單元保護 

(Watershed protection approach) 的觀念 (Yu,2000), 是一個將點源及非點源污 

染整體性 (Integrated) 管理的策略。根據水體使用目的所訂定之水質標準為目標 , 依 

照水體之涵容能力 (Assimilative Capacity) 來估計點源及非點源污染之分配量 , 從而 

確定每個污染源所需要削減之污染量。因此 , 依據 TMDL 之方式擬定污染削減策略 , 必 

須先以適合之集水區模式及現有污染源資料估算點源及非點源污染之總量 , 再根據水質 

標準估算集水區可容許排放之總污染量 , 從而訂定 TMDL 削減之目標。 

TMDL 之應用係利用模式模擬 ( 如 BASINS 及 SWAT 等 ) 推估集水區點源及非點 

源之污染量 , 以 TMDL 之概念進行集水區污染削減策略之擬定及評估 , 以下說明 TMDL 

內涵及執行之過程。 

TMDL(Total Maximum Daily Load) 之定義為 : 於不超過水質標準之條件下 , 各 

種不同的污染源 , 包括點源及非點源 , 進入該水體之總允許負荷 ,TMDL 可以公式表示 

如下 (Yu,2000): 

TMDL = LC = WLA + LA + MOS (1) 

其中 ,LC: 水體可容許之最大污染總量 (loading capacity of the waterbody) 

WLA:TMDL 中點源所佔之量 (portion of the TMDL allocated to point sources) 

LA:TMDL 中非點源所佔之量 (portion of the TMDL allocated to nonpoint 

sources) 

MOS: 安全差距量 (margin of safety or uncertainty factor)( 因利用模 

式分析計算污染物與水質之間之關係 , 尚有很多之不確定性 , 故應保留 

一些涵容量 ) 

目前在總水體涵容能力可推知之情形下 ,WLA 已有被認可之計算方式 ( 例如在美 

國 , 是假定河川流量為 7Q10 - 每 10 年發生一次頻率之最低七日流量平均值 ), 在 

國內則一般假定河川流量為 Q75, 再用水質模式分析方法計算。對於 LA 及 MOS 之如 

何確定 , 目前都尚無定論 , 但已有一些美國環保署所認可的方法。 

進行 TMDL 分析時 , 以下幾點是必須考慮之事項 : 

• 須考慮所選擇之污染物是否具代表性 , 並判斷污染物來源與背景資料 ; 

5-116

• 評估水體之涵容能力 ; 

• 模擬污染物在水體中傳輸之情形 , 決定在臨界狀態下污染物允許之排放量 ; 

• 依可容許污染量來分配削減污染源 , 以達到水質標準 ; 

• 考慮到季節性變化與不確定性因素 ; 

在 TMDL 分析中 , 須考慮到社會大眾及利害關係者之權益。目前美國環保署所認可 

的 TMDL 計算之方法如下 : 

1. 確定水質標準目標 

如訂定水體硝酸鹽 (NO3) 之標準為 10mg/l 

2. 利用集水區模式估算非點源負荷量 , 其計算之時間尺度通常為連續性 (Continuous) 

模擬 , 故可實際取得之水量水質時間序列之資料來驗證模式及估算污染量。 

3. 利用水體水質模式來計算集水區污染負荷量對水體之影嚮 , 如有水質低於標準或目標 

之情形 , 則需用水質模式計算 TMDL。 

4.MOS 項目前假定為所計算 TMDL 之 5% 到 10%。 

5. 根據 LA+WLA 之總量 , 作點源及非點源之分配規劃。 

6. 經由公聽會程序來認可 — 污染量削減之策略。 

7. 根據非點源污染需削減之量來規劃 BMP, 包括 BMP 在集水區中之優化配置問題。 

除運用連續性模擬之外 , 目前環保署也在評估用單一事件估算 TMDL 之可行性 , 通 

常用單一事件計算時 , 所建議非點源部分用暴雨頻率多在 1 年到 2 年左右。 

TMDL 目標之達成有賴於點源及非點源污染之控制 , 美國對點源污染控制迄今已有 

相當之成效 , 非點源污染目前為集水區管理關注之焦點。非點源污染管理策略之規劃有 

以下三方向 : 

• 法令規範 : 美國在 1990 公布暴雨逕流管理辦法 , 將暴雨逕流納入其國家污染排放減 

量系統 (National Pollution Discharge Elimination System, NPDES), 規定所有直 

接排入公共水體或經由雨水下水道排放之工廠及都市廢水 , 皆必須申請 NPDES 排放 

許可 , 明確對非點源污染作有效之限制管理。 

• 控制方法 : 針對可能發生或已發生之污染狀況採取限制、削減或處理措施。 

• 教育宣導 : 教育民眾瞭解非點源污染對環境及民生之危害 , 規劃具體方案協助民眾對 

污染作有效之改善 , 使非點源污染控制的觀念能推展開來。 

5-117

其中 , 非點源污染之控制方法及措施總稱之為 BMPs(Best Management Practices) 

或「最佳管理作業」,「最佳」係指「經濟而有效」之意 ( 余 ,1993)。 

圖 5.1.2.1 為集水區污染總量管制之流程 , 其中值得注意的是除了確定污染物總削減量 

及對各污染源作有效的分配外 , 還要求制定水質觀測的規劃 , 如此才可以評估推動污染 

削減措施後之績效。 

5.1.3 水體營養鹽水質標準或目標之訂定 

美國環保署在 1974 年完成了一項全國湖泊優氧化情況之調查發現 , 一般而言湖泊 

總磷 (TP) 濃度在 10g/L 以下者多為貧養狀況 , 在 10-20g/L 為中氧 , 而在 20g/L 以上 

者則為優氧。其後多年來有甚多的後續研究 , 陸續的指出湖泊優氧化的現象及其限制因 

子的臨界值並非一成不變的 , 而與氣候、地區 , 甚至於水體之使用功能都有關係 , 故到 

目前為止 , 美國環保署並沒有訂定全國性水體營養鹽硬性的水質標準 (Stanfards), 而是 

建議了一些水質目標 (Criteria), 並允許各州自行訂定水質標準或目標 , 下面是一些例子。 

5.1.3.1 美國環保署之建議 

一般性水體 TP 之目標為 20g/L 以下 , 較重要水體為 10g/L 以下 , 但對美國南方 

氣溫較高之地區 , 因實計上這些目標甚難達成 , 也建議視個案來確定目標 , 而且指出有 

時需用反應性磷較更接近實際情況。 

5.1.3.2 明尼蘇達州 ( 有超過 12,000 湖泊 ) 

等。 

將全州分為幾個生態區域 (Eco region), 訂定不同的 TP 目標 , 從 10 到 20g/L 不 

5.1.3.3 維吉尼亞州 

TP 目標為 25g/L, 以混合深度平均值為準。另外也訂定綠藻 (CHa) 之目標為月平 

均值 25g/L, 瞬間值可達 50g/L。 

5-118

圖 5.1.2-1 集水區污染總量管制流程 

5-119

5.1.4 美國推動集水區 BMP 配置之策略 

美國環保署推動集水區污染控制實際工作之策略 , 可分為點源及非點源兩大部分。 

1. 點源之控制 

點源方面 , 經由水污染防治法中的全國污染排放消除系統 (NPDES) 明文規定 , 點 

源需申請排放許可 (Discharge Permit), 而且有明確規定的污水處理廠之排放水標準 

(Effluent Standards), 工業廢水另有前處理 (Pretreatment) 之要求 , 目前全國對污水處 

理之最低標準為二級處理。 

值得一提的是所有的畜牧設施 , 如果動物規模在一定數目 ( 如 20 頭豬等 ) 以上時 , 

都一律視為點源處理 , 另外 , 沒有公共污水下水道之地區 ( 包括農舍 ), 所有之生活污 

水必須用現地 (On-Site) 小型處李系統來處理。 

美國政府對於農民需做的污染控制工作 , 都有各種規劃來提供技術及經費上的補助。 

2. 非點源控制 

此為本研究計畫之重點 , 如前所言 , 美國對於集水區污染知控制 , 目前是用總量 

管制 (TMDL) 的方式來規劃 , 在執行控制方案時 , 在非點源部分是設置 BMPs。 

在設置 BMP 時 , 美國環保署一般為授權給州政府環保機關 , 依照總量管制之規 

劃來決地對 BMP 建造及配置的需求。 

圖 5.1.4-1 為一水庫集水區內 BMP 配置方案之一例 , 通常 BMP 之配置需參考子 

集水區污染產生量 , 對水體水質影響之程度 , 建造某種 BMP 之適合性等因素來確定。 

因為 BMP 種類很多 , 而且配置的地點也可能很多 , 最近美國環保署也建議理用 

優選 (Optimization) 的方法 , 在很多可能 BMP 配置方案中 , 選出一最經濟而有效的方 

案 , 也就是在達成所要求的污染負荷削減量情況下 , 須經費 ( 包括建造及維護 ) 最低的 

一個方案。 

圖 5.1.4-2 為一集水區內 BMP 配置優化的流程圖。 

5-120

圖 4.1.4-1 集水區 BMP 配置範例 

開始 

啟動 OCL 

初始 BMP 配置 , 帶入 

集水區模式 WinVAST 

最佳化工具 –OCL 

應用 WinVAST 的滯留池 (impoundment) 

及草澤 (grassy swale) 模組評估集水區 BMP 效益 

最佳化工具 –OCL 

OptQuest TM Callable Library 

找到近似最佳解 ? 

否 

是 

輸出最佳解決方案 

圖 4.1.4-2 

集水區 BMP 配置最佳化模式流程圖 

5-121

5.2 美國集水區營養鹽控制技術措施 

美國環保署於 2001 年草擬了一份準則 (National Management Measures to Protect 

and Restore Wetlands and Riparian Areas for the Abatement of Nonpoint Source 

Pollution), 準則中對於一些常用的名詞有較為清楚的定義 , 摘錄如下 : 

1. 濕地 (wetlands) 或人工濕地 : 該地區具有足夠延時或頻率的表面水或地下水供應 , 可 

維持區域內遍佈各類植生 , 並利於適合生長於浸水或土壤飽和水狀態的生命存在 , 通 

常可稱為沼澤 (swamps, marshes) 或泥塘 (bogs)。人工濕地 (constructed wetland)EPA 

所頒訂之指導原則為 Guiding Principles for Constructed Treatment Wetland , 具有 

攔截污染物之緩衝作用、以及水之淨化與再曝氣作用等。利用濕地植物、土壤及其他 

協同微生物作用之天然機制移除進流污染物的植生處理設施 , 廣義而言 , 天然濕地的 

人工復育亦可稱為人工濕地。 

2. 濱水區 (riparian areas): 泛指位於陸地及水體之間的植生生態系 , 任何由陸地傳送至 

水體的能量、物質及水均會通過濱水區。因濱水區緊鄰水體 , 一般而言具有較高的地 

下水位 , 並且會週期性的受到水體水位或洪水的影響。濱水區系統由濕地、高地 (upland) 

或其他土地利用組合而成 , 因此不是每個濱水區都可被歸類為濕地。 

3. 植生過濾帶 (vegetated filter strips, VFS):EPA 所頒訂之指導原則為 Management 

Measure for Vegetated Treatment Systems 指天然或人工開發的區域 , 利用植生移除 

表面逕流中的沉質及其他污染物 , 其移除機制包括過濾、儲存、入滲、吸附、吸著、 

分解及蒸發散 , 與濕地相比最大差異在於其土壤為好氧態。 

各州採取工法之選擇依據 , 原則上是以現地狀況與經濟許可範圍為主要考量。整體 

來說 , 美國由於地廣人稀 , 與台灣和日本客觀條件有差異 , 因此採取之工法方向稍有不 

同 , 例如在日本常見的人工浮島方式 , 在美國的應用例相當少。於下面案例討論一節將 

有詳細介紹。 

5.2.1 人工濕地 (Constructed Wetland) 

對人工濕特性、設計參數、操作條件、去除效果及種植水生植物等已在第三章說 

明過 , 本處不再重複。美國常用人工濕地處理點源與非點源污染 , 雖然人工濕地處理 

系統依水流可分三種系統 , 但不管是處理污水或雨水 , 使用自由表面流式較多。 

( 有關美國人工濕地處理雨、污水部分 , 下半期再補充 ) 

5-122

5.2.2 濱水區緩衝帶簡介 

在美國 , 濕地及濱水區被視為透過逕流處理集水區非點源污染的最關鍵角色 

(USEPA, 2001), 雖然兩者在定義上有差異 , 不過天然情況下這兩種植生緩衝帶 ( 區 ) 通 

常都位於緊鄰水體處 , 而很多濱水區系統有濕地的條件或包含濕地在內 ( 如圖 5.2.2-1), 

因此有許多研究將其統籌歸類為濱水區管理。在歐美地區的集水區水質管理策略中 , 通 

常不把濱水區及濕地視為處理設施 , 因為這兩種植生緩衝帶主要以天然場址為主 , 研究 

重點通常放在遭破壞濱水區的工程復育方法 , 及限制天然濱水區開發的政策研擬 ; 雖然 

很多文獻證實濱水區對於營養鹽的去除有很好的效果 , 不過濱水區荒廢後不僅無法發揮 

保護水體水質的功能 , 且可能造成另一個污染源。 

圖 5.2.2-1 濱水區 (Riparian zone)、濕地 (Wetland)、高地 (Upland) 及河道 (Stream 

channel) 的空間關係示意圖 

若以處理設施而論 , 上述之植生過濾帶及人工濕地 , 可被歸於植生處理系統 

(Vegetated Treatment Systems, VTS), 相關的研究重點就是放在操作條件的設定、植 

生選擇、及不同 VTS 組合對各種污染物的去除效果等。不過因為非點源污染負荷具有 

高度不確定性 , 在國內水庫集水區又缺乏合適的場址施行 VTS, 而相關研究發現 VTS 

針對上游為農地或都市區等高負荷之 NPS 或點污染源可發揮效果 , 對於大集水區而 

言 ,VTS 控制效果不若源頭控制來得有效。 

濱水區有效寬度的定義十分重要 , 就保護水質的功能而言 , 有效寬度將影響復育工 

作的推行以及限制開發法令的訂定。研究發現美國 Maryland 地區的濱水緩衝帶在與高 

5-123

地交接側的 20m 處已去除所有地下水中的硝酸鹽 (Peterjohn and Correll, 1984); 在英 

國 , 一處以白楊木構成之 20m 寬濱水帶 , 有 99% 硝酸鹽的去除效果來自於一開始的 

5~8m(Haycock and Burt, 1993)。濱水區內影響水質去除效果的因素很多 , 根據 

Hill(1996) 彙整許多文獻的結果 , 發現濱水區寬度其實只是次要因子 , 不過 USEPA(2001) 

仍然建議以距水體的距離來明確定義濱水區的寬度 , 主要著眼於加速管理工作的推行。 

目前濱水區有效寬度的定義以美國農業部 (United State Department of Agriculture, 

USDA) 的濱水區林地緩衝帶設計準則最為明確 , 其方法主要根據水力條件、土地利用、 

土壤性質及各區域間 (Zone1, Zone2 and Zone3) 的組合狀況 ( 如圖 5.2.2-2) 依照經驗加以 

訂定 ; 以土壤為例 ,USDA(1983) 將農地土壤根據是否適合栽種作物分為 8 類 ( 如表 

5.2.2-1), 也就是說第一級土壤可適用於大部分的作物 , 等級越低對農作的限制就越多 , 

不適農作者可定義較寬的濱水區寬度 , 適合農作者可在農作收成考量的情況下至少維持 

75 呎 (23m) 的有效寬度 , 做為開發的限制。Narumalani et al. (1997) 利用 USGS 提供之 

地形測繪數位電子圖及 USDA 的土壤分類圖 , 以 GIS 空間分析工具定義 Iowa River 的 

濱水區範圍及分佈 , 然後套疊以衛星遙測影像所得之集水區現行土地利用分類 , 完成需 

禁止現行開發或需復育之濱水區分析提案。 

USDA 的林務部門 (Forest Service) 是目前濱水區林地緩衝帶研究最久 , 資料最豐 

富的單位 , 在美國本土有許多以生態工法復育成功的案例 ( 如照片 5.2.2-1), 然而濱水區 

復育動輒長達 10 數年 , 政府需提早長期投資 , 並且先做好復育期間可能遭逢 50 年或 

100 年的洪水量 , 而造成復育成果消失的心理準備。 

表 5.2.2-1 USDA 土壤適用等級分類 

等級敘述濱水區有效寬度 (m) 

I 對作物的限制最少 , 適合大部分作物使用 23 

II 對作物的限制適中 , 減少一些作物的選擇性 23 

III 對作物的限制嚴格 , 減少多數作物的選擇性 30 

IV 對作物的限制非常嚴格 , 作物生長需仔細的照料 30 

V 對大部分農作而言缺乏實用的價值 23 

VI 不適合開墾 46 

VII 不適合開墾 46 

5-124

6m 

18m 4.6m 

4.6m 

18m 

6m 

農地肥料、 

濃度高的逕流 

濱水區利用過濾、儲 

成熟的樹木提 

樹木殘枝在河道中累積形成天然 

確保本區的 

週期性的伐木以移出儲 

在某些狀況 

給水設備應盡 

農藥的源頭 

在進入濱水區 

存、植物攝取、脫硝作 

供河川殘枝 , 

障礙物 (Debris dam), 可供魚類及 

樹木能不受 

存在樹體內的營養鹽 , 

下 , 必須控制 

可能設在能避 

管理策略 

前因地形而打 

用及其他天然機制移除 

且利用其遮蔭 

水生動物棲息。 

人為干擾及 

以維持較高的去除率。 

本區的牧草或 

免家畜進入濱 

散增加入滲及 

地表及地表下逕流之沉 

降低岸邊的水 

砍伐。 

飼料 ( 乾草 )。 

水區的範圍。 

土壤接觸 

質和營養鹽。 

溫以供魚類棲 

息 

圖 5.2.2-2 濱水區林地緩衝帶示意圖 (USDA, 1991) 

5-125

照片 5.2.2-1 

美國境內幾處天然或復育完成之濱水區林地緩衝帶 

5-13

5.2.2.1 影響濱水區緩衝帶對營養鹽控制機制、效果及其影響因子 

濱水區對於營養鹽的控制機制 , 包括植物及微生物攝取營養鹽以維持生長之同化作 

用、以及微生物將硝酸鹽轉化為氨氮或大氣氮之異化作用 , 而與這些作用有關之水文條 

件、土壤性質及生化反應機制在濱水區內均具有水平向及垂直向的空間分佈特性 , 構成 

了一個十分複雜的環境系統 , 因此 , 雖然有很多研究探討濱水區對於營養鹽的主要去除 

機制 , 不過尚未有明確的定論 , 但對於控制集水區營養鹽的效果 , 都具有一致的看法 , 

尤其是透過地表下逕流以去除硝酸鹽的部分。因此國外有許多應用濱水區控制營養鹽的 

實例 , 並研究相關工法或管理策略以提昇濱水區對於營養鹽的緩衝效果及去除效率 , 包 

括生態工法及最佳管理作業等 , 例如天然濕地的復育、人工濕地的設置、濱水區最佳植 

栽的選擇、保護帶寬度的限制以及水利條件之調節等。 

圖 5.2.2-3 濱水區水質淨化示意圖 

1. 水力條件 

有許多研究顯示濱水區緩衝帶對於地表下逕流的硝酸鹽有顯著的去除效果 , 但是 

相關的研究分析方法到目前為止都尚未有定見。不過既然相關研究有很多 , 因此我們 

能透過文獻中收集的資料 , 對於集水區中營養鹽的收支平衡、濱水區對於營養鹽的去 

除機制與效果 , 得到進一步的瞭解 , 而將這些有用的資訊應用在國內水庫集水區緩衝 

帶的管理方法上。 

影響濱水區營養鹽與植物及土壤之間生化反應的基本因子為水力條件 , 尤其是地 

下水流況的部分 ,Hill (1996) 研究指出 , 基本上濱水區的水力設定需提供足夠的停留 

時間、並且流過路徑需與富含有機質的土壤及植物根區有充分的接觸機會 , 才能有效 

5-14

發揮緩衝帶的效果 , 如圖 5.2.2-4 所示的 A(shallow lateral); 圖 5.2.2-4 中 B 及 C 所 

示的水力路徑 , 很可能由下層通過濱水區直接向上 (upward) 進入河川 , 濱水區過濾帶 

的功能將無法發揮 ; 在陸地與濱水區之間的不連續帶 , 很可能造成如湧泉的漫地流發 

源 , 導入濕地後若濱水區底泥的透水性不佳或形成濱水區的小溪 , 造成停留時間變短 

且透過地下流移除硝酸鹽的功能無法發揮。 

2. 濱水區位置 

圖 5.2.2-4 濱水區地下水流況的分類 

濱水區對上游無污水下水道之社區及農地 , 有很高的去除效率 , 相關研究列於表 

5.2.2-2; 當上游水源來自於林地 ,Devito et al. (1989) 研究顯示 Canadian Shield 地 

區以莎草 (sedge) 構成之沼澤地只有移除 24% 的硝酸鹽負荷 , 在針葉樹林構成之谷底 

濕地有 40~70% 的去除率 , 有些研究甚至顯示上游林地與濱水區是形成平衡的狀態。 

3. 季節性變化 ( 溫度及水位 ) 

Schnabel (1986) 指出 , 濱水區對 NO 3 

- 

在枯水期去除率較高 , 約 40~70%, 在暴 

雨過後河川 NO 3 

- 

濃度上升且去除率下降 , 原因可能是水位上升造成濱水區 NO 3 

- 

的沖 

5-15

出 (flush out) 以及停留時間縮短所致。另外 , 季節性所造成之溫度變化也影響溫帶地 

- 

區冬季與夏季植物生長及微生物反應速率 , 冬季時 ( 均溫 4℃~6 ℃ ) 對 NO 3 之去除率 

只有夏季時 ( 均溫 >10 ℃ ) 的 30~45%。 

4. 濱水區移除硝酸鹽的機制 

雖然已知濱水區對於硝酸鹽有很好的去除效果 , 不過其移除機制仍存在許多不確 

定性來自於判定方法的不同、分析方法的誤差等。大多數學者建議的移除機制主要為 

植物攝取與脫硝作用 , 

(1) 植生 

林地在生長初期 (22~35 年 ) 的蔟葉期 (foliage), 對於營養的攝取速度較快 , 其 

後 , 對於土壤中營養鹽的攝取速度將漸緩 ; 天然林地可攝取之硝酸鹽 , 有一部份來 

自於有機氮礦化而形成 , 因此純粹就濱水區植生 (Biomass) 的生長速率 ( 通常以 

kg/ha-yr 表示 ), 難以直接表示濱水區移除硝酸鹽的淨化速度 (kg N/ha-yr)。植生對 

於氮的攝取 , 也受季節性的影響 ,Haycock 與 Pinay (1993) 研究指出夏季時氮的移 

除機制主要為植物攝取 , 原因是夏季溫度高植物生長速率快 , 且研究場址在夏季時 

為枯水期 , 土壤通氣性高為不利脫硝的的環境所致。 

植物高生長期時的地下水位需能達到與根區接觸的高度 , 是植物攝取以移除 

地表下逕流水中硝酸鹽的基本條件 (Simmons et al., 1992), 若地下水位下降 , 植 

物需發展足夠的細根 ( 根徑

差異仍可說明植物攝取對硝酸鹽去除率的影響 , 不過該研究的結論仍表示去除率的 

差異可能來自植物根部流出的有機碳對脫硝作用的影響所致。 

(2) 脫硝作用 

- 

脫硝菌是異營的兼性菌 , 只有在缺氧的情況下才會利用 NO 3 做為電子接受者 

- 

行脫硝作用 , 將 NO 3 還原為 NO - 2 , 再轉化為氣態氮 (NO,N 2 O,N 2 ) 的形式釋出至 

大氣。在 O 2 濃度低的環境下 , 脫硝作用是否進行主要取決於硝酸鹽及可利用碳源 

的供給。雖然大部分研究結果導向脫硝作用是濱水區移除硝酸鹽的主要機制 , 不過 

目前仍缺乏統一的方法去量度濱水區脫硝作用的貢獻量。 

顯示一個濱水區是否發生脫硝作用在的主要推斷指標為地下水中 NO - 3 /Cl - 比 

的快速下降或濱水區具有飽和孔隙水狀態的土壤、低的氧化還原電位及富含大量有 

機碳的基本條件 (Jordan et al., 1993)。而證實脫硝作用發生的現象除了地下水中硝 

酸鹽濃度的下降之外 , 還可由量度濱水區土壤表面 N 2 O 釋出通量或溶解於地下水 

中 N 2 O 濃度的增加做為輔證 (Correll, 1991) 。另外 , 進行脫硝酵素活性 

(Denitrification Enzyme Activity, DEA) 試驗雖然無法得到真實的脫硝速率 , 不過可 

以做為土壤是否適合脫硝作用的認定 (Tiedje, 1982)。乙炔抑制法 (Acetylene 

Inhibition Method, AIM) 利用乙炔抑制 N 2 O 還原為 N 2 , 因此吾人可利用 N 2 O 的累 

積速度量測脫硝速率 , 但是 C 2 H 2 同時也會抑制硝化作用的進行而造成干擾。 

有許多研究利用 DEA 與 AIM 法去量測天然濱水區土壤的脫硝速率 ,Hill (1996) 

彙整幾個高 DEA 的濱水區 , 其脫硝作用對於硝酸鹽的去除率 , 較低者如 Georgia 

一處無植生上游為農地的濱水區 , 脫硝作用移除量為 31.5kg N/ha-yr (Lowrance et 

al., 1984), 較高者為法國一處林地構成之濱水區 , 脫硝作用移除量可達 56~104kg 

N/ha-yr (Pinay et al., 1993)。Hanson et al. (1994) 研究一處表面 15cm 以紅土 (red 

maple, 透水性不佳 ) 構成之濕地 , 進流水來自無污水下水道之高密度社區 , 脫硝 

作用去除量為 40kg N/ha-yr, 而在 Rhode Island 以類似性質土壤構成之沼澤地 , 

對於上游林地進流水的脫硝移除量只有 16kg N/ha-yr(Hanson et al., 1994a)。 

濱水區與上游陸地之鄰接處 , 脫硝速率比下游與河川鄰接處為高 , 因為地下 

水中的硝酸鹽在進入濱水區幾公尺處濃度已降低 , 因此下游受到硝酸鹽濃度的限制 

致使脫硝速率下降。受到溫度及河川水位週期性變化的影響 , 濱水區脫硝作用也有 

季節性的變化 , 溫度高時脫硝速率較快 , 地下水位波動需視個別場址的情況而有所 

不同。 

在淺層地下水 (shallow lateral) 的流況下 , 很多研究都認為脫硝作用明顯是移 

5-17

除硝酸鹽的主要機制 , 因為隨著季節性地下水位的變動 , 最大脫硝速率通常都發生 

在最高地下水位至少低於地面 50cm 處的 10m 至 20m 的週界內。在這些場址土壤 

通氣性較佳 , 因此脫硝作用發生在最高地下水位之上並且能與表面土壤有接觸互動 

機會的飽和區 (saturated zones) 深度 , 原因為碳源的供給與氧氣濃度的影響。然而 

Ambus 與 Lowrance (1991) 卻發現在 Georgia 濱水區表土 (0~10cm) 的脫硝潛勢最 

高 , 且該處為於最大地下水位之上 ;Groffman (1992) 分析三種不同深度土壤的 

DEA, 分別為表土 0~15cm 處、最高地下水位上方及下方 50cm 處 , 分析結果顯 

示 DEA 在表土層最多並且隨深度增加而減少 , 在地下水位下已無法偵測到 DEA; 

Lowrance (1992) 發現表土 60cm 以下雖然無 DEA 的存在 , 不過仍有脫硝作用發 

生 , 他彙整幾個結論說明這些在不飽和含水層脫硝作用的差異 : 當土壤整體通氣性 

不高時 , 有豐富有機碳及較高硝酸鹽濃度分佈的深度會有較大的脫硝速率 , 反之 , 

當土壤通氣良好 , 脫硝作用總是發生在最高地下水位之上並且能與表面土壤有接觸 

互動機會的飽和區。在地下含水層部分 , 雖然偵測不出 DEA 的存在 , 不過在足夠 

碳源供給的情況下脫硝量仍然十分顯著 (Duff and Triska, 1990)。 

在脫硝速率的限制因子為碳源的情況下 , 植生種類是否為大量碳源的供給者 

成為影響脫硝的主要因素。一般情況下 , 植物主要透過落葉的分解及根部流出物提 

供土壤脫硝作用所需之碳源 ,Schipper et al. (1991) 試驗種植水芹的兩處濱水區 , 

一處以新鮮 radiata pine 的針葉敷蓋 , 另一處則敷以老的 radiata pine 的針葉 , 結 

果顯示前者的脫硝量及 CO 2 的產生量均高於後者 5 倍以上 , 因此利用產量大又容 

易分解的植物以增加微生物可利用碳源的供給 , 是加強濱水區脫硝的可行方法之 

一。 

5-18

位置 

Maryland, USA 

濱水區形式 

表 5.2.2-2 濱水區處理農地及無污水下水道社區地表下逕流硝酸鹽的去除效果 

Initial NO 3 

- 

(mg/L) 

Retention 

(%) 

19m 落葉林 7.4 90 

50m 落葉林 6.8 98 

水力條件地下水流況參考文獻 

Shallow aquifier clay at 1.5-3m Shallow lateral Peterjohn and Correll, 1984 

Georgia, USA 落葉林 4.4 90 Shallow aquifier plinthite at 0.9-1.5m Shallow lateral Lowrance et al., 1984 

North Carolina, 47m 林地 7.9 >90 

USA 16m 林地 7.3 >90 

Shallow aquifier over impermeable 

layer 

Shallow lateral Jacob and Gilliam, 1985 

Pennsylvania, USA 18m 草地 15.3-22.6 11-65 Bedrock at 1m Shallow lateral Schnabel, 1986 

Southwest France 130m 林地 2.8-5.2 100 Clay at 4m Shallow lateral Pinay and Decamps, 1988 

New Zealand 9m 草地 0.6 

>90( 有機土 ) 

0-60( 礦質土 ) 

Impermeable subsoil at 0.3-1m Shallow lateral Cooper, 1990 

Ontario, Canada 20m 草地 39 66-98 Sand aquifer >10m Upward Robertson et al., 1991 

Georgia, USA 55m 松木及落葉林 13.5 94 Shallow aquifer plinthite at 0.9-1.5m Shallow lateral Lowrance, 1992 

Rhode Is., USA 31m 落葉林 8 >80 Glaciofluvial outwash Lateral near water table Simmons et al., 1992 

Denmark 15~25m 沼澤 13 55 2-3m peat over deep sands 

Southern England 

20m 白楊 2-9 99 

16m 草地 3.2 84 

Overland flow and 

upward at depth 

Brusch and Nilsson, 1993 

Impermeable clay at 1-2m Shallow lateral Haycock and Pinay, 1993 

Maryland, USA 55m 落葉林 8 >95 Shallow aquifer clay at 1.2-2.5m Shallow lateral Jordan et al., 1993 

Illinois, USA 

16m 落葉林 10-27 93 

39m 草地 12-44 75-90 

Shallow aquifer dense basal till at 

0.6-1.3m 

Shallow lateral Osborne and Kovacic, 1993 

Maryland, USA 落葉林 11 Low Sand aquifer 7-20m Upward Phillips et al., 1993 

New Zealand 5m 松木林 5 98 Shallow organic soil over clay Shallow lateral Schipper et al., 1993, 1994 

5-19

5. 濱水區對磷截流之機制與效果 

緩衝帶對水質淨化效果與寬度、樹種地面坡度有關 ,Kuusemets and Mander, 

1999 在 Estonia 南部地區用 31 公尺寬之濕草原及灰赤楊森林緩衝帶 , 可截留 50% N 

及 78% P, 若緩衝帶為 51 公尺寬時 , 則可截留 87% N 及 84% P。草地緩衝帶對 

地表逕流水之氮磷去除效果如表 5.2.2-3( 胡 ,2003)。 

表 5.2.2-3 草緩衝帶減少 NO 3 - - N 及 PO 4 - - P 在地表逕留之百分率 

寬 

(m) 

開始負載 

(mgNL -1 ) 

硝酸鹽 


開始負載 

(mgPL -1 ) 

正磷酸鹽 ─ 磷 


參考文獻 

5 8 40 - 50 2 65 - 85 

10 8 75 2 95 

5 12.3 10 - 15 6.4 40 - 45 

10 12.3 25 - 30 6.4 65 - 70 

15 12.3 40 - 45 6.4 85 - 90 

10 7 50 0.3 70 - 80 

Syversen 

(1992) 

Vought et al. 

(1991) 

Knauer and 

Mander(1989) 

5.2.2.2 濱水緩衝區的植物緩衝帶 

1. 植物緩衝帶、草帶 

植物以土生或適於本地生長之草為主 , 其主要設計之考量為需將雨水逕流以很薄 

之片流 (Sheet Flow) 流過草帶 , 由於流過速度緩慢 , 因此草地對水中的沉質有攔截作 

用 , 同時水中的營養鹽可被植物利用而達到去除的效果。植物緩衝帶 (VBS) 為包括樹 

木等不同植物的綜合地帶 , 而草帶包含的植物以草為主。 

適用地點 

(1) 自然水體旁邊、平坦且坡度小於 5% 的地 

區。 

(2) 土壤適合植物生長的地區。 

(3) 土壤穩定的地區。 

(4) 小集水區或小面積不透水面周圍。 

5-33

使用限制 

(1) 需要土地空間。 

(2) 地表坡度不可太大。 

(3) 必需能夠維持植被良好生長 , 乾季需要澆水維護。 

(4) 流經草帶之水流必需形成均勻之片流 (sheet flow), 此一條件不易維持。 

設計準則 

(1) 緩衝帶彖向坡度以不大於 5% 為宜 , 長 

度則大於 20 公尺較好。 

(2) 草帶面積應為不透水面積的 1/1000 到 

1/500 之間。 

(3) 草帶寬度至少要 3 公尺以上。 

(4) 長度不夠或因地形關係坡度較大 , 則可 

在下游建一小型矮壩 (Check Dam) 以 

減低流速。 

(5) 為防止渠道流 ( 短流 ) 的發生 , 通常需先 

將雨水引進一水平分水槽 (Level 

Spreader) 內 , 槽內水滿時會沿槽緣溢 

流出來而平均分佈流過草帶 (Grass 

Strip), 如圖 5.2.2-5。 

(6) 植物緩衝帶長度與其他參數可以圖 

5.2.2-6 求得 , 如如取得 95% 之去除效 

率 , 在坡度為 2% 粗糙係數及 n 為 0.20 

5-34

情況下 , 所需之緩衝帶長度為 60 公尺 

左右。 

圖 5.2.2-5 

植物性緩衝帶系統 

5-35

圖 5.2.2-6 植物緩衝帶懸浮固體物去除效率 (Tr) 與緩衝帶坡度、長度、流速及粗糙係數 

(n) 之關係曲線 

2. 草溝 

草溝 (Grassed Swale) 是指種植有草類 

的土築溝 , 主要是宣洩逕流和防止土壤沖 

蝕 , 並有沉降及過濾污染物的作用。 

目的 

(1) 宣洩逕流和防止土壤沖蝕。 

(2) 沉降及過濾污染物。 

5-36

污染物去除效率 ( 高 ●, 中 ◎, 低 ○ ) 

● 沉澱物 (sediment) ◎ 氮、磷 

◎ BOD與 COD ◎ 重金屬 

◎ 毒性物質 ◎ 油脂 ○ 細 

菌與病毒 ◎ 漂浮物 

適用地點 

(1) 土壤適合植物生長的地區。 

(2) 整地完成且土壤穩定的地區。 

(3) 坡度平緩的地區。 

使用限制 

(1) 草溝容易有逕流集中情形。 

(2) 其他限制同草帶。 

設計準則 

(1) 草溝面積應為不透水面積的 1/1000 到 

1/500 之間。 

(2) 如圖 5.2.2-7 草溝的設計的主要考量包 

括縱向及邊坡度、斷面、草種類、流速 

等。 

(3) 草溝的斷面應寬平 , 以形成薄層水流。 

(4) 草溝坡度大時可以使用潛壩防止逕流沖 

刷。 

5-37

(5) 草溝可以在進流口下游以石堆固定一水 

平木條來阻擋水流 , 使水流均勻由木條 

頂端溢流 , 並分佈於整個草溝寬度。 

Wanielista 及 Yousef 曾建議以下列 

公式計算所需草溝之長度 : 

KQ 

L 

式中 ,L = 草溝長度 , 公尺 

K = 常數 , 與邊坡度有關 

Q = 平均逕流量 , 立方公尺 / 秒 

S = 縱向坡度 , 公尺 / 公尺 

n = 曼寧粗糙係數 

f = 入滲率 , 公分 / 時 

n 

5 

8 

3 

8 

S 

f 

各種邊坡度 K 及粗糙係數 n 如表 5.2.2-4 及表 5.2.2-5 所列 , 若以上式計算之 

草溝長度 , 可將逕流完全入滲 , 即達到百分之百之去除率。 

3 

16 

圖 5.2.2-7 

草溝結構圖 

5-38

設計準則 

逕流集中將影響草溝之去除效果 , 並可能沖蝕。草溝相鄰的不透水面 , 在施工時 

必須確定其橫向保持水平 , 以便排水均勻。草溝可以在逕流入口下游以石堆固定一水 

平木條來阻擋水流 , 使水流均勻由木條頂端溢流 , 並均勻分佈於整個草溝寬度。 

表 5.2.2-4 草溝長度公式常數值 

Z( 邊坡 ) 

垂直 / 水平 

K 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

10 

98100 

85400 

71200 

61200 

54000 

48500 

44300 

40850 

38000 

55760 

5-39

表 5.2.2-5 漫地流之曼寧係數 ,n 

地表特性 

建議值 

水泥地 

瀝青舖面 

砂地 

礫石地 

黏土質土壤 

閒置地 

耕作地 

牧場 ( 天然 ) 

牧場 ( 修剪過 ) 

牧草 

短草地 

密草地 

百慕達草 

0.011 

0.012 

0.010 

0.012 

0.012 

0.05 

0.06 

0.13 

0.08 

0.45 

0.15 

0.24 

0.41 

5.3 美國案例分析 

已進行或正在進行之計畫中 , 包括集水區及湖泊的生態復育、水質保持、水土保持、 

非點源污染防治以及自然自淨能力調查等 , 經本團隊彙整後 , 針對營養鹽控制與去除的 

管理與技術措施部分摘錄如后。 

5.3.1 佛羅里達州以水中植物進行水體除磷 

在佛羅里達州許多水體中磷污染現象相當嚴重 , 根據歷年多項調查結果 , 最嚴重的 

地帶集中在該州中、南部 (Reddy et al., 1999a; Miao andDeBusk, 1999; McCormick 

and Scinto, 1999; Schelske et al., 1999) , 自此種污染現象展現出嚴重負面影響後 , 便 

由州政府主導推行許多整治計畫進行降低水中總磷工作 , 其中包括以 BMP 管控污染源排 

放 , 及以傳統廢水處理廠或生態工法進行除磷 , 所採行的生態工法中又包括了人工濕地 

系統與植物處理系統。例如該州南部所設置的雨水處理區 (Stormwater Treatment 

Area) , 即利用多種水生植物與藻類 ( 由 emergent macrophytes 到 periphytic algae 

等多種植物 ) 以降低水中總磷含量。 

5-40

其中 , 根據 Durate (1986) 等人的報告 , 潛伏性水中植物 (submerged aquatic 

vegetation, SAV) 在該州許多淺層水體系統中是屬於優勢種 , 這些水體不論在色度、濁 

度、懸浮固體物、總磷、總氮等水質指標上 , 均較其他水體優良 (Leslie, 1983), 而這 

些 submerged macrophytes 也被使用在去除營養鹽類的廢水處理上 (Gu et al., 2001; 

Brix and Schierup, 1989)。利用 SAV 進行降低水中總磷含量具有下列優點 : 

• 水生植物系統可同時吸收水中及底泥之營養鹽 

• 水生植物系統具有高度光合作用能力 , 可提高水之 pH 值 , 可使溶解反應性磷碳酸 

鈣產生共沉降反應 

• 集中的 SAV 植物群可提供大量表面積 , 以供藻類附著生長 , 可增進營養鹽去除效果 

Knight 等人 (2003) 對佛州境內 13 個水生植物為優勢種的湖泊進行調查 ( 分布如 

圖 5.3.1-1 所示 ), 結果顯示 , 水中植物對水中總磷之去除效率平均約為 1.2g/m 2 /yr , 

並且發現自水中移除的磷幾近全數累積至底泥中。此去除效果比大部分利用一般緊急植 

物 (emergent vegetation) 進行處理之人工濕地要高出許多 , 且與磷進流量以及水力負 

荷比有線性關係 ( 見圖 5.3.1-2 與圖 5.3.1-3)。 

圖 5.3.1-1 Knight 等人於佛羅里達州針對水生植物除磷作用進行調查之湖泊分布圖 

5-41

圖 5.3.1-2 總磷負荷對水生植物除磷去除速率常數 k 1TP 之影響 

圖 5.3.1-3 水力負荷 (HLR) 對水生植物除磷去除速率常數 k 1TP 之影響 

若將此模式推廣應用至人工濕地處理系統上 , 可利用適度的管理與施工措施 , 大幅 

提高水中總磷的去除效果 , 此外 , 也可利用紮根性植物 (rooted vegetation) 對淺水區 

底泥中營養鹽一併去除。此一原理已在佛羅里達州境內有應用於人工濕地的經驗 , 對總 

磷的去除率可達到 60% 以上。 

5-42

5.3.2 科羅拉多州丹佛都會區 TMDL 管制案例 

1986 年做的調查顯示 , 丹佛市下游集水區之河川內 , 溶氧率極低並且含有部份有 

害物質 ( 氨、金屬 ), 其中又以 South Platte River Segment 15 部分河段最為嚴重 , 因 

而將其列為優先處理河段。其來源除了點源與非點源污染外 , 還包括一座共同污水處理 

廠 , 以及野生動物的排入。該河流流域與集水區位置 , 以及周邊各固定污染源之位置如 

圖 5.3.2-1 所示。圖 5.3.2-2 為該主河段沿途之溶氧量 , 由途中可以明顯看出有兩河段是處 

於氧債狀態 , 水質惡化情況相當嚴重。 

圖 5.3.2-1 科羅拉多州丹佛都會區上游集水區與污染源位置示意圖 

5-43

圖 5.3.2-2 South Platte River Segment 15 沿河道水中溶氧量變化圖 

經 EPA 該轄區主管機構直接授權 , 由科羅拉多州政府進行了一次整體性調查中 , 得 

出了下列影響水質之主要原因 : 

1. 土壤沖刷流失 : 該集水區上游地帶的土壤沖刷現象 , 嚴重地影響到河川本身的濱水區 

結構、水文狀態與河川容量等 , 而且當地的砂石業與礦業也造成了水文上的變異。 

2. 溶氧量 : 在該集水區內多數大型濕地 ( 砂石開採剩餘窪地、灌溉用蓄水池以及防洪池 

等 ), 多處於缺氧狀態。 

3. 水質惡化 : 該集水區內水體水質 , 多處於不適合生物生存狀態 , 因此造成生物種類稀 

少、數量低落 , 其中又以水生生物最為嚴重。 

經過調查、結果彙整、確立污染源位置 ( 如圖 5.3.2-3 所示 )、排放量並模式建立後 , 

估算出了個別區域與污染物之最大負荷量 (margin of safety, MOS)。 

將 MOS 與其他基線資料合併後 , 便訂定出合理的 TMDL。以丹佛都會區為例 , 若以 

其廢水排放量為 7950cmd, 且該河流量以 757cmd 計之 , 則可定出如表 5.3.2-1 所列之 

各污染物種之 TMDL 量。 

5-44

圖 5.3.2-3South Platte River Segment 15 周邊各確定污染源分布圖 

5-45

表 5.3.2-1 丹佛都會區排入 South Platte River Segment 15 之 TMDL 表 

Parameter 

lb/bay (g/L) 

Waste Load 

Allocation 

(Permit Limit) 

Load 

Allocation 

(Background) 

TMDL 

(lb/day) 

Water 

Quality 

Standard 

(g/L) 

As (total) 91 (52) 5 (30) 96 50 

Cd 1.8 (1) 0.1 (1) 1.9 1 

Cr-VI 47 (27) 1 (8) 48 25 

Cr-III 95 (54) 1 (12) 96 50 

Cu 46 (26) 2 (18) 48 25 

Pb 46 (26) 2 (14) 48 25 

Mn (diss.) 280 (160) 27 (160) 307 160 

Hg 0.09 (0.05) 0.01 (0.05) 0.1 0.05 

Ni 189 (108) 3 (11) 192 100 

Se (total) 18 (10) 1 (10) 19 10 

Ag 0.2 (0.1) 0.02 (0.1) 0.2 0.1 

Zn 252 (144) 17 (99) 269 140 

Nitrite 

1000 

1.8 (1) --- 1.9 1 (mg/L) 

Nitrate 1000 18 (10) --- 19 10 (mg/L) 

NH 3 1000 Jun.-Sept. 10.5 

(6) 

Oct. 15.8 

(9) 

Nov.-Dec. 22.8 

(13) 

Jan. 35 

(20) 

Feb.-Mar. 22.8 

(13) 

Apr.-May 15.8 

(9) 

DO 

May 1-July 14 

July 14-Apr. 

30 

0.5 (3) 

0.5 (3) 

0.5 (3) 

0.5 (3) 

0.5 (3) 

0.5 (3) 

11 

16.3 

23.3 

36 

23.3 

16.3 

0.1 (mg/L) 

5.0 (mg/L) 

4.5 (mg/L) 

pH 6.5-9.0 

Total residual 

Chlorine 

0.003 (mg/L) 

5-46

在確立 TMDL, 與現地狀況結合加以規劃後 , 提出併實施了下列各措施 , 以進行水 

體水質復原 : 

1. 於原有共同廢水處理場內增設硝化 / 脫硝流程 , 以求大幅降低排放水中總氮含量。 

2. 將於集水區內原始之人工渠道加以改建 , 造成人工急流與人工濕地 , 以利水之再曝氣 

作用與污染物緩衝作用 , 如此可以大幅降低底泥對溶氧的負面影響。 

3. 污染控制方案 (alternative pollutant control) 之可行性、環境包容性與經濟效益之整體 

性評估 , 並依特性分區施行。 

表 5.3.2-2 所列即為各種方式與其所需經費 , 其中包含單一方法與多種方法的組合。 

表 5.3.2-2 增加水體溶氧量之污染控制方案 

Description of Alternative 

•Nitrification/Denitification facilities for central 

Plants 115-mgd South Complex 

•Stream modification above and below 88 th Ave 

•Effluent dispersal to 3 ditches via pipeline 


•Effluent dispersal to 3 ditches via pipeline 


•Artificial reaeration at 168 th Ave. 



•Effluent dispersal to 2ditches via pipeline 



•Effluent dispersal to 2ditches via pipeline 




•Filter all Metro effluent 

•Chlorination/dechlorination 


•Nitrify South Complex effluent to 5 mg/L 

(NH 3 -N) 

•Chlorination/dechlorination 

* 1989 cost 

Capital 

Cost ($ 

Million) 

Annual O&M 

Cost ($K/Yr) 

72-112* 2,000-45,000* 

32 630 

44 480 

32 670 

52 1970 

59 840 

56 880 

102 3,950 

114 4,636 

5-47

5.3.3 內華達州 Incline Village 

由 1979 年起 , 在內華達州的 Incline Village 地方 , 便計畫興建一連串以生態工法處 

理污水之系統 ; 經過多次公聽會與當地政府的謹慎評估後 , 於 1982 年完成整個規劃案 , 

並開始興建工程 ; 整個工程經歷兩年後 , 於 1984 年正式完成啟用 , 負起攔截並處理 

Incline Village 城區逕流污水的任務 , 以保護附近最大湖泊 Lake Tahoe。整個處理系 

統包含下列各重要單元 : 

• 人工溼地 

• 天然溫水溼地 natural warm-water wetlands 

• 季節性儲水區 / 水禽區 seasonal storage/waterfowl areas 

• 放流儲水區 effluent storage area 

• 上流地區 upland area 

其中天然溫水溼地主要目的 , 為提供野生動物一個棲息地 , 並不具有任何除污功 

能 ; 儲水區則是用以暫存雨季時大量降雨用。除此之外 , 並設置三座人工島嶼 , 提供鳥 

類築巢之用 , 其上種植有可供鳥類食用之植物 , 以維護全區生態之多樣性。放流儲水區 

容量約為 10000 公噸 ,81 公頃大的上流區域 , 則是用來緩衝豪雨水帶來大量之農業灌溉 

溢流水。 

整個地區涵蓋了以人工溼地強化之水處理系統 , 以及上流地區共計 312 公頃 , 其 

中具處理功能之區域為 158 公頃。此系統的基本形式為一串聯式連續人工溼地 , 進流水 

依序流經 1 到 4 號池 , 溢流後經分配渠道 , 分別導入 5 至 8 號池。後述各池之水量是依據蒸 

發量與儲存量進行分配 ,5 號池主要是供蒸發用 ,6 至 8 號池則是供儲水用。圖 5.3.3-1 顯 

示全區之各單元之配置 , 圖 5.3.3-2 則為除污用人工溼地之實景 , 表 5.3.3-1 所列為各單元 

與進流水之資料。 

在區域內部設有一座小型氣象監測站 , 可獲的全年連續氣象資料 , 如雨量等、蒸發 

率、滲透率等 , 這些資料可用於確定蒸發量 , 與滲透入地下水層之水量 , 以監控該區地 

下水質。經由此種水量平衡方法 , 該區所虛之溼地的面積介於 71 公頃 ( 有蒸發 ) 與 182 

公頃 ( 無蒸發 ) 之間 , 因此滲透率變為此工法成功與否的關鍵所在。根據運轉後的資料 

顯示 , 該區蒸發率須至少在 2.8cm/ 月 , 以維持溼地系統功能的健全 , 不致於需要強制 

擴大溼地面積。 

5-48

圖 5.3.3-1 Incline Village 人工溼地處理系統全區配置圖 

圖 5.3.3-2 人工溼地鳥瞰 

表 5.3.3-1 人工溼地各單元與進流水之資料 

濕地計劃規模 

濕地深度 

年平均流量 6283.6cmd 水面植生沼澤 0.1524m 

最高日流量 10144.6cmd 開放水域 0.61–0.91m 

人工溼地區域 

進流水水質 

1 號池 15.35 公頃 SS 20mg/L 

2 號池 13.45 公頃 BOD 5 20mg/L 

3 號池 11.06 公頃 TDS 240mg/ 

4 號池 9.48 公頃總磷 6.5mg/L 6.5mg/L 

5 號池 ( 溢流區域 ) 47.51 公頃總氮 25mg/L 25mg/L 

6&7 號池 ( 洪水平原區 ) 42.77 公頃 

8 號池 ( 季節儲存區 ) 17.21 公頃 

5-49

在去除營養鹽效能方面 , 此處人工溼地表現出不錯的除總氮效果 , 圖 5.3.3-3 由 1 至 

8 號池水中氨氮濃度之變化 , 由圖可明顯看出 , 隨著停留時間的增加 , 氨氮濃度也明顯 

降低。雖然此設備支出流水並非排入任何天然水體 , 毋須符合任何排放水或天然水體標 

準 , 但是整座設施的處理成效仍符合一般污水處理設施的設置標準。除了氨氮外 , 人工 

溼地對總營養鹽的去除率也可達到 97-98%。由於蒸發作用 , 總溶解固體物含量以 5 到 8 

號池 ( 溢流、漫地流、季節性儲水池 ) 的含量最高 , 圖 5.3.3-4 顯示 TDS 隨池數之變化狀 

況。 

圖 5.3.3-3 人工溼地內氨氮濃度隨流經池數之變化情形 

圖 5.3.3-4 人工溼地內總溶解固體量濃度隨流經池數之變化情形 

此一計畫的總成本在當時共計為近 5 百萬美元 , 表 5.3.3-2 為本計畫之成本表列。此 

計畫經運轉多年後 , 可算是以人工溼地處理污水的成功範例之一 , 也被一些生態工法與 

BMP 訓練課程教材列為範例介紹。目前 , 該區內除了呈現多樣性的生態環境外 , 也提供 

了 Incline Village 當地民眾一個休閑的好去處。 

5-50

表 5.3.3-2 Incline Village 人工溼地計畫成本分配狀況 

項目 

設計 / 監工 

土地取得 

施工 

總計 

註 : 總金額約 85% 為來自外界資助 

金額 

423,493US$ 

772,503US$ 

3,568,000US$ 

4,963,996US$ 

5.3.4 阿拉巴馬州 Fort Deposit 鎮 

位於阿拉巴馬州的 Fort Deposit 鎮在 1985 年前 , 是利用一個約 4.05 公頃大氧化塘 

(waste stabilization pond) 來處理該鎮之廢水。自該年新排放水標準通過後 , 原有設備 

已不敷使用 , 經過環境包容性、生態保育、水質保護以及經費各方面評估後 , 決定採用 

人工溼地方式來改良強化原有之氧化塘 , 改良方式包括修正進流與出流點、加入浮動式 

機械曝氣設備、以及人工溼地等。 

規畫階段於 1989 年完成 , 於同年 6 月開始施工 , 並接受來自聯邦 EPA 的 

610,000US$ 資助 , 於 1990 年 5 月完工啟用。完工後的系統包括下列重要單元 ( 全區之 

配置如圖 5.3.4-1 所示 ): 

1.3.6 公頃大之儲水池ㄧ座 

2.3 公頃大之人工溼地單元兩座 

3. 約 400m 2 之後曝氣池一座 

圖 5.3.4-1 阿拉巴馬州 Fort Deposit 鎮人工溼地強化處理系統配置圖 

5-51

其中 , 將原有之氧化塘之進流與出流位置變更 , 增設進流設備 (Influent 

Structure), 以及曝氣設備 , 成為前端儲水曝氣池。另外增設的兩座人工溼地長寬比約 

為 4.6:1, 並具有一定之坡度 , 以利維修時排水之用 ; 濕地的平均深度均不超過 60cm, 

但是於兩池內各有一個寬 6m 深 1.2m 的深水區 , 可供紮根性沼澤植物生長 , 具有將 

進流水再次平均分布 , 以及表面曝氣的功能 , 此外也全年提供魚類 ( 如 mosquito fish) 

與水鳥棲息。水流經人工溼地後進入配有表面式機械曝氣設備後曝氣池 , 增加水中之溶 

氧量 , 以符合排放水標準 , 整個系統的出流水量 , 再此由一座巴歇爾流量槽進行紀錄 , 

並由一組鋁製節流裝置管制流量。整座系統之設計容量為 908cmd。部分單元之實景如 

圖 5.3.4-2 所示。 

(A) (B) (C) 

圖 5.3.4-2 人工溼地強化處理系統實景 (A) 人工濕地深水區 (B) 人工溼地進流分配管 

線與邊坡 (C) 出流水控制設備 

在兩座人工溼地裡 , 於底泥中的細菌與真菌類、以及一些草本或闊葉植物 , 共同負 

起分解吸收水中有機物與營養鹽的任務。水生植物是選用香蒲類與燈心草類 , 其中部份 

香蒲類植物是屬於潛伏性水生植物 , 除了可以增加水中溶氧外 , 並可提供水生藻類附著 

生長環境。兩座濕地的設計停留時間為 30 天 , 但是實際運轉時 , 是依據生物機能季節性 

的變動而進行調整 , 在生物機能旺盛的夏季 , 可由調節出水量來縮短停留時間 , 在生物 

機能低落的冬季則反之 , 兩個季節的出流水水質也會有所差異。人工溼地處理後之出流 

水進入後曝氣池 , 增加水中之溶氧量 , 以符合排放水標準。 

在處理成效方面 , 該系統對一般性污染物如 SS 和 BOD 5 具有不錯的去除功能 

外 ; 在氮的去除方面 , 總氮主要是被轉化為無機氮 ( 氨氮和硝酸氮 ), 也有不錯的成效 , 

5-52

表 5.3.4-1 所列為 1990 至 1992 年水質監測紀錄。由表中數據可看出 , 該系統對於有機物、 

總氮與懸浮固體物均有一定之去除效果 , 唯一例外的 , 是於 1991 年 7 月的總氮量 , 進流 

水濃度相較於其他月份並未特別高 , 但出流水質濃度高達 6.43mg/L, 可看出當月該系統 

處理效能明顯降低。整體而言 , 此系統之平均去除率為 SS 70%,BOD 5 55-75%,NH 3 -N 

75-90%。在總磷方面 , 文獻上並未有任何紀錄 , 可能因為磷的污染問題在該區嚴重性 

不大 , 或是因為效果不佳 , 故不列在結果範圍內。 

年 

1990 

1991 

1992 

表 5.3.4-1 Fort Deposit 鎮人工溼地系統水質監測紀錄 

月 

BOD 5 mg/L SS mg/L 氮 mg/L 

進流出流進流出流 TKN 進流 NH 3 出流 

8 102 5 137 10 20 0.57 

9 27 8 101 18 11 0.66 

10 30 3 168 18 19 0.78 

11 27 3 127 10 14 0.93 

12 15 4 71 9 10 2.60 

1 20 5 52 10 8 1.10 

2 13 4 18 4 11 0.74 

3 26 7 40 8 19 0.89 

4 22 10 97 15 10 0.70 

5 21 9 52 20 80 0.35 

6 29 10 72 25 5 0.94 

7 33 7 69 10 21 6.43 

8 56 7 183 7 20 0.90 

9 24 4 87 12 10 0.99 

10 30 8 125 18 6 0.75 

11 32 4 106 7 11 0.21 

12 33 12 64 16 11.5 0.87 

1 39 4 83 19 10 0.38 

2 22 4 32 4 6.7 0.15 

3 34 4 58 5 10 0.22 

4 31 4 119 3 12 0.51 

這座人工溼地系統除了污水處理外 , 尚有幾項附加功能 : 

1. 經由改進排放水水質 , 使得接收水體附近水質大幅改善 ; 

2. 藉由人工溼地增加之濱水區域 , 為新的完整生態區 , 多種鳥類與植物均有其棲息生長 

地 , 並形成一個完整的食物鏈 ; 

3. 該系統亦提供設置額外監測實驗設備之地點 , 可供學者與其他地方政府進行學術研究 

與觀摩之用。 

該系統由於成效彰顯以及多功能 , 已經多次獲獎表揚 , 其中包括 1991 年阿拉巴馬 

州保育成就州長獎 , 以及美國顧問工程師工會頒予的大獎。 

5-53

5.3.5 奧勒岡州 Jackson Bottom Enhanced Wetland 

Jackson Bottom Wetland 位於 Tualatin 河 263 公頃大之洪水平原 , 由於全區面 

積的 80% 以上均為溼地 , 故被歸列為奧勒岡州內一處溼地。這塊溼地的原始功能為調節 

夏季洪水量 , 並具有補強當地共同污水處理廠的功能。多年下來 , 經過農業與都會區非 

點源污染的影響 , 不但水質逐漸惡化 , 甚至嚴重影響到 Tualatin 河的水質 , 而且該地 

生態系統也受到衝擊 , 環境退化的結果 , 使得原生種逐漸被外來種所取代。從 1979 年 

開始 , 當地政府與奧勒岡州各單位成立了 Jackson Bottom Wetland Steering 

Committee , 著手進行兩階段的復育與強化工作。 

第一階段 (1979 –1989) 為野生動植物復育時期 , 著重於該區域內動植物的復 

育、以及初步之環境改善工作。第二階段由 1989 年起 , 以生態工法對區內水體水質與 

整體生態環境進行改善與保護 , 以解除並避免農業 / 都會非點源污染的衝擊。整個階段工 

作的重點可分為 : 

1. 提高環境對野生動植物的適合性 : 以增加食物來源以及提供庇蔭 , 來吸引更多野生 

動物 , 增加生態多樣性。 

2. 水質管理 : 由投資興建試驗性人工濕地處理系統開始 , 攔截並處理來自非點源污染 

與污水處理廠之排放水 , 逐漸改善整體濕地的水質狀況 , 進而保護 Tualatin 河之水 

質。 

3. 遊憩地 : 造成一個適於漫步健行、賞鳥、釣魚等休閒活動之遊憩地 , 吸引民眾。 

4. 教育與研究 : 提供戶外教學場地 , 並刺激學術單位於此地進行生態或生態工法方面 

的研究。 

在第一階段裡 , 首先對全區水量平衡與生態系統做全盤性調查。結果顯示 , 濕地內 

之水量絕大部分是外流至 Tualatin 河與滲透至地下水層 ( 見圖 5.3.5-1)。 

5-54

圖 5.3.5-1 Jackson Bottom Wetland 水量平衡圖 

第一階段工作結束後 , 將該區列管為溼地保育區 ,1988 年開始 , 於區內興建不同 

深度、植被與位置的人工濕地 , 並於區域東邊種植樹林 , 構成一個完整的以生態工法強 

化之天然污染物攔截處理系統 , 成為在共同污水處理設備之後 , 對河川的第二道保護 

線。全部工程於 1989 年完成 , 人工濕地面積共計約 6 公頃 , 包含 17 座具有不同植物與 

土壤的平行池 , 以容納隨季節而變動的水量 , 人工濕地的詳細資料 , 與 1989 至 1991 三 

年間之操作資料如表 5.3.5-1 與表 5.3.5-2 所列。人工濕地實景如圖 5.3.5-2 所示。 

5.3.5-1 Jackson Bottom Wetland 設計資料 

總面積 6.318 公頃 ,17 座平行池 

池大小 / 容量總計 

寬度 

5.58–6.83 m 

長度 

381–390 m 

深度 

30.5 cm 佔 46% 

面積 

90 cm 佔 54% 

2043.87–2842.83 m 2 

約 40000 m 2 

0.2–0.28 公頃約 4 公頃 

水深 

15.2–84 cm 

水量 961–1616 公噸 18169 公噸 

植入植物 

香蒲類 (Typha latifolia) 

Sago pondweed.(Potamogeton pectinatus) 

土壤種類 

河灣 Cove Series 

2.2 公頃 

淤積黏土 wapato silty loam 2.5 公頃 

腐質粘土 labish mucky clay 1.38 公頃 

5-55

表 5.3.5-2 Jackson Bottom Wetland 分年操作資料 

分年操作監測資料 

1989 1990 1991 

天數 77 108 118 

操作期間 7/25–10/17 6/25–10/10 6/19–10/10 

水力負荷 

cm/d 7.0 4.0 5.5 

in/d 2.8 1.6 2.6 

每池平均流量 l/min 113.56 71.92 90.85 

停留時間天 5–10 5–27 4–12 

總量負荷比 

磷 

kg/ 公頃 / 天 5.2 3.4 2.4 

lb/ 英畝 / 天 4.6 3.0 2.1 

氮 

kg/ 公頃 / 天 14.9 7.7 11.0 

lb/ 英畝 / 天 13.2 6.9 9.8 

圖 5.3.5-2 Jackson Bottom Wetland 人工濕地與人工造林污染攔截系統 

隨後即開始為期三年的監測期。經過三年試作期 , 整座生態工法系統對於來自非點 

源污染的表面逕流 , 與污水處理設備的放流水均有不錯的淨化效果。在營養鹽類部份 , 

研究指出 , 雖然植物過濾效果對去除具有一定功效 , 但是在磷的去除 , 土壤的吸收固定 

作用卻是最主要的機轉。表 5.3.5-3 所列即為表面水與地下水質監測之三年平均值。 

5-56

表 5.3.5-3 Jackson Bottom Wetland 人工濕地地表水與地下水水質監測結果 

人工濕地地表水質 

進流 

出流 

BOD 5 mg/L 5.1 3.0 

COD mg/L 42 47 

鹼度 mg/L 86 126 

總固體量 mg/L 312 326 

總溶解固體 mg/L 304 316 

總懸浮固體 mg/L 7.7 9.6 

氨氮 mg/L 8.4 3.0 

總氮 ( 凱氏氮 ) mg/L 11.9 4.8 

硝酸氮 mg/L 7.3 0.5 

總磷 mg/L 6.3 3.8 

溶解性磷 mg/L 5.0 3.0 

氯 mg/L 59 66 

腸球菌 Enterococcus #/100ml 3 75 

葉綠素 a (g/L) 0.9 28.7 

硝酸氮 

mg/L 

氯 

mg/L 

地下水質資料 ( 濕地區內淺層井取樣 ) 

飲用水標準 1989 1990 1991 

10 0.39 0.04 0.02 

250 102 63 49 

pH 6.0–9.0 7.2 6.4 6.6 

由上表數據可明顯看出 , 以生態工法造成之人工濕地與人工造林系統 , 對有機物及 

營養鹽類之去除率平均在 40% 到 60% 之間 , 以地下為例 , 不但水質合符飲用水標準 , 且 

有分年改善的效果。除了水質改善效果外 , 該區也成為附近著名的遊憩地 , 並且因其示 

範性成效 , 也成為學校及學術研究單位的教學與研究對象。 

5-57

5.3.6 密西西比州 West Jackson County 

在密西西比州 West Jackson County 的人工濕地處理系統 , 於 1990 與 1991 年分兩 

階段興建完成 , 在所有實作案例中是時程最近的。此計劃是由密西西比灣沿岸廢水管理 

處 (Mississippi Gulf Coast Regional Wastewater Authority, MGCRWA) 所主導。 

該區原有一座區域性土壤處理設施 , 主要目的為處理家庭污水 , 原始處理容量約為 

6000CMD, 但是原始設計並未考慮雨季時的大量表面逕流等非點源污染 , 在豪雨季節 

產生的大量表面逕流被迫繞道 , 直接排入 Costapia Bayou, 造成水體水質惡化問題。 

為解決此一問題 , 並確保密西西比河沿岸水質與生態 , 當地政府與 EPA 聯合規劃並設立 

此座人工濕地處理系統 , 以補強原有之土讓處理設施 , 並將容量擴大為約 10000CMD。 

此人工濕地系統包括下列各主要單元 : 

1.30.35 公頃之潟湖儲水池一座 

2.153.78 公頃之土壤處理區 

3. 三座人工濕地處理系統 CWTS1、CWTS2 與 CWTS3, 總面積 22.66 公頃 

4.0.08 公頃之後曝氣池一座 (post-aeration pond) 

進流水是由主壓力管線導入潟湖儲水區 , 在此 , 水中所含之如粗砂等可沉降固體物 

於停留時間內 , 藉由重力沉降而去除 , 可在進入人工濕地處理區前 , 先行將可溶與不可 

溶之有機物含量降低。潟湖之出流水隨後以重力流方式進入分配加壓抽水站 , 並於加壓 

輸送分配前 , 以篩網去除水中剩餘之岩屑與細砂。 

經前處理之水隨後進入兩區作物區 , 一區位於密西西比野生沙丘鶴 (Sandhill 

Crane) 保育區內 , 面積為 99.15 公頃 ; 另一區則是廢水管理處 MGCRWA 的所有地。 

在這兩區域內 , 進流水藉由噴灑系統分散後進行土壤處理 , 飽和後之過量滲透水會收集 

流入收集池內 , 此一收集池除了具有儲水、沉澱等處理功效外 , 也提了瀕臨絕種的沙丘 

鶴一個良好的棲息築巢地 , 而且 , 土壤處理區內豐富的生態 , 也額外提供沙丘鶴豐沛的 

食物來源。 

5-58

圖 5.3.6-1 West Jackson County 土壤處理區內之灑水系統 

除了土壤處理區外 , 進流水也可在經過前處理後 , 經由加壓管線輸送到 1 號人工濕 

地處理系統 (CWTS1), 或藉由重力流進入 2 與 3 號 (CWTS2/3)。1 號系統包含兩座串聯 

的溼地 1A 與 1B, 由溢流堰控制兩溼地間的水流 , 後經由明渠引入後曝氣池。2 號與 3 

號為兩座並聯式人工溼地系統 , 由於坡降緣故 , 潟湖出流水直接由重力流引入 , 流量約 

為 3785.3CMD。兩系統之進流量由一組分配設備控制 , 並依照兩系統面積大小分配水 

量 , 約有 65% 水量進入 2 號系統。整體溼地系統的出流水最後進入後曝氣系統 , 經曝氣 

後排入 Costapia Bayou。 

在人工濕地內 , 主要種植香蒲類以及燈心草等植物 , 一方面根部可吸收水中溶解性 

有機物及營養鹽類 , 另一方面可提供水中藻類與微生物附著生長 ; 除了上述兩種植物 

外 , 濕地內亦長有其他 43 種原生植物。所有人工濕地系統前半部均以漫地流方式進行水 

處理 , 深度隨著停留時間而增加至 30.48 公分 , 此設計的優點 , 為充分利用淺水區高流 

速來增加水中溶氧。三座濕地系統分別具有三個以上的深水區 , 深度約為 1.52 公尺 , 

寬度為 6.1 公尺 , 利用紮根性植物對水流進行重新分配 , 並且提供水生動物棲息地。 

水於系統內之平均停留時間為 12 天 , 為平衡微生物反應能力的季節性變化 , 停留時間可 

利用改變水深來加以調整。經過人工濕地系統處理後之出流水 , 隨即進入配有表面曝氣 

機械設備的後曝氣池 ( 見圖 5.3.6-2), 以提高放流水中之溶氧量。 

5-59

圖 5.3.6-2 West Jackson County 人工溼地系統之後曝氣池 

此系統自 1990 年 1 月開始擴建工程 , 前後進行土木及植物種植 , 共分兩期施工 , 第 

一期於 1990 年 8 月正式進流啟用後 , 第二期於 1991 年 6 月完工啟用 , 並開始為期三年的 

試用監測期。各單元之詳細參數以及進 / 放流水質如表 5.3.6-1 所列。 

表 5.3.6-1 West Jackson County 人工濕地系統各單元設計參數及進 / 放流水質 

人工溼地系統 (CWTS) 設計參數 

CWTS1 

設計流量 

A 池 

B 池 

A 池 

B 池 

C 池 

A 池 

6056.5CMD 

4.86 公頃 

4.05 公頃 

3.93 公頃 

3.16 公頃 

1.62 公頃 

3.72 公頃 

B 池 

1.34 公頃 

進流水水質 (1991-1993 平均 ) 

BOD 5 

45 mg/L 

TN 

12.5 mg/L 

放流水水質 (1991-1993 平均 ) 

BOD 5 

10–13 mg/L 

TSS 

30 mg/L 

NH 3 -N 

2 mg/L 

pH 6–8.5 

DO 

6 mg/L 

Fecal coliforms 

2200 col/100mL 

5-60

由於此系統係針對去除水中總氮而規劃 , 故自啟用後亦對氨氮、總氮、BOD 與懸 

浮固體物進行連續監測 , 表 5.3.6-2 所列為 1991 年至 1992 年之監測紀錄。由表中數據可 

知 , 自 1991 年 6 月植物過濾系統完成後 , 放流水 BOD 5 濃度均保持在 5mg/L 以下 ; 在 1991 

年初冬三個月內連續放流水中之氨氮含量均過高 , 主要原因有二 : 一則為部份進流水總 

氮含量過高 ; 一則為這三個月內之進流水量較高 , 均超過 7570CMD; 但是總體而言 , 

在總氮負荷量不超過 75.75kg/ 天情況下 ( 即 3.4kg/ 公頃 / 天 ), 平均去除率可達 85% 以上。 

除了改善水質的主要功能外 , 該人工溼地與土壤處理系統與上述其他工法一般 , 兼 

具生態保育、教育研究與遊憩等附加功能。以生態保育為例 , 該系統廣大土地與溼地面 

積上提供了野生動物豐富的食物來源 , 除了水生魚類外 , 瀕臨絕種的大沙丘鶴在這得到 

適合生長繁衍的環境 , 而多達 45 種的野生植物以及 62 種的野生鳥類也在此地獲得良好的 

保護。 

表 5.3.6-2 人工溼地處理成效連續監測資料 

年 

1991 

1992 

水質 (mg/L) 

月 BOD 5 TSS 氨氮 

進出進出進出 

6 28 9 40 15 7.3 1.2 

7 13 5 41 15 4.4 1.3 

8 23 4 49 10 15.2 1.0 

9 19 2.5 35 5 17.7 2.3 

10 27 4 35 4.5 14.5 3.5 

11 46 3 36 4 13.5 3.9 

12 39 4 29 7 6.9 1.3 

1 23 4 17 8 11.0 1.4 

2 19 5 12 4 14.5 1.6 

3 19 5 16 5 15.4 1.7 

4 28 4 18 4 12.2 1.2 

5 24 4.5 31 6.5 6.9 0.05 

除了上面詳述的六個案例外 , 美國各州均有以生態工法進行水體水質保護及復原之 

計畫 , 計畫內容由生態復原保育、水質改善到污染攔截系統等 , 應用地區也廣泛包括林 

地、河流沿岸溼地、都會區逕流區與洪水平原等 , 表 5.3.6-3 所列為其中較具代表性之案 

例與簡述。 

5-61

表 5.3.6-3 美國各州其他以生態工法去除水體營養鹽案例一覽表 

地點 / 計畫背景工法種類功能 / 效率備註 

Arizona, 

Phoenix 

Tres Rios 

Project 

都會區逕 

流非點源 

污染 

4.86 公頃人 

工溼地 

• 以生態工法取代污水處 

理廠之擴建方案 , 成本降低 

87% 

• 使都會區及附近之集水 

區表面逕流水質符合排放 

水標準 

ICMANACO: 

Protecting 

Wetlands, 

Managing 

Watershed – 

Local 

Government Case 

Studies, 1999 

California 

, Lake 

Tahoe 

冷杉林帶 

進入湖區 

之非點源 

污染控制 

人工濕地 • 硝酸鹽去除 85-90% 

• 固態磷去除 47% 

• 溶解磷去除 20% 

• 溶解性鐵去除 84% 

Reuter, Djohan et 

al., Journal of 

Envi- ronmental 

Manage- ment, 

1992 

• 濁度 /SS 去除 85% 

Colorado, 

Shop 

Creek 

Pond 

雨水逕流 

處理 

人工濕地與 

攔截池 

(Shop Creek 

Pond) 整合 

型系統 

• SS 去除 : 攔截池 78%, 

濕地 36%。 

• 總磷去除 : 攔截池 47%, 

濕地 10%。 

• 全系統總磷去除 52%。 

Kunkel; Steele et 

al., Proceeding of 

Environ- mental 

Engineering, 1992 

Florida, 

Kissimme 

e River 

Kissimmee 

河雨 

水逕流非 

點源汙染 

控制 

將河水改道 

至位於洪水 

平原上之人 

工濕地 

• 總磷去除率 72% 

• 總氮去除率較低 

Moustafa et al., 

Nation- al 

Interagency 

Work- shop 

Wetlands, 19997 

Florida, 

Orange 

County 

都會區與 

集水區雨 

水逕流處 

理 

攔截池與人 

工濕地 

• 攔截池僅對 SS 質具有效 

率 : SS 65%, 鉛 41%, 鋅 

37%, 氮 17%, 磷 21% 

• 人工濕地對懸浮 / 溶解性 

均有效率 : 固體物 66/38%, 

鉛 75/45%, 鋅 50/75%, 氮 

13/36, 磷 0/43% 

Martin et al., 

USGS Water 

Resource 

Investigation 

Report 85-4310, 

1986 

Georgia, 

Tifton 

農業及水 

區污染控 

制 

樹林根部及 

土壤滲濾微 

生物分解吸 

收作用 

• 氮去除 67% 

• 磷去除 25% 

• 鈣去除 42% 

• 鎂去除 22% 

Lowrance et al., 

Agriculture, 

Ecosystem and 

Environment, 

1983 

5-62

表 5.3.6-3 美國各州其他以生態工法去除水體營養鹽案例一覽表 ( 續 ) 


Illinois, 

Des 

Plaines 

River 

河岸農業區與 

都會區非點源 

污染控制 

人工濕地 •SS 去除率 86-90% 

• 總氮去除率 61-92% 

• 總磷去除率 65-78% 

USEPA, Office of 

Wastewater 

Management, 

Washington DC, 

1993 

Illinois, 

Embarras 

River 

植物根部吸收 

改善林區內滲 

濾後之地下水 

質 

植物過濾帶 

與草地 

• 地下水中之硝酸氮濃度 

降低 90%, 森林效率較草 

地為佳 

• 對總磷降低效果不佳 

Osborne et al., 

Freshwater Biology, 

1993 

Universit 

y of 

Illinois 

以四座植物過 

濾帶進型營養 

鹽去除研究 

渠道式植物 

帶 , 漫地流 

• 營養鹽與有機耗氧物質 

重量去除率 95%, 濃度降 

低 80% 

• 渠道式因水深需較長停 

留時間 

Dicky et al., Journal 

of Environmental 

Quality, 1981 

Indian, 

Purdue 

Universit 

y 

以現地與人工 

種植植物研究 

對水質改善與 

防止沖刷效果 

木本 ( 橡 

木、胡桃 ) 

與草本 ( 苜 

蓿、蘭草 ) 

混生植物帶 

• 現地原生植物較人工種 

植效果佳 

• 對營養鹽去除與土壤沖 

刷均有成效 

• 建議於原生植物帶中加 

種木本植物 , 以提高生態 

多樣性 

Gillespie et al., US 

Texas A&M 

Blackland Research 

Center, 1995 

Maine, 

Long 

Lake 

湖泊集水區內 

農業非點源污 

染控制 

沉澱池、過 

濾草帶與人 

工濕地 / 氧 

化塘 

• 總磷去除 82-91% 

• 總 SS 去除 96-97% 

• 總 VSS 去除 92-94% 

Moshiri, Constructed 

Wetlands for Water 

Quality Improvement, 

1993 

Maryland 

, Chesapeake 

Bay 

農業非點源污 

染控制 

4.6 與 9.2m 

長之植物過 

濾帶兩座 

• 總 SS 去除 66% 

• 總氮去除 0% 

• 總磷去除 27% 

Maggette et al., 

Transaction of the 

American Society of 

Agriculture 

Engineering, 1989 

Maryland 

, Rhode 

River 

沿河區非點源 

硝酸氮與硫酸 

鹽地下滲入水 

污染控制 

造林溼地 

forested 

wetland 之 

根部吸收 

• 硝酸氮去除 84-87% 

• 硫酸鹽去除 13-43% 

• 硝酸氮去除率隨著地下 

水流量降低而升高 

Correll et al., 

Freshwater Wetland 

and Wildlife, 1989 

Minnesot 

a Clear 

Lake 

優養化之休憩 

湖泊水質改善 

導流至人工 

濕地系統處 

理 

• 單一系統總磷去除 39% 

• 雙系統完工後繼續降低 

20% 

Barten, Lake and 

Reservoir 

Management, 1987 

5-63

表 5.3.6-3 美國各州其他以生態工法去除水體營養鹽案例一覽表 ( 續 ) 


Minnesota 

Stevens 

County 

畜牧業非 

點源汙染 

控制 

植被緩衝 • 表面逕流降低 67% 

地帶 ( 燕 •SS 降低 79% 

麥、穀類 

• 總氮去除 84% 

等草本植 

• 總磷去除 83% 

物 ) 

Young, Journal of 

Environmental 

Quality, 1980 

North 

Dakoda, 

Spring 

Creek 

Wetland 

水庫集水 

區非點源 

污染與雨 

水處理 

人工濕地 • 總磷去除 40% 

• 對總氮與 SS 去除 

效果不彰 

Downer et. al, 

National 

Interagency 

Workshop, 1997 

Rhode 

Island, 

Kingston 

林業區地 

下水非點 

源污染控 

制 

林區內人 

工濕地之 

脫硝作用 

• 硝酸氮去除 80% 

( 傳輸區約 36%, 停 

滯區內約 50-78%) 

Simmons et al., 

Journal of 

Environmental 

Quality, 1992 

Vermont, 

Charlotte 

畜牧業非 

點源汙染 

控制 

植物過濾 

帶 

• 攔截 95% SS,89% 

總磷 ,92% 總氮 

• 效率隨季節變化差 

異極大 

Schwer et. al., 

Journal of 

Environmental 

Quality, 1989 

5.3.7 濱水區緩衝帶的案例研究 -- 美國愛荷華州 Bear Creek 集水區 

美國愛荷華州 Bear Creek 集水區為原生的大草原區 , 原生草長可達 2m 以上 , 不過 

自 1800 年代起大批農民移入 , 開始將原生草砍除種植農作 , 直至 1990 年 Bear Creek 

集水區已成為面積相當廣大的農牧地 , 人為對地表造成最大的改變為集水區渠道化、濱 

水區破壞、肥料的使用及土壤性質的惡化 , 因而面臨了許多開發前未曾遭遇的問題 , 包 

括河川水質惡化、下游湖泊優養、洪水及河岸的崩塌等。1990 年之前 , 該地區主要採用 

草溝及草生過濾帶 (Grass Filter Strip) 的 BMP 進行集水區逕流管理 , 實行多年後發現該 

法對於邊坡穩定及懸浮物的改善有顯著成效 , 但對於水中的氮、磷去除效果十分有限 , 

從 1990 年起 USDA 與愛荷華大學森林系開始進行以生態工法構築人工濱水區的研究 , 

並發展人造多重植生濱水緩衝帶系統 (CMRBS, Constructed Multi-species Riparian 

Buffer Strip system), 研究進行至 1995 年始有明顯的成效 , 因此該農業生態研究團隊 (AIT, 

Agroecology Issue Team) 獲得 USDA 四年 287,268 美元的補助 , 進行大規模的 CMRBS 

示範場址建立、成效評估、教育推廣及資金募集計畫。AIT 的組成除了為首的 IOWA 大 

學森林系之外 , 還包括該校植物系、生物系統工程系和 USDA 的專家 , 以及當地地主和 

5-64

農民。 

照片 5.3.7-1 Bear Creek 以草生過濾帶進行濱水區整治 

CMRBS 的開發構想是基於原本邊坡穩定及保護水質的草生緩衝帶 , 加入生態工法 

人工復育的概念 , 希望在確保原有 BMP 的功能之外 , 還能創造生物棲地、生態多元化的 

濱水環境。每一個 CMRBS 的寬度在 Bear Creek 約為 16~20m 之間 , 由河川到上游農 

地依序為林木區、灌木區及原生草區 , 如圖 5.3.7-1, 細部功能敘述如下 : 

5-65

圖 5.3.7-1 CMRBS 建構示意圖 

1. 林木區 : 快速成長林木可在短期內達成邊坡穩定的效果 , 林蔭區可提供沿岸魚類棲 

地 ; 慢速成長林木為較有價值的樹種 , 可長期提供土壤碳源、是阻截逕流有機物及營 

養鹽的最重要單元。 

2. 灌木區 : 提供生物棲地 , 樹幹可構成水流障礙降低流速 , 並形成天然屏障 , 阻截大型 

漂流物。 

3. 原生草 / 草本植物區 : 增加地表粗糙度 , 可形成薄層流增加入滲 ; 捕集懸浮固體物 , 

改善土壤 , 不過本區在冬季或夏季時會生長不同之草種 , 對於去除效果有影響 , 草的 

生長速率快需定期維護。 

經過 1990~1997 的試驗 ,AIT 發表了幾種適合用在 Bear Creek 的樹木、灌木 , 原 

生草種及草本植物 , 如表 5.3.7-1;CMRBS 對污染物的去除效果、土壤的改善效果如表 

5.3.7-2。 

5-66

表 5.3.7-1 美國 Bear Creek 地區的樹木、灌木 , 原生草種及草本植物 

林木灌木原生草本植物 

cottonwood 棉白楊 redosier dogwood 水木 black-eyed susan 百合 

hybrid poplar 混生白楊木 siky dogwood 水木 purple coneflower 黃雛菊屬 

green ash - gray dogwood 水木 gray conefower 黃雛菊屬 

willow 柳樹 american plum 洋李 prairie clover 苜蓿 

silver maple 楓樹 ninebark 九層皮 bee balm - 

walnut 胡桃樹 american crannberrybush - compass plant 菊科植物 

swamp white oak 沼生白橡木 chokecherry 野櫻 plains coreopsis 金雞菊科 

red oak 橡木 nanking cherry - rattlesnake master 

burr oak 橡木 serviceberry 花揪果原生草 

river birch 白樺 hazel 榛樹 big and little bluestem 牧草 

sycamore 西克莫無花果 crabaplple indian grass 印度牧草 

hackberry 朴樹 canada wild rye 野生黑麥 

switch grass 

eastern gama grass 

buffalo grass 

side oats grama 

牧草 

牧草 

野牛草 

燕麥 

表 5.3.7-2 美國 Bear Creek 地區 CMRBS 

評估位置評估項目改善效果備註 

Sediment 去除率 95% 

表面逕流 

土壤 

不飽和含水層 

地下水 

TN 去除率 94% 

NO 3 -N 去除率 85% 

TP 去除率 91% 

PO 4 -P 去除率 90% 

總土壤有機碳 

植物細根及微生物 

入滲率 

增加 1.23 倍 ( 林木區 ) 

增加 0.85 倍 ( 溫帶草 ) 

增加 0.61 倍 ( 寒帶草 ) 

比農地高 3 倍 


NO 3 -N 去除率 90% 

脫硝速率 

NO 3 -N 


無明顯差異 ( 寒帶草 ) 

10~15%, 主要發生於 

河川水位處 

設立後 7 年實測值 

碳源是限制因子 

5-67

除了表列的污染去除或土壤改善效果之外 ,Bear Creek 計畫最為人稱道的是成功的 

教育宣導計畫及資金募集方案。這兩項計畫開始於 1997 年 , 當時 CMRBS 示範河段已 

經設立 7 年 , 與未設區段相比已有明顯的差異 , 計畫目標如下 : 

1. 使民眾認同並期望表面水及地下水質需獲得改善。 

2. 使民眾認同 CMRBS 為一個可讓民眾接受並且可行的 BMP。 

3. 使民眾願意為改善水質而投資。 

教育宣導除了一般的講習說明會之外 , 並結合地區電視台的生態探索節目及當地一 

日旅遊團達到相當好的效果。當地民眾對於採用 CMRBS 的河段滿意度由 1993 年的 60% 

提昇至 83%, 有 80% 以上的地主認為 CMRBS 是應用在 Bear Creek 最好的 BMP 方案。 

1999 年經過集水區內民眾 ( 包括農民與非農民 ) 表決同意每人每年支付美金 48 元 , 以 20 

年完成總經費 61 萬美金全部河段兩側實施 10~20m CMRBS 的正式提案 , 自 2000 年起 

實施。目前 Bear Creek 現況如照片 5.3.7-2。 

照片 5.3.7-2 

Bear Creek 已完成 CMRBS 河段的照片 

5-68

5.3.8 Everglades 保護區水質改善計畫 

1. 背景介紹 

位於佛羅里達州南部的埃佛格雷 (Everglades) 生態系統擁有美國最大的淡水濕 

原 , 整個集水區北起克什米克湖 (Lake Kissimmeec), 南至佛羅里達海灣 , 西起墨西哥 

灣 , 東臨大西洋 , 總面積達四萬餘平方公里。區內包含邁阿密 (Miami), 羅德島堡 (Fort 

Lauderdale ) 、西棕櫚灘 ( West Palm Beach ) 三大城、俄奇卻比湖 ( Lake 

Okeechobee), 以及採俄奇卻比湖水為主要灌溉來源的埃佛格雷農業區 (EAA, 

Everglades Agriculture Area), 相關位置如圖 5.3.8-1。 

俄奇卻比湖 

埃佛格雷農 

業區 

水資源動向 

埃佛格雷水 

質保護區 

埃佛格雷國 

家公園 

圖 5.3.8-1 南佛羅里達州埃佛格雷區域示意圖 

整個埃佛格雷生態系統目前只有 EAA 下游與佛羅里達海灣間的淡水濕原尚能保 

5-69

留原貌 , 且已被規劃為埃佛格雷國家公園 , 不過上游人口增加 , 農業及社區的過度開 

發 , 帶來了大量的污染 , 已使該區棲息地及物種正急遽減少當中。經過第一階段的水 

體評估 ,EAA 及 c-139 集水區含高濃度營養鹽的逕流已被確認是造成埃佛格雷國家公 

園水質優養的主要來源 , 並設定磷為優先控制目標。 

EAA 佔地為 2000km 2 , 為南佛州最重要的農業區之一 , 區內以有機的泥炭土及堆 

肥土為主 , 有 77% 的比例為高生產力的農地。區內主要逕流均為天然河道截彎取直後 

的灌溉幹渠 (canal), 在 1990 年正式開始執行改善前 , 由 EAA 流入水質保護區的逕流 

水質平均總磷濃度為 173ppb。 

2.EAA 水質改善策略及計畫之推動 

為改善由 EAA 流出含高濃度營養鹽的逕流 , 本區所採用的策略是立法規定 EAA 

的地主需執行規定之 BMP 以取得排放許可 , 目標是透過 BMP 削減總磷的產生及排出 

負荷 ; 而逕流水在進入水質保護區前 , 再由州政府規劃暴雨逕流處理區域 (STA, 

Stormwater Treatment Area), 目標是做為屏障以確保流出水質。 

EAA 水質改善計畫之推動 , 首先由中央政府制訂之埃佛格雷永續行動計畫 (EFA, 

Everglades Forever Act) 開始啟動 , 希望透過 EFA 的宣示達到生態復育及水質保護的 

終極目標。佛州法規委員會根據 EFA 之需求設定水質目標 ( 總磷長期目標 10ppb) 及相 

關法令 (FAC, Florida Administrative Code) 。實際執行面由本區水質主管單位 

SFWMD(South Florida Water Management District) 執行 ,FAC 規定 EAA 之使用者需 

執行 BMP 以取得排放許可 , 並由 SFWMD 負責監測並執行此改善計畫。 

州政府將暴雨逕流處理區域的興建計畫納入埃佛格雷公共建設計畫中 (ECP, 

Everglades Construction Project), 由建設單位負責。STA 的設計前提是上游的 BMPs 

若能達成每一水文年 (WY, Water Year, 每年 5 月 1 日至次年 4 月 30 日 ) 流出之總磷負 

荷能較未執行 BMP 前的基本期 (pre-BMP base period, 1978/10/1~1988/9/30) 平均年 

負荷量低 25%, 則可確保過渡時期流入保護區的水質能達到 50ppb。在 EAA, 這些 

STAs 都以人工濕地為主 , 為形成有效的污染屏障 (barrier),EAA 有將近 10% 的面積都 

被規劃為 STAs, 如圖 5.3.8-2。 

5-70

圖 5.3.8-2 

埃佛格雷農業區內灌溉幹渠及 STAs 配置狀況 

3.BMP 計畫 

水質主管單位 SFWMD 負責 BMPs 的執行及監督 , 首先針對農牧開發所產生的營 

養鹽、粒狀物及灌溉水問題 , 提出認可之 BMPs, 主要內容可分為營養鹽控制及管理、 

農地排水管理、粒狀物及沉滓控制、牧場管理等四大類。因可行之 BMPs 種類繁多 , 

為了讓不同地主能夠在可相互比較的公平基礎下執行最適合其農地之 BMPs, 該單位 

制訂了 BMP 的當量點數表 (equivalent points), 如表 5.3.8-1。 

目前 EAA 內共有 33 個排放許可 , 每個許可至少需執行點數為 25 點的 BMP 計畫 

以削減總磷 ,BMP 計畫由 1992 年開始推動 ,1996 年完成率為 100%。完成後的每一 

個水文年都要根據監測結果評估是否達成總磷削減目標 , 若未能達成則下一水文年度 

起會分階段增加點數。 

5-71

表 5.3.8-1 

在 EAA 及 S-139 區施行之 BMP 及其點數 

BMP 點數工法敘述 

營養鹽控制作業 

使離開農地的營養鹽最小化 

施肥控制 2.5 條狀施肥、氣動施肥 (AIRMAX)、根部施肥 

防止營養鹽滲漏 2.5 遵守防洩漏規定 ( 包括儲存、搬運、移動 ) 

依序種植需磷量高及低的作物以避免磷肥累積並中斷 

作物輪替 2.5 

連續施用磷肥 

2.5 根據不同作物分析下一個生長季植體營養鹽需求量 

植體組織分析 

5 柑橘類 - 植體分析可提供本季及下一季之需求量 

施肥控制 5 根據不同作物分析土壤營養鹽需求並遵照建議量施肥 

少量多次施肥 5 將建議施磷肥量分多次少量施加 

緩效性肥料 5 施用特製之緩效性磷肥 

減少施磷肥量 5 施磷肥量至少低於建議值之 30% 

完全不施任何形式之磷肥 ( 原生及半農業開發區可每 

農地完全不施磷肥 15 

6~8 年施加以維持土壤肥力 ) 

使用完全不含磷之動物飼料 ( 原生區作為誘食及礦物 

使用不含磷的動物飼料 15 

質補充用途者不在限制範圍內 ) 

營養鹽管理計畫 

以飼料畜養動物需採用周詳的營養鹽用量、來源、配 

15/25/35 

(Level1&2/3/4) 

置、形式及施加時間之規劃 

排水控制作業 

使離開農地的排水量最小化 

延遲直接逕流 

農地用水循環 ; 休耕地積水不直接排放 ( 自然蒸發、滲 

改善農地基礎建設 5 

流、作為灌溉水 ); 建造田堤增加蓄水體積 

水位管理 5 以最佳化排水灌溉行程減少灌溉及排水量 

滯留 0.5 吋雨水 

5 

滯留 1 吋雨水 

10 

建造經認可的操作式表 

面水蓄水槽 

蓄水槽除經認可外 , 操作需達到標準方可賦予點數 : 

10 水質及蓄水容積需求 ( 達到 ERP 5.2.1 節要求 ) 

10 水質及設施排水流量 ( 達到 ERP 6.2 節要求 ) 

15 水質及設計暴雨需求 ( 達到 ERP 6.3 節要求 ) 

臨時滯留塘 15 因應臨時的農業活動建造許可之滯留塘 

無直接排水 15 透過薄層流排水 ; 無直接排水 

5-72

表 5.3.8-1 在 EAA 及 S-139 區施行之 BMP 及其點數 ( 續 ) 

BMP 點數工法敘述 

粒狀物及沉滓控制作業 

使離開農地的粒狀物及沉滓最小化 

執行任意 2 件作業 2.5 

執行任意 4 件作業 5 



牧場管理 

2.5 

階段種植 ; 減緩抽水口流速 ; 連結田間溝排與植草之濕 

原 ; 溝邊設堤 ; 渠道清理 ; 水生植物控制 ; 田間溝排設 

污水坑 ; 農地排水口設屏障 ; 溝堤穩定 ; 渠道攔除沉滓 ; 

維持地面草料敷蓋 ; 以農地基礎建設改善土壤穩定 ; 作 

物敷蓋 ; 涵洞底部較溝渠底為高 ; 溝排邊植草。 

放牧場操作及管理作業 

限制餵食器、欄柵、飼料及水之配置以減少靠近排水溝 

處形成營養鹽累積處 ( 每一項都有 2.5 點 ) 

2.5 建造庇蔭處以避免牲畜進入排水路 

5 低牲畜密度 ( 每 2 英畝 1 頭、牧草不需施灌 ) 

5 減少飼料中含磷量 ( 至少 20%) 

10 渠道邊設圍籬防止牲畜進入水路影響水質 

Urban Xeriscape 5 使用耐旱及低肥的植物 

沿岸邊設置滯留池 5 在田間設置植生過濾帶以處理暴雨逕流 

其他 BMPs 

待認 

定 

其他經許可之 BMPs 

4. 目標達成狀況評估 

BMP 計畫完成後即開始進行成效評估 (compliance determination), 初期為配合下 

游 STAs 的設計容量 , 目標設定為削減未執行 BMP 計畫前 10 年 ( 基期 ) 年平均總磷負 

荷的 25%。以水文年 2003 為例 , 觀測之年總磷負荷為 80.8 公噸 , 較基期年經降雨量 

修正後平均總磷負荷 125 公噸減少 35%, 達成目標 , 因此水文年 2004 仍維持執行 25 

點 BMP 的規定。 

EAA 共有 27 個逕流連續採樣點 , 可分成兩類 , 一為法規規定擁有排放許可之數 

個農地必需進行監測 (permitted-level), 一為 SFWMD 設置之集水區採樣點 

(basin-level)。這些監測站均利用自動採樣器採樣 , 每個採樣期平均約連續 7 天 , 期間 

依照流量比例採樣。為使數據能得到信服 , 只有 basin-level 的採樣記錄被用來計算 TP 

削減量並評估 BMP 成效。而地主自設之 permitted-level 採樣記錄只在 basin-level 計 

算出未達成目標時 , 做為雙重確認時用來計算 TP 削減量 ,permitted-level 採樣記錄最 

5-73

主要的目的是用以計算地主應繳納之環境賦稅。 

1980 年起 EAA 即開始進行 basin-level 的逕流監測 , 完整結果列於表 5.3.8-2。與 

埃佛格雷國家公園有關的水質改善計畫由 1990 年俄奇卻比湖的整治開始 ,EAA 的 

BMP 計畫在水文年 1992~1996 年推動 ,1996 年 EAA 實施 BMP 已達 100%, 開始進 

行第一次成效查核 , 成效查核由 1996~2003 已完成 7 次 , 削減比例可達 34~73% 之間 , 

2003 年總磷平均濃度為 66ppb, 已較執行改善前 EAA 流入水質保護區的逕流平均總 

磷濃度 173ppb, 改善了 62%,EAA 每年 TP 流出負荷及濃度的變化狀況列於圖 

5.3.8-3~4, 改善成效非常卓著。 

5-74

表 5.3.8-2 

1980~2003,EAA 逕流總磷的 basin-level 監測結果 

水文年 

TP 年平 

均濃度 

(ppb) 

觀測值 

TP 負荷 ( 公噸 ) 

基期負荷 

( 以當年度雨 

量修正 ) 

削減比例 

(%) 

降雨量 

(mm) 

年逕流量 

(10 6 m 3 ) 

實施 BMPs 

比例 

(%) 

1980 116 167 154 -9 1359 143.3 0 

1981 126 85 98 13 890 67.8 0 

1982 242 234 255 8 1185 96.3 0 

1983 195 473 462 -2 1634 242.4 0 

1984 155 188 212 11 1266 120.9 0 

1985 225 229 180 -27 1008 101.6 0 

1986 151 197 240 18 1299 130.6 0 

1987 183 291 261 -12 1320 158.6 0 

1988 161 140 128 -9 1103 86.5 0 

1989 197 183 274 33 1008 92.5 0 

1990 177 121 120 -1 1020 68.1 0 

1991 206 180 219 17 1279 87.2 0 

1992 94 106 179 41 1209 112.0 0 

1993 157 318 572 44 1567 202.2 0 

1994 112 132 160 17 1284 117.4 15 

1995 115 268 388 31 1702 231.6 63 

1996 98 162 503 68 1368 164.8 100 

1997 99 122 240 49 1321 122.9 100 

1998 102 161 244 34 1425 157.4 100 

1999 123 128 249 49 1103 102.7 100 

2000 119 193 425 55 1461 161.7 100 

2001 64 52 195 73 947 82.3 100 

2002 77 101 227 55 1248 132.1 100 

2003 66 81 125 35 1157 122.4 100 

5-75

減少負荷 (%) 

100% 

75% 

50% 

25% 

0% 

-25% 

-9% 

Compliance 

Limit 

13% 8% 

-2%11% 

-27% 

18% 

-12% 

-9% 

33% 

-1% 

17% 

41% 44% 

31% 

17% 

68% 

49% 

34% 

49% 55% 73% 

55% 

35% 

-50% 

1980 

1981 

1982 

1983 

1984 

1985 

1986 

1987 

1988 

1989 

1990 

1991 

1992 

1993 

1994 

1995 

1996 

1997 

1998 

1999 

2000 

2001 


2003 

水文年 (5 月 1 日到 4 月 30 日 ) 

圖 5.3.8-3 EAA 歷年逕流總磷負荷較基期增減之比例 (1980~2003) 

300 

250 

TP 年平均濃度 

移動平均週期 : 3 (TP 年平均濃度 ) 

200 

2003 年 

TP:66ppb 

濃度 (ppb) 

150 

100 

50 

未執行 BMP 

TP 平均濃度 :173ppb 

0 

1980 

1981 

1982 

1983 

1984 

1985 

1986 

1987 

1988 

1989 

1990 

1991 

1992 

1993 


1995 

1996 

1997 

1998 

1999 

2000 

2001 


2003 

BMP 推動中 

BMP 完成期 

水文年 

圖 5.3.8-4 EAA 逕流總磷濃度變化趨勢 (1980~2003) 

5-76

5. 研究規劃及現有成果 

BMPs 計畫完成之後 , 除了定期的監測及目標達成查核之外 ,SFWMD 亦與佛羅 

里達大學食品及農業科學研究所 (UF/IFAS) 長期進行許多相關研究 , 整個研究規劃主要 

包括下列四類 : 

(1) BMPs 功能評估方法 

(2) 研究田間溝渠及主要排水幹道之粒狀物質之來源、組成、傳輸機制及控制方法 

(3) 研究農地排水之比電導度及溶解性磷之成因及控制方法 

(4) 確認 BMPs 對土壤及作物之長 / 短期影響 

這些研究計畫並不曾因水質已經有明顯改善而中斷 , 反而是利用環境賦稅的收入 

更進一步擴展研究範圍及內容 , 其研究成果也確實能回應對改善 BMP 以及農民顧慮的 

需求。 

這些研究在 EAA 選 10 個具有地理位置、土壤、作物、用水及施肥代表性之農地 

進行 , 初步的研究成果摘錄如下 : 

(1) BMPs 功能評估 : 農地用 ( 排 ) 水管理及作物輪作為 EAA 區內最有效降低農地流出總磷 

濃度及負荷量的 BMP。其原理為農地排水循環利用 , 並搭配作物輪作可使排水量在 

不同季節都能保持穩定、避免短期高流量排出造成水質衝擊及河道沖刷。 

(2) 粒狀磷之傳輸研究 : 由 EAA 農地排出的總磷有 20~70% 為粒狀磷 , 其中主要成分為 

渠道內生物生長所造成 , 來自土壤沖蝕次之。控制排水中的粒狀磷最有效的方法為減 

緩初期沖刷及降低流速 , 建議的作業方式包括在主要幹渠植草可控制粒狀物傳輸、高 

含磷之生物體及減緩初期沖刷現象 ;Retention booms 應放在抽水站上游 , 最好 300 

到 500 公尺之間 ; 調整主要幹渠之坡度以維持建議最大流速下的水深 ; 應避免短時間 

大量抽水 , 而造成上游流量遽減使藻類滋生 , 以及下游排水流量變大增加沖刷的副作 

用。 

5-77

5.4 德國非點源營養鹽污染防治現況 

歐洲地區自古羅馬時期開始即為人口集中地區 , 由於開發早 , 且人口密集 , 因此集 

中型精緻農業以及林業砍伐發展相當早 , 所造成的環境衝擊也大。經過千百年來的農墾、 

養牧以及林業開發 , 自然水體終來自非點源的營養鹽類污染相當嚴重。以德國為例 , 目 

前全國總氮的年排放量約為 819000 公噸 , 其中 70% 來自非點源污染 , 而全國總磷的年 

排放量則約為 372000 公噸 , 其中非點源污染也佔了 66%。因此 , 在德國所有河川水體 

中 , 遭受營養鹽類污染的狀況十分嚴重 , 圖 5.4-1 所示為德國全境河川受不同污染程度 

之比例。由圖中可以明顯看出 , 高達 80% 以上的河川水體已經遭受污染 (4 級或更高 ), 

其中更有 30% 以上更是列入嚴重污染等級 (6 級或更高 )。 

比例 [%] 

污染程度 

圖 5.4-1 德國受不同污染程度河川比例 ,1( 無污染 )~7( 極度嚴重污染 ) 

根據 2000 年的歐盟執委調查報告指出 , 自 1930 至 1990 年為止 , 歐盟會員國內含 

氮肥料使用量增加了 10 倍之多 , 雖然從 80 年代末期開始雖有下降的趨勢 , 但是總量依 

舊超出環境涵容能力許多 ( 見圖 5.4-2)。若以國別來看 , 荷、比、盧及愛爾蘭等國用量 

最高 , 而南部各國如西、葡、義、希臘等國則較低 ( 見圖 5.4-3)。這些負擔不但對歐洲 

內陸淡水體有負面影響 , 優養化現象範圍甚至擴大至北海及波羅的海等鄰近海域 ( 見圖 

5.4-4)。 

5-78

圖 5.4-2 1930 至 2000 年歐盟國家氮肥年使用量分年變化 

圖 5.4-3 歐盟各國 1997 年農地平均氮肥使用量 (kg Nitrogen/ha) 

5-79

圖 5.4-4 歐洲沿海地區 2000 年夏季衛星圖。紅色與黃色區域表示高濃度 Chlorophyll a 

有鑑於此 , 歐盟在控制營養鹽非點源污染方面 , 於 1991 年 12 月 12 日通過「防治 

來自農業硝酸鹽類污染水體指導原則」(Richtlinie zum Schutz der der Gewässer vor 

Verunreinigung durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen), 簡稱「硝酸鹽指導原 

則」(Nitratrichtlinie), 中明文規定要求會員國控制來自農、林地的氮污染 , 並規定會 

員國定期每四年對各所轄範圍內之氮肥使用與水質狀況進行整體調查 , 對歐盟執委提出 

調查報告 , 以利彙整。 

1994 年第一期報告顯示出各國水體高污染程度 , 但是由於地緣關係 , 以及水體污染 

具有跨國性 , 難以界定各國對污染的貢獻度以及管轄範圍 , 因此歐盟議會便著手訂定另 

一款更具有實作效用的法規。於是在 2000 年 12 月 22 日 , 正式通過「歐盟共同水政策 

措施致定指導原則」(Europäische Richtlinie zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für 

Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik, 簡稱『水資源指導綱領』 

Wasserrahmenrichtlinie), 此一指導原則醞釀籌劃了 6 年之久 , 期間經歷多次歐盟議會 

(Europäisches Palament) 與執委 (EU Kommission) 間的折衝 , 以及各國主客觀條件 

差異造成的爭論。法中明文規定「水資源永續利用」(nachhaltige Wasserwirtschaft) 

以及「近自然方法進行水資源管理」(naturnahe Maßnahmen für Wasserwitschaft) 等 

條則 , 除了促使各國正視水資源惡化與匱乏問題 , 也敦促各國致力於以生態工法與 BMP 

等非傳統方式解決問題。在該法中也對各會員國修法與實施定出時程表 , 其大略時程如 

5-80

下 : 

– 2004 年 : 完成各水體基礎資料調查。 

– 2004 年 : 同時完成各實務措施彙整及其經濟效益評估。 

– 2009 年 : 完成各流域 ( 河川、水庫 ) 實際管理辦法規劃 , 包括工法選定。 

– 2006-2009: 將上述規劃案逐步付諸實施。 

– 2015 年水體水質 ( 地面、地下 ) 須達標準。 

目前在德國及其他歐盟國家 , 對生態工法以及 BMP 應用的需求有日漸升高的趨勢 , 

其原因除了上述各種來自歐盟階層法規的壓力外 , 尚有經濟上的壓力。西歐地區水處理 

費用自 1990 年以來就不斷提高 , 以德國東部統一後新加入聯邦的州為例 , 統一後 (1989 

年 ) 至 2000 年 , 政府補助的水處理費用與實際處理所需成本差距 , 已由原先的每噸 2.5-5 

歐元擴大至約 10-20 歐元 ( 約合台幣 400-800 元 ), 這造成一些大型水處理廠經營不善 

而面臨關閉。以德國小鎮 Verden 為例 , 由於財政無法支撐 , 轉而兼併制規模較大的其他 

水處理廠 , 結果雖然可以在成本上達到收支平衡 , 卻也額外增加水輸送成本 , 降低效率。 

在德國等歐盟各國所推行的非點源污染防治措施中 , 大略可區分為源頭管制與生態 

工法去除營養鹽兩大部分 , 而生態工法中又以人工濕地以及濱水緩衝區應用最廣。以下 

分述之。 

5.4.1 源頭管制 (Verringerung des Stickstoffeintrags) 

此類源頭管制就是含氮肥料使用的管制與最佳化。在各歐盟會員國中 , 自 1999 年 

至 2000 年為止 , 共推行了約 200 個大小不一的管制計畫 , 以期從源頭控制農牧業等營 

養鹽非點源污染進入自然 / 人工水體。其中包括跨國型、國家型、地區形與社區性等 , 表 

5.4.1-1 所列即為各計畫的性質與原則彙整 , 以及施行成效良好之會員國。 

由表中可知 , 各國政府除了強制性限制措施外 , 也提供農、牧、林等產業輔導與諮 

詢 , 以再教育與提升效能來確實做到杜絕來源。但是大部份會員國依舊無法有效將有機 

氮排放量降低 , 甚至部份會員國並未將排放降低時程列入計畫中 ( 原則上應從 1998 年底 

的 210kg/ha 降低至 2002 年底的 170kg/ha)。儘管如此 , 各會員國間已針對非點源營養 

鹽污染逐漸形成共識 , 並且開始擬定更具體的計畫。以下為德國巴登 . 烏騰堡州 

Baden-Württemberg 所推行的案例簡介。 

5-81

表 5.4.1-1 歐盟非點源污染源頭管制措施與執行成效良好之會員國 (2000 年歐盟執行報告 ) 

※ 

措施 

※ 

執行成效良好之會員國 

限制施肥時間 , 訂定禁止施肥時期丹麥、芬蘭、瑞典 

管制坡度過大地區施肥量 

法國、葡萄牙 

管制含水飽和、結冰或積雪土地施肥比利時、德國、希臘、法國、愛爾蘭、葡萄牙、 

芬蘭、瑞典、英國 

管制河川流域附近土地施肥 

比利時、法國、葡萄牙、芬蘭 

禽畜與人類排泄物妥善貯存處理比利時、芬蘭 

改善肥料存積容器 

丹麥、希臘、西班牙、愛爾蘭、盧森堡、葡萄 

牙、芬蘭、瑞典 

適量施肥與正確施肥方式比利時、丹麥、德國、西班牙、法國、奧地利、 

芬蘭、英國 

輪作與種植密度等農地最佳化規劃英國 

雨季與冬季地表植物最低覆蓋率丹麥、法國、葡萄牙 , 英國 

整體施肥計畫、施肥紀錄丹麥、德國、西班牙、法國、盧森堡、荷蘭、 

奧地利、葡萄牙、芬蘭 

不包含 2000 年後新加入之會員國 

源頭管制案例 – 德國巴登 . 烏騰堡州 Baden-Württemberg 水源保護區及調整法規 

(SCHALVO, Schutzgebiets- und Ausgleichsverordnung) 

該州位於德國西南角 , 隔著黑森林及波登湖與法國與瑞士接壤 , 面積約 36000 平方 

公里 , 大概與台灣面積相等 , 人口密度 (293 人 / 平方公里 ) 則為台灣的一半。該地除了 

最著名的朋馳汽車 ( 總部設於該州首府 Stuttgart) 外 , 全州有 45% 的土地面積為農牧用 

地 , 其中 1500000 公頃為農業用 , 其餘 600000 公頃則為牧草種植用地。由於地表水源 

有限 , 全境約有 80% 以上飲用水是取自地下水 , 因此地下水受營養鹽污染狀況更受人矚 

目。 

在 1976 與 1988 年州政府分別推行兩次計劃 , 其中包括改良水肥施用及貯存設備投 

資案 (Investitionsprogramm für die Lagerung von Gülle), 以及集水區水源保護行動 

(Erlass zum Schutz der Wassereinzugsgebiete)。之後 ,1995 年州政府開始引進肥 

料施用管理計畫 , 以期降低非點源營養鹽污染 , 並擴大水源保護區範圍 ( 由現在總土地 

面積的 21% 增加至 27%)。共計有下列各措施 : 

1. 積極輔導農民進行耕作規劃 

2. 將全州土壤地下水調查點提高至每年 100000 點 , 以確認執行成效 

3. 擴大濱水綠地 / 緩衝帶面積 

5-82

4. 栽植期以外時間禁止施用含氮肥料 

5. 將氮肥使用建議量降低 20% 

6. 管制秋季土地耕作 

在實際執行方面 , 州政府共計任聘了 75 位農業與環保專家供農民諮詢 , 並於每年 

秋季進行對土壤進行採樣分析氮剩餘量 (50000 至 80000 個採樣點 ), 土壤中之氮剩餘 

量目前是以 70kg/ha 為標準上限 , 計劃逐年降低 , 最後以 40kg/ha 為法規標準值引進罰 

則 , 以強制農民重視正確施肥觀念。根據 1999 年州政府正式調查報告 , 經過該措施 , 巴 

登 . 烏騰堡州農地內氮殘餘量已下降 40-60%( 小麥田由 60 降至 30kg/ha, 玉米田由 120 

降至 40kg/ha); 此外 , 長期地下水監測結果也顯示 , 水中含氮以較以往降低許多 , 即 

使成效較不彰的地區內 , 地下水含氮濃度也不再升高。 

除了德國以外 , 在其他會員國也有類似措施 , 計有農牧產業結構改良 ( 丹麥、希臘 )、 

季節性施肥 ( 丹麥、)、全面性監測計畫 ( 丹麥、法國、)、農田輪耕規劃 ( 比利時 )、 

改良灌溉技術 ( 希臘 ) 等 , 其成效除了能有效降低水體中營養鹽污染 , 防止水體優養化 , 

也具有節省大量施肥成本 , 提高灌溉水資源利用效率等附加效益。 

5.4.2 人工濕地 (Bewirtschaftete Feuchtgebiete) 

人工濕地在德國大多用於處理一般家庭排水用 , 規模大小不一 , 但是其居民容量均 

限於 1000 名以下。根據統計 (Platzer et. al., 1998), 德國目前全境約有超過 5000 座 

人工濕地 , 但是其中僅有不到 5% 的人工濕地居民容量超過 20 名 , 其餘多為僅供一戶家 

庭排水處理之用。上述較大型的人工濕地 , 也被用做放流前的後段處理 , 經過物化處理 

的廢水可藉此繼續降低 COD 及其他包括 N 和 P 的營養鹽類濃度。 

德國採用這種小型非集中式人工濕地 (decentralized constructive wetland) 的目 

的 , 主要在考慮水輸送成本。一般大型城鎮水處理廠中 , 處理成本中有約 90% 是用於輸 

送 , 包括管線設置與加壓。即使是小型城鎮 ( 10000-20000 居民 ) , 依據 

Reckerzügl/Bringezu 估計 (1998), 非集中型處理廠可較大型處理廠節省約 80% 的輸 

送能源 , 與約 50% 的用藥成本。儘管許多文獻報告指出人工溼地的處理效率不錯 

(Geller/Thum, 1999; Lüderitz, 1999; Geller, 1998), 但是人工溼地的推廣還是困難重 

重 , 其中最大的阻力來源是生態保護團體 , 尤其當設置地點為生態保護區 , 或是接收水 

體對水質有特別要求時。 

根據德國當地文獻指出 , 不同濕地 ( 垂直流 VFW 與水平流 HFW) 以及不同植物對 

5-83

不同物質的去除效率影響均大 , 其中又以氮磷的去除最明顯。 

Brix(1990) 及 Schierup(1990) 等人對德國境內不同人工濕地進行調查 , 結果顯 

示地表下流人工濕地 (subsurfaceflow constructed wetland) 對氮的去除效果不佳 , 且 

差異性大 ,v. Felde(1997) 的研究也指出 , 在德國下薩克森省 (Niedersachsen) 的人 

工濕地中 ,VFW 出流水硝酸鹽濃度要較 HFW 高出 13 倍 , 而總氮濃度也高出 25%。在 

總磷去除方面 , 德國人工濕地磷去除率平均約為 50% 左右 , 但是由於磷是造成河川湖泊 

優養化的最重要元素 , 且德國長期精緻農業過度開發 , 以及土壤沖刷嚴重 , 導致磷的問 

題相對之下更嚴重 (Klapper, 1992), 因此目前德國在設計人工濕地時 , 高磷去除率已 

經成為設計重點 (Lüderitz et. al., 1999)。 

在植物的選擇上 , 通常是考慮高產率、深根性的植物 , 此外 , 由於當地冬夏溫差大 , 

還需考量植物在冬天的活性 , 以維持人工濕地穩定效能。表 5.4.2-1 為四座德國薩克森 - 

安咍特州當地的人工溼地案例概述及去除效率。 

5-84

表 5.4.2-1 德國薩克森 - 安哈特州四個人工濕地基本資料與營養鹽去除效率 

地點 

Loburg 

Schlanstedt 

Einsdorf 

Wolfsberg 

系統概述 

1992 年啟用 , 植物 

Phragmites australis 蘆 

葦 , 標準 HFW , 面積 

300m 2 , 深 0.8m, 水流 

距離 4m, 處理量 6cmd 

( 見圖 5.4.2-1-a) 

1998 年啟用 , 植物 

Juncus inflexus,HFW 

with 3% slope , 面積 

100m 2 , 深 1m, 水流距 

離 10m( 見圖 5.4.2-1-b) 

1996 年啟用 , 植物 

Phragmites australis 蘆 

葦 ,VFW, 面積 800m 2 , 

入流層、根部層、中間 

層、排水層等四層結構 

( 見圖 5.4.2-1-c), 處 

理量 35CMD 

建於 1996 年 , 植物 

Juncus inflexus 與 

Juncus spp,VFW, 面 

積 670m 2 , 無分層結構 , 

有排水層 ( 見圖 

5.4.2-1-d) 

進流水質出流水質 

去除率 (%) 

(mg/L) (mg/L) 

T-N T-P T-N T-P T-N T-P 

85.2 

20.2 

70.5 

18.4 

126.3 

25.9 

99.5 

19.7 

15.5 

3.3 

12.0 

3.8 

15.5 

4.0 

13.4 

0.2 

25.9 

5.1 

15.2 

8.9 

65.7 

19.6 

6.2 

2.6 

0.7 

0.3 

0.5 

0.2 

6.1 

1.3 

0.4 

0.2 

69.7 95.5 

78.0 95.8 

48.0 60.5 

93.8 96.8 

5-85

圖 5.4.2-1 德國薩克森 - 安哈特州四座人工濕地簡圖 

5-86

圖 5.4.2-1 德國薩克森 - 安哈特州四座人工濕地簡圖 ( 續 ) 

上述結果顯示 , 雖然 HFW 較 VFW 具有高去除率 , 但是仍有個案指出 VFW 亦具有 

等同的功效。除了考慮營養鹽去除率外 , 在其他方面 HFW 與 VFW 則優缺互見 ,Lüderitz 

等 (2001) 將 HFW 與 VFW 所具有的優缺點整理如表 5.4.2-2, 依據本表將可提供未來 

選擇不同人工濕地時參考 , 以針對不同客觀環境條件以及處理目標 , 選擇最適合的技術。 

5-87

表 5.4.2-2 VFW 與 HFW 之優缺點比較 (Lüderitz 等 ,2001) 

濕地優點缺點 

VFW • 所需面積小 

• 高供氧率 , 硝化效率高 

• 水力流簡單 

• 初期去除效率高 

• 水流距離短 

• 脫硝功能低 

• 技術需求高 ( 填充級配、阻塞 ) 

• 磷去除效能不佳 

HFW 

• 水流距離長 , 可控制營養鹽類濃度 

梯降 

• 可同時進行硝化與脫硝 

• 形成腐植酸有利氮磷去除 

• 生命週期長 

• 所需面積大 

• 須以周詳的水力計算以達到最佳供 

氧效率 

• 進流水量須保持穩定 , 增加控制複 

雜性 

5.4.3 濱水緩衝區 (Uferrandstreifen;Gewässerrandstreifen) 

從 80 年代起 , 由於水利工程大量改變河川原始水道結構 , 嚴重的土壤沖刷問題 , 

以及對休閒與景觀要求的提高 , 包括德國在內的歐洲各國不得不開始重視河川水濱的環 

境問題 , 工作重點除了恢復河道原貌與防止土壤沖刷外 , 也包括生態圈的保育。濱水緩 

衝區的設置便是最重要的措施之ㄧ。經過長年實作經驗 , 濱水緩衝區對營養鹽類等污染 

物質的攔阻功能漸漸得到證實 , 再加上設置與操作成本較傳統處理廠低 , 因此在德國濱 

水緩衝區已被認定為具有實際效用的生態工法。 

在設置濱水緩衝區時 , 有下列幾點注意事項 : 

1. 規畫階段須對水體及周遭自然環境生態進行完整調查。 

2. 須具有水體周圍土地利用的完整資料。 

3. 對土地利用所造成的水體污染程度進行評估。 

4. 與設置緩衝區同時 , 需有源頭管制等配套措施共同實施。 

因此濱水緩衝區的設置包括了工法本身以及配套措施兩大部分。工法本身的技術要 

求並不高 , 內容包括 : 

• 選擇適合當地的木本與草本植物 

• 訂定緩衝區寬度與長度 

• 依據不同污染來源選定地點 

• 考慮各種生態保育與景觀因素 

5-88

而配套措施則多屬於行政法規 , 包括有 : 

• 限制河川鄰近土地利用 

• 與農政單位共同輔導農民進行源頭管制 

• 濱水緩衝區內與鄰近地區禁止機械設備使用、化學肥料與農藥施用、以及廢水處理生 

物污泥作為土壤改良劑等 

• 與其他單位配合移除區內所有建築物 , 包括水利工程、農業以及休憩用途等建築物 , 

以維持水道流暢並避免營養鹽流入 

濱水緩衝區的設置在德國施行以來 , 具有下列各種正面與負面的作用 : 

1. 水質與環境 : 

• 植被區可攔阻氮、磷、重金屬等非點源污染進入水體 

• 深根性木本植物可降低豪雨造成的土壤沖刷 , 並具有防風作用 

• 美化景觀、使生態系統朝多元化自然發展 

• 使河川恢復原有的水力流 , 降低河水沖刷 , 恢復原有水生生態 

2. 經濟與社會 

• 負面作用 : 由於限制措施降低農業產益 , 並間接影響休憩與運輸等其他產業 

• 正面作用 : 防風與防止土壤 

濱水緩衝區的寬度原則上為 5-10 公尺 , 區內以種植深根性木本植物為主 , 林木間 

再配以草本植被。深根性木本植物主要用途為水土保持 , 並提供豪雨時地表逕流一個緩 

衝地帶 , 避免大量雨水挾帶營養鹽等污染物進入水體中。草本植被主要則是吸收攔阻營 

養鹽及重金屬等污染物 , 淨化表面逕流 , 以及確保滲透入地下水層的水質。 

除了緊臨水體的濱水緩衝區外 , 德國部分地區也在緩衝區鄰近設置設限地區 , 其寬 

度則大小不一 , 原則上也為 5-10 公尺 , 在此一區域內僅允許少數肥料與農藥的使用 , 有 

損水體水質的化學物質則一律禁止使用及存放 , 使用時必須提出申請 , 部分地區甚至考 

慮將來引進農藥稅與肥料稅 , 來強制執行水質保護政策。 

聯邦各州在濱水緩衝帶設置上有不同的法規與做法 , 表 5.4.3-1 所列即為部份聯邦 

州依據州法規的實行原則。 

5-89

表 5.4.3-1 德意志聯邦共和國部分聯邦州濱水緩衝設置與設限辦法概況 

州名設限區域大小容許誤差禁止事項 

巴登 . 烏騰堡 

Baden- 

Württemberg 

向外至少 10m 

向內至少 5m 

由水資源管位或 

警政單位核准 

• 使用所有有損水質之化學物 

質 

• 由主管機關協調公告之物質 

柏林 

Berlin 

50m( 此一限制 

包含柏林都會 

區所有水體 ) 

無 

• 所有造成水體及濱水區污染 

之化學物質 

• 含有有害物質之農藥及林業 

用藥 

不來梅 

Bremen 

天然水體周圍 

寬度 10m 

無 

• 禁止使用所有農藥及肥料 

• 不包含林木用藥 

黑森 

Hessen 

寬度至少 10m 主管機構可依個 

案訂定設限區範 

圍 

• 禁止所有有害化學物質之 

使用與貯存 

• 包含有損水體水質的林業 

與農業用藥 

麥可聯堡 . 佛彭 

蒙 

Mecklenburg- 

Vorpommern 

寬度 7m 當技術受限時容 

許小範圍誤差 

• 禁止所有有害化學物質之 

使用與貯存 

• 禁止使用所有有機 / 無機肥 

料與農藥 

下薩克森 

Niedersachsen 

第一級水體 

10m, 第二級水 

體 5m 

主管機構可依個 


圍 

• 禁止使用肥用與農藥 

• 濱水區內禁止使用肥料農 

藥 

薩爾蘭 

Saarland 

寬度 10m 無 • 距離水濱 5m 內禁止使用農 

藥與無機肥料 

• 距離水濱 10m 內禁止使用 

有損水體水質之化學物 

質 , 有機肥與農藥使用需受 

限 

7-90

表 5.4.3-1 德意志聯邦共和國部分聯邦州濱水緩衝設置與設限辦法概況 ( 續 ) 

薩克森 

Sachsen 

向外至少 10m 

向內至少 5m 



圍 

• 距離水濱 10m 內禁止使用 

農藥與肥料 , 樹木醫療用藥 

與防蟲用藥不在此限 

• 距離水濱 5m 內禁止使用有 

損水體水質之化學物質 

• 主管機構可依個案擴大限 

制範圍 

薩克森 - 安哈特 

Sachsen-Anhalt 



體 5m 



圍 

• 禁止使用與囤積有害水體 

水質之化學物質 , 包含有機 

農藥 

• 濱水禁止使用肥料與農藥 

• 主管機構可依個案擴大限 

制範圍 

什列斯威 - 好斯 

敦 

Schleswig- 

寬度 10m– 可 

視需求另訂 

無 

• 禁止使用肥料、農藥以及所 

有損害水體水質之化學物 

質 

Holstein 

圖林根 

Thüringen 



體 5m 



圍 

• 禁止使用及存放所有損害 

水體水質之化學物質 

• 包含有損水體水質之農 

藥、林葉用藥 

※ 

※ 

※ 

※ 

各州政府中主管機構均為地方水資源單位以及水體水質監測單位 

部分州政府可依據當地民情與社會經濟狀況 , 以個案方式處理力外案件 

柏林、不來梅與漢堡為德國直轄市 , 亦屬於聯邦州 

一級水體指有提供飲用水之水體 , 二級水體則只有供休憩之用 

由上表可見 , 德意志聯邦各州對濱水緩衝帶的設置彈性大小不一 , 兩個直轄市以及 

面積最小的薩爾蘭州 , 由於面積狹小 , 人口密集 , 且水源缺乏 , 因此對緩衝帶設置寬度 

沒有彈性規定。 

濱水緩衝區在種植植物數量與種類方面 , 目前德國通用準則為每公尺種植三株木本 

植物 , 樹種的選擇以當地現有種 , 並對污染物攔阻以及防止沖刷具有功能為優先 , 若必 

須選用外來種 , 則需經過生態和植物學家評估後方可行 , 在部分地區外來樹種是禁止 

的。種植費用目前約為 13.5 歐元 / 株 , 而維持費用 ( 樹木保養、定期修剪等 ) 則每公尺 

每年約為 1.6 歐元。至於草本植物則限制較小 , 且成本不高 , 因此多不列入成本考量中。 

濱水緩衝區設置時 , 除了面積設定與植物的選擇外 , 最重要的即是土地的取得。方 

7-91

法有政府依照公告地價收購、長 / 短 / 無限期租賃等。目前進行收購的費用約略可分為一 

般與農業用地兩類 , 一般用地價格約在 1 歐元 /m 2 , 而農業用地又可分為一般與正在耕 

作用地兩種 , 價格由 1.5 至 5 歐元 /m 2 不等。在租賃方面 , 有限期租賃價格目前約為 900 

歐元 / 公頃 / 月 , 若為無限期租賃合約 , 除了租賃費用外 , 尚有交通賠償與資本成本賠償 , 

由各地方政府依照當地狀況與地主協調後訂定。 

依據上述兩部份成本 , 德國目前設置濱水緩衝區的初設與維持費用估算實例如表 

5.4.3-2 所示。 

表 5.4.3-2 德國濱水緩衝區設置與維持費用估算實例 

河川長度 :10km 

濱水區 

寬度 :10m 

土地種類 : 一般農業用地 

設置方法 : 河岸兩側分別選擇適當位種植樹木 , 共 300m 

費用類別單價數量總價 

土地收購 1.3€/m 2 10000×10×2=100000m 2 260000€ 

種植樹木 13.5€/ 株 300×10×3=9000 株 121500€ 

維持費用 1.6€/m/ 年 1000×10×2=20000m 32000€/ 年 

初設費 + 第一年維持費 

用 

413500€ 

平均費用 

41350€/km 河岸 

=1654000 台幣 /km 

河岸 

案例 :Gütersloh 

Gütersloh 位於北萊茵 - 西發州中部 , 為一有 100,000 居民的中大型城市。由於位於 

工業高度開發的魯爾區 , 再加上當地精緻農業開發已久 , 水質優養化現象相當嚴重。自 

1990 年起 , 該市便推行濱水緩衝區設置計劃 , 並配合多項水體保護措施 , 以改善污染 

現象。在土地取得方面 , 當地並未採用強制徵收 , 而是以地主自願加入為原則 , 除了收 

購或租賃費用外 , 並提供多項優惠方案以鼓勵民眾。此外 , 緩衝區鄰近土地地主 , 若因 

緩衝區設置而蒙受經濟上損失 , 則可依事實向政府提出求償 , 賠償以一次性為原則。 

除了種植樹木與植被外 , 也施行下列各項禁令 , 以維護緩衝區並保護水質 : 

• 禁止一切會對水體或河岸區造成永久影響之活動 

• 禁止使用肥料及其他化學農藥 

• 禁止設置飼料肥料存放塔與堆肥場 

7-92

• 禁止種植牧草 

• 緩衝區禁止做為農田邊地或農用道路使用 

• 包括區內植物維護時 , 禁止一切機械設備進入區內 

在施行多年後 , 市府管轄範圍內已有多處濱水區漸漸恢復舊觀 , 且河川水質也大幅 

獲得改善 , 圖 5.4.3-1 即為設置前後濱水地區改善比較圖。 

A. 濱水緩衝區設置前 , 土壤沖刷 

與水質惡化明顯可見 

B. 濱水緩衝區設置後 , 土壤沖刷得到抑制 , 

水質大幅改善 

圖 5.4.3-1 德國北萊茵 - 西發州 Gütersloh 市設置濱水緩衝區前後比較圖 

5.5 歐美案例與作法適用性分析 

無論是自然客觀條件 ( 如天候、地理、生態 ), 或是人文主觀條件 ( 如社會、政治、 

經濟、民情 ), 台灣地區與歐美各國均有差異 , 若欲將本章各節所提及討論的案例作法 

引用至台灣地區 , 必須考慮其適用性 , 以及在引入時修正的必要性與修正範圍。 

綜合上述所介紹討論的美國與德國策略與技術 , 可以結論出 : 美國的作法是策略與 

工法並行 , 技術上是採行多種工法並用 , 確保成效 ; 而德國在面對水庫與集水區營養鹽 

污染方面 , 主要還是偏重在利用法規政策 , 來達到源頭減量與避免的目標。在技術方面 

雖然是人工濕地與濱水緩衝區並重 , 但是有鑒於部分環保團體的反彈 , 以及濕地可能造 

成的衛生問題 , 濱水緩衝區仍為各州政府偏重的工法。以下就政策與技術兩方面來探討 

其適用性。 

1. 策略適用性 : 

7-93

先進的工法技術必須有完善的法規政策作為後盾 , 方有發揮功效的機會。除了 

各種現地工法外 , 美國環保部、農業部以及海洋與大氣部均就其管轄範圍 , 訂定多種 

管制辦法 , 規範非點源污染。由於美國環保政策與法規與台灣極為相似 , 以下就針對 

德國做法進行適用性分析。 

德國聯邦與地方政府均實施了多款農 / 牧業非點源污染管制規定 , 對集水區及湖 

泊水質進行保護 , 其中包括 : 

• 雨季土壤含水飽和、積雪或結冰地區禁止施用肥料 

• 管制秋季耕作 

• 監測全國農地休耕期間氮磷殘餘量 , 建立資料庫 , 並計劃引進罰則 

• 計劃徵收化學肥料稅、化學農藥稅 

• 宣導適量施肥 , 包括降低氮肥建議使用量、栽植期間以外禁止施用氮肥 

• 規範農民 / 牧場業者建立完整的施肥與用藥紀錄 

• 輔導農民進行耕作規劃 , 加強輪耕制度 

除了以上源頭管制法規措施外 , 也配合各種生態工法 , 建立許多集水區與水源保護 

規範 , 包括有 : 

• 濱水緩衝區內禁止各種化學藥物使用 , 並禁止所有機械設備進入 

• 緩衝區外設置管制區 

• 管制區內僅對農業活動做有限度的開放 , 包括儲存設備以及種植 

• 緩衝區內現有之各項建物需視情況予以拆除 

• 濕地周圍土地禁止用於建構運輸道路 

德國法制一向較其他各國更為嚴謹 , 在防治水庫優養化以及集水區營養鹽污染 

方面 , 早在水體保護法時代就以建立完整的法規系統 , 近年又進行多項修訂與增補。 

各項規定中雖然有部份係針對不同地區特性 , 但其中也有值得我們借鏡之處 , 以下分 

點說明。 

(1) 長期性宣導 : 

德國部分一級地方政府長期任聘農業與環工專家學者 , 全程協助農民進行耕作 

規劃以及施肥規劃 , 在不影響收益下 , 將施肥與農藥使用量降到最低 , 並以規範方 

式輔導農民建立施肥與用藥紀錄 , 以備在進行污染量估計時做為依據。目前在台灣 


的宣導教育作法 , 僅限於宣導說明會召開 , 這種一次性的宣導會對觀念的落實成效 

有限 , 在短時間內無法讓一般民眾了解非點源污染的嚴重性 , 且說服力低 , 造成目 

標與實際的落差。若能以階段性計劃方式提供經費 , 任聘農業與環工專家學者 , 長 

期輔導協助農民 , 改善施肥與耕作方式 , 並宣導建立完整的施肥與用藥紀錄 , 將可 

對營養鹽非點源污染有減量的作用。 

(2) 嚴格管制水源集水區內各種行為 : 

德國在管制區或保護區內的活動限制 , 由原有的化學施肥與用藥限制 , 擴大為 

包括休憩與運輸在內的各種活動。以水庫為例 , 部分供應用水的水庫 , 除了禁止任 

何機動船隻行使外 , 並管制遊憩活動範圍 , 以及有機纇肥料的使用。這種作法在台 

灣雖然預期會有多方阻礙 , 且對部分依靠旅遊休憩為主的地區有負面影響 , 但若能 

將經營方式轉形為生態旅遊 , 並與上述長期宣導措施結合 , 將可由多方面同時降低 

及避免營養鹽非點源污染。 

(3) 鼓勵措施 : 

德國在農牧業源頭減量方面 , 由宣導鼓勵為始 , 以漸進方式引入罰則與稅則 , 

最後以優惠與處罰並重的方式規範民眾進行減量。在台灣 , 由於政治生態緣故 , 罰 

則與稅則的推行勢必窒礙難行 , 因此建議參照德國以減稅及其他優惠方式 , 鼓勵農 

民進行源頭減量 , 並以收購、租賃等方式取得國有地以外的土地 , 設立濕地與緩衝 

區 , 並對提供土地的地主予以各種優惠待遇 , 做為獎勵。 

(4) 土壤全面性長期監測 : 

在台灣由於山高水急 , 雨季時表面逕流量大 , 再加上水土保持不佳 , 土壤沖刷 

成為營養鹽污染重要的來源之ㄧ。有鑒於此 , 可以參照德國這方面的作法 , 長期對 

農林牧用地以及濱水區進行殘餘磷與氮的定期採樣監測 , 並針對各地不同的天然背 

景濃度 , 訂定休耕期耕地、農地週遭地區以及濱水區土壤中氮、磷含量標準 , 作為 

各項措施施行以及成效評估的依據。 

這些策略的施行 , 除了需要有完善的政策規劃外 , 民眾守法尊法心態與環保意 

識 , 也是政策成敗的主要關鍵之ㄧ。目前台灣地區民眾環保意識普遍均高 , 對於營 

養鹽類造成水體優養化也有相當的認知 , 但是守法精神略嫌不足 , 因此在多項鼓勵 

性、輔導性的政策與宣導外 , 建議以柔性管制的法規規範民眾重視優養化現象 , 以 

加強對水源的保護。 

2. 技術適用性 : 

7-95

美國當地無論天候條件與自然環境 , 與台灣差異性大 , 但是歐洲整體來看 , 除了 

天候條件差異大外 , 地理環境與台灣稍有類似 , 尤其是德國 , 屬於高山與平原各半 , 

高山地區多位於國土南半部 , 而平原則分布於北半部 , 瀕臨北海與波羅的海 , 多數河 

川皆為由南向北流。歐美各國位於山區內的集水區地理狀況與台灣較相似 , 但是坡度 

與流速較緩 , 豪雨與融雪時表面逕流雖大 , 土壤沖刷現象不似台灣地區嚴重。當地現 

行的工法技術對台灣本土的適用性分析與修正建議討論如下 : 

(1) 人工濕地 : 

德國目前現有的人工濕地約略可分為兩類 : 第一類來源為以往的露天採礦礦 

場 , 開採結束後餘留下來的窪地 , 經過長期自然力量的復元以及少量人工干預 , 形 

成一個生態系 , 這種過程稱為 Natural Attenuation, 所形成的溼地則稱為「具有淨 

化作用的生態群落」(Biotop mit Reinigungswirkung)。此種濕地由於本身土質與礦業 

的影響 ,pH 值普遍較高 , 對包含重金屬以及一些鹽類在內的汙染物沉降去除效果不 

錯 , 但水質偏鹼性。第二類為純人工設置的人工濕地 , 如前節所言 , 大多屬於小型 

且用於處理家庭廢水的強化處理系統 , 處理水質濃度較高 , 與集水區內水質相差甚 

遠。盡管如此 , 整體而言 , 若是能針對該地天候、地理環境與汙染狀況選擇適當的 

植物 , 並保持適當的操作與維修 , 將可對營養鹽類起攔阻的作用。 

(2) 濱水緩衝區 : 

根據美國與德國各地的經驗 , 濱水緩衝區無論對集水區水質以及水域生態 , 都 

具有正面的作用。濱水緩衝區設置最大的障礙在於土地的取得 , 德國與台灣同樣為 

地狹人稠 , 土地取得不易 , 但是就成效來說 , 濱水緩衝區仍是水體多重屏障中重要 

的一環。台灣集水區多陡坡 , 表面逕流大時容易造成侵蝕溝 , 使得濱水區植被攔阻 

與降低逕流的效果大減 , 因此在台灣集水區內若欲設置濱水緩衝區 , 必須額外考慮 

坡度問題。但是就如前面所言 , 緩衝區內以及周圍地區的管制措施 , 對緩衝區設置 

的成敗有決定性的影響 , 如何在工法技術與政策法規上取得平衡點 , 將會是未來重 

要的工作項目。 

(3) 工程補強措施 : 

根據歐洲與美國的經驗 , 以人工濕地或濱水緩衝區去除攔阻水中營養鹽類進入 

水體 , 在硝酸氮與總氮的去除上效果相當不錯 , 但是對磷的效果卻有限 , 因此在設 

置時 , 建議考慮以工程技術來彌補不足。例如在磷營養鹽污染情況較嚴的地區 , 可 

以與濕地或緩衝區結合 , 額外採用如吸附、過濾、沉降等傳統水處理技術 , 加強整 

體磷的去除。傳統技術選擇時需考慮下列幾項因素 : 

7-96

• 濃度 : 集水區水質屬於低濃度範圍 , 一般水處理技術中 , 僅有高級處理適用於低濃 

度範圍 , 如何將高級處理轉變為現地可用 , 或者將簡易的初級改良為適合現地低濃 

度 , 會是後續各個相關研究的重點。 

• 成本 : 低成本、高長效性本就是生態工法最大的優點 , 傳統水處理技術中的高級處 

理則多屬於高成本、維修需求高的技術 , 如何在維持去除效率條件下有效降低成 

本 , 亦為後續研究重要項目。 

總結上面所提的各項適用性分析與建議 , 一個在先進國家成功的技術與工法 , 必有 

其背景 ( 包括天候、地理、生態、社會、政治、經濟、風俗民情等 ), 以往台灣一些技術 

引進的先例也證明 , 一味地採用他國技術作法 , 而不問該法在本土的適用性 , 以及是否 

有修正的必要 , 最終只會導致失敗。美國與德國的做法雖然不盡相同 , 但是若能根據本 

土現況擷取精華 , 加上適當的修正與足夠的現地驗證 , 必可取得適合台灣的最佳作法。 

7-97

參考文獻 

Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft, Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen 

Parlaments und des Rates vom 23. Okt. 2000 zur Schaffung eines 

Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich Wasserpolitik 

(Wasserrahmeichtlinie) 

Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft, Richtlinie 91/676/EWG des Rates vom 12. 

Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung durch Nitrat aus 

landwirtschaftlichen Quellen (Nitratrichtlinie) 

Borchardt, D. et. al., 2004. Grundlagen für die Auswahl der kosteneffizientesten 

Maßnahmenkombinationen zur Aufnahme in das Maßnahmenprogramm nach 

Artikel 11 der Wasserrahmrichtlinie–HANDBUCH. Forschungsbericht 202 21 210 

von Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 

Herausgeber: Umweltbundesamt, Berlin 

Brix, H., 1990. Gas exchange through the soil–atmosphere interphase and through 

death culms of reed Phragmites australis, in a constructed reed bed receiving 

domestic sewage. Water Res. 24, 259–266. 

Geller, G., 1998. Horizontal durchflossene Pflanzenkläranlagen im deutschsprachigen 

Raum–langfristige Erfahrungen, Entwicklungsstand, Wasser Boden 50, 18–24. 

Geller, G., Thum, R., 1999. Langzeitbetrieb von Pflanzenkläranlagen: 

Stoffanreicherung und Betriebsstabilität. Wasser Boden 51, 39–43. 

Havens, K.E., Schelske, C.L., 2001. The importance of considering biological 

processes when setting total maximun daily load (TMDL) for phosphorus in 

shallow lakes and reservoirs, Env. Pollution 113, 1–9 

Hiscock, J.G., Thourot, C.S., Zhang, J, 2003. Phosporus bodget – land use 

relationships for the northern Lake Okeechobee watershed, Florida. Ecological 

Engineering 21, 63–74 

Interagency Workgroup on Wetland Restoration: National Oceanic and Atmospheric 

Administration, Environmental Protection Agency, Army Corps of Engineers, Fish 

and Wildlife Service, and Natural Resources Conservation Service, 2002. An 

introduction and user’s guide to wetland restoration, creation and enhancement. 

7-98

Klapper, H., 1992. Eutrophierung und Gewässerschutz. G.-Fischer-Verlag Jena. 

Lüderitz, V., Borchardt, D., Klapper, H., Eckert, E., 1999. Aspekte eines 

zukunftsfähigen Umganges mit Wasserressourcen. Wasser Boden 51, 40–45. 

Lüderitz, V., Kuhn, B., Eckert, E., Langheinrich, U., 1999. Der dornige Weg zur 

Nachhaltigkeit in der Abwasserbehandlung–das Beispiel Sachsen-Anhalt. gwf– 

Wasser/Abwasser, 140, 482–489 

Platzer, C., Rustige, H., Lauer, J., 1998. Pflanzenkläranlagen: Beim Stand der 

Technik angekommen. WWT 02/98, 17–18 

Reckerzügl, T., Bringezu, S., 1998. Vergleichende Materialintensitätsanalyse 

verschiedener Abwasserbehandlungssysteme. gwf – Wasser/Abwasser, 139, 

706–713 

Knight , R.L., Gu, B., Clarke, R.A., Newman, J.M., 2003. Long-term phosphorus 

removal in Florida aquatic systems dominated by submerged aquatic vegetation. 

Ecological Engineering 20, 45–63 

Schierup, H.H., Brix, H., Lorenzen, J., 1990. Wastewater treatment in constructed 

reed beds in Demark; state of the art. In: Cooper, P.F., Findlater, B.C. (Eds.), 

Constructed Wetland in Water Pollution Control. Pergamon Press, Oxford, pp. 

495–504 

Soil Conservation Service of US Department of Agriculture, 1997. National 

Engineering Manual, Title 210 

The Interstate Technology & Regulatory Council Wetlands Team, USA, 2003. 

Technical and regulatory guidance document for constructed treatment wetland 

v. Feld, K., Hansen, K., Kunst, S., 1997. Bestandsaufnahme, Reinigunsleistung und 

Einsatzsmöglichkeiten von Pflanzenkläranlagen in Niedersachsen. In: 

Pflanzenkläranlagen. Schriftenreihe der kommunalen Umwelt-AktioN, 30, 39–45 

Uferrandstreifen–Programm der Stadt Gütersloh. Stadtsbrochüre. 

US-EPA 官方網站資料 http://www.epa.gov 

US-EPA Report 841-B-01-001, June 2001. Index of case studies organized by state, 

territory and tribe. 

7-99

7-100

第六章 

國內優養化水庫優先整治之評選 

6.1 主要優養水庫現有資料之整合 

本計畫之工作範圍為國內重要優養水庫 , 包括新山水庫、明德水庫、永和山水庫、 

鯉魚潭水庫、仁義潭水庫、蘭潭水庫、白河水庫、鏡面水庫、澄清湖水庫、鳳山水庫及 

牡丹水庫計 11 座 , 於報告第二章各水庫蒐集現有資料 , 分自然環境、社經環境、水資 

源利用現況、水質資料分析、營養鹽來源與污染量之推估五節整理。資料主要內涵包括 

水庫之管理機關、水庫用途、總蓄水量、集水區面積、水系及水系名稱、地文環境、氣 

候水文環境、人文社經環境、水質資料、土地利用情形、土地使用與優養化關係、水庫 

特性、污染源與污染量、水庫涵容能力分析、水庫有關之整治計畫、水庫之監測資料。 

計畫期間依蒐集之現有相關資料 , 彙整見表 6.1-1, 為計畫範圍之 11 座水庫現有資料查 

核結果。 

表 6.1-1 台灣地區重要優養水庫背景資料查核表 

項目 

水庫名 

管 

理 

機 

關 

水 

庫 

用 

途 

總 

蓄 

水 

量 

集 

水 

區 

面 

積 

水 

系 

各集 

水區 

水系 

圖 

水 

系 

名 

稱 

地 

文 

環 

境 

氣 

候、水 

文環 

境 

人 

文 

社 

經 

水 

質 

藻 

類 

生物相 

浮游 

動物 

其 

他 

新山水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

永和山水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

明德水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

鯉魚潭水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

蘭潭水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

仁義潭水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

白河水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

鏡面水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

澄清湖水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

鳳山水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

牡丹水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

註 :1.◦ 表已有監測 ; 表全無資料。 

2. 涵容能力分析部份 , 缺歷年水力負荷 ( 出入流量 )。 

7-101

表 6.1-1 台灣地區重要優養水庫背景資料查核表 ( 續 ) 

水庫名 

項目 

土地 

使用 

分佈 

水庫 

特性 

點源 

污染源 

非點 

源 

內部 

負荷 

污染 

整治 

計畫 

涵容 

能力 

分析 

環境監測計 

畫 

水質 

其他 

備註 

新山水庫 ◦ ◦ 

永和山水庫 ◦ ◦ 

明德水庫 ◦ ◦ 

鯉魚潭水庫 ◦ ◦ 

蘭潭水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

仁義潭水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

白河水庫 ◦ ◦ 

鏡面水庫 ◦ ◦ 

澄清湖水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

鳳山水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

牡丹水庫 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 

註 :1. 環境監測計畫表環保署之監測外 , 有部分之監測資料。 

2. 涵容能力分析部份 , 缺歷年水力負荷 ( 出入流量 )。 

水庫基本資料調查 , 通常包括集水區之地文、土地利用、水文、氣象、社經環境及 

水資源使用狀況等 , 國內水庫大多數都有這些資料 , 不過缺乏管理或更新 , 部分水庫配 

合 GIS 資料庫的建立更能即時有效地應用於水庫管理上 , 由此次資料之蒐集這部分 , 各 

水庫之管理上都有很大的改善空間。 

水庫水質及生物相 ( 浮游動植物及魚類相 ) 之調查是瞭解評估水質狀態最重要之工 

作。因此 , 在開始進行水庫水質、藻類監測及優養評估之前 , 需詳細評估既有資料以確 

立未來收集方向 , 避免投入許多監測成本後卻無法掌握實際問題。國內例行性水庫水質 

監測最完整的資料來源為環保署 1993 年底開始的季監測計畫 , 此次計畫範圍內部分水 

庫管理機關僅有突發事件時加強採樣結果 , 其他則為學術機關針對研究目的所做之短期 


分析。 


單位。因水庫污染物濃度不高 , 確認分析資料的有效性非常重要 , 且水庫水質的時間變 

異 ( 季變異 ) 比空間變異來得顯著 , 因此由同一單位執行之長期性固定位置之監測最有代 

表性 , 而偶發性或學術機關針對研究目的進行之水質分析 , 維時甚短不宜作長期趨勢之 

分析 , 只能作為短期參考。 

根據本團隊分析水利署南水局四個管理中心水質資料的經驗 ( 溫 ,2002), 整理出評 

估國內既有水庫水質資料的幾項建議 : 

1. 國內水庫水質監測為每年委託技術服務 , 所以可能每年的分析單位都不同 , 就算同 

為認證實驗室 , 不過實際上不同分析單位之間的分析結果確有顯著差異 , 尤其在葉 

綠素 a 方面 , 因濃度不高 , 如果使用的採樣方法跟分析步驟略有差異 , 實驗誤差往 

往超過實際變異。 

2. 對特別關切之主要優養水庫而言 , 現有環保署每季監測全省水庫水質的頻率不夠 , 

水庫在夏季受到降雨及藻類生長的影響 , 水質變化大 , 應增加採樣頻率。 

3. 有些水庫每月例行監測點與環保署監測點不同 , 例如南水局在曾文水庫的採樣點多 

位於岸邊 , 而環保署監測點則位於主流中央 , 再加上採樣頻率跟分析單位不同 , 所 

以就算資料很多 , 也無法一併使用。 

國內主要水庫除了翡翠水庫外 , 其餘均無例行性監測藻類之計畫 , 所以無法用藻類 

指標評估優養狀態 , 部分水庫也僅針對特別研究目的短期監測。 

水庫污染負荷調查與估計部分 , 包括外部負荷之點源污染與非點源部分 , 及內部污 

染負荷。內部污染負荷主要包括底泥釋出污染 , 水上行為如垂釣等 , 地下水入滲、水庫 

內生物之代謝等 , 但以底泥之釋出為主 , 台灣地區部分水庫 , 因垂釣行為對水庫污染負 

荷之貢獻評估 , 亦佔相當的部分。這些部分在國內水庫資料部分最欠缺 , 但卻是水庫整 

治時最重要的。前述資料之調查方法等 , 請參考報告第八章。 

依據前述之評析 , 針對計畫範圍內之 11 座水庫在基礎調查研究之建議 , 分述如下 : 

1. 新山水庫 : 

水庫所引基隆河取水口水質、水量之監測 , 水庫內部污染負荷之調查。水庫浮游 

生物含藻類相及浮游動物之調查。水庫集水區 (1.6 km 2 ) 之污染源及污染量調查 , 越域 

引水河川 ( 基隆河流域 ) 之污染源、污染量調查 , 離槽水庫最佳取水之規劃。 


2. 永和山水庫 : 

該水庫所引中港溪取水口水質、水量之監測 , 水庫內部污染負荷之調查。水庫浮 

游生物含藻類相及浮游動物之調查。水庫集水區 (4.8 km 2 ) 之污染源及污染量之調查 , 

區內為頭份附近之重要景點 , 應含遊客之調查 , 越域引水河川中港溪及其支流之污染 

源、污染量之調查 , 離槽水庫最佳取水之規劃。 

3. 明德水庫 : 

水庫內部負荷之調查。水庫浮游生物含藻類相及浮游動物之調查 , 水庫集水區 ( 老 

田溪 ) 之污染源及污染量調查 , 集水區內之遊憩行為及果園之污染貢獻於調查中應重 

視。 

4. 鯉魚潭水庫 : 

水庫內部污染負荷之調查。水庫浮游生物含藻類相及浮游動物之調查。水庫所引 

水之大安溪取水口之水質、水量監測 , 水庫所在景山溪集水區 (53.45 km 2 ) 污染源與 

污染量調查 , 集水區內因台 3 線緊鄰水庫上游湖面 , 且距大湖、泰安、汶水不遠。另 

集水區內果園 ( 枇杷、高接梨等 ) 為重要土地利用 , 故遊憩及果園污染之調查應重視 , 

垂釣之污染調查 , 半離槽水庫最佳取水之規劃。 

5. 蘭潭 - 仁義潭水庫 : 

現有蘭潭水庫曝氣效益評估 , 水庫所引水之八掌溪取水口水質、水量之監測 , 兩 

水庫內污染負荷之調查。水庫內生物相之調查 , 水庫集水區 - 蘭潭、仁義潭 (2.07 km 2 ; 

3.66 km 2 ) 內之點源與非點源污染源、污染量之調查 , 因水庫為嘉義附近重要遊憩地 

點 , 且位於嘉義市都會區 , 故遊憩部分應重視。越域引水之八掌溪流域污染源、污染 

量調查 , 最佳取水之規劃。 

6. 白河水庫 : 

水庫內部污染負荷之調查 , 水庫內浮游生物之調查 , 水庫集水區之急水溪流域之污 

染源及污染量調查 , 因水庫緊鄰關仔嶺風景區 , 遊憩污染部分應重視。 

7. 鏡面水庫 

水庫內部污染負荷之調查 , 水庫內生物相之調查 , 集水區內之污染源及污染量調 

查 , 水庫集水區以果園 ( 芒果 ) 為主 , 果園污染調查應重視。 

8. 澄清湖水庫 : 

澄清湖水庫曾進行曝氣工程 , 及魚類放養之生物控制及 CuSO 4 施放以控制水庫 

優養 , 目前正進行底泥之浚渫移除。以往亦進行藻類相、內部營養鹽釋出之調查。俟 

7-104

水庫底泥移除後 , 建議水庫之相關調查 , 應含引內河川取水口之水質、水量之監測、 

內部污染負荷之調查、水庫內之生物相調查、水庫集水區內之污染源及污染量調查 , 

因澄清湖為大高雄之重要遊憩地點 , 故遊憩污染應重視 , 最佳取水之規劃。 

9. 鳳山水庫 

鳳山水庫目前仍進行深層曝氣以控制水庫優養 , 以往亦曾進行底泥釋出之研究、 

藻類相之調查。建議該水庫應再進行之調查 , 含曝氣工程效益之評估 , 水庫集水區 (3.0 

km 2 ) 之污染源、污染量調查 , 最佳引水之規劃。 

10. 牡丹水庫 

牡丹水庫水資源局於民國 91~92 年間曾進行水庫集水區之點源及非點源調 

查、水庫內水質及藻類相之調查、水庫底泥之釋出研究。建議強化水庫集水區內之 

農業污染 , 及水庫內之生物相之調查研究。本團隊規劃為優先整治之水庫 , 故其集 

水區之點源、非點源污染調查 , 有繼續執行之必要。 

6.2 優養化水庫優先整治次序之評選 

6.2.1 水庫整治優先次序之評選標準原則 

行政院環境保護署為能有效解決台灣水庫優養化問題 , 期以美、日等國及台灣實施 

有年的生態工法及現地工法 , 應用於優養化水庫集水區。初步規劃評選優先配合整治之 

水庫 , 使在既有經費下 , 在較短時程對台灣優養化水庫之改善 , 達到最佳的績效 , 故擬 

訂本評選標準。 

水庫湖泊優養化整治方法之篩選 , 除水庫優養化之診斷外 , 尚含可能技術之收集引 

進及在地適宜性評估等複雜步驟。且一個水庫優養整治計畫執行 , 亦有其決定之步驟 , 

俾便說明水庫整治優先序之評選標準原則 , 圖 6.2.1-1 簡要以流程圖分別說明整治方案 

計畫之規劃及執行程序及水庫整治方法篩選程序。 

為改善目前優養之水庫 , 環保署擬以學者專家、主管機關、相關機關及本計畫所建 

議之相關經驗技術 , 篩選出可優先配合整治之水庫 , 配合整治。期使國內水庫之優養化 

控制 , 達事半功倍之效。 

本計畫後續除繼續收集、彙整及分析國內現有優養之水庫資料外 , 並收集國內外之 

整治技術 ( 工法 ) 或策略以及諸位先進之寶貴意見 , 以規劃已呈優養之水庫整治計畫 , 

草擬結果將於後續座談會討論。 

本計畫初擬水庫整治優先序之評選標準 , 如表 6.2.1-1 所示 , 評選表中分評選項目、 

7-105

評選細項及權重 , 評選項目分整治後受益目標、水庫之背景條件、技術之可行性、經費 

及民眾之參與與行政之配合等五大項。經北、中、南三次專家座談會 , 對評選項目、細 

項及權重所做問卷 , 計回收 13 份。針對評選項目部分 , 委員建議意見有兩項 :(1) 增加 

整治時之管理及維護項目 ,(2) 評選項目僅考量整治水庫之背景條件、技術可行及經費三 

大評選項目即可。關於意見 (2) 因問卷結果仍以委員所建議之三大權重較高 , 故未將評選 

準表另二項作調整及刪除 ; 有關意見 (1) 之部分 , 納入技術可行之評選項目之第二細項備 

註說明內。 

問卷所得之評選標準權重如表 6.2.1-2 所示。結果對選擇優先整治時 , 水庫之背景 

條件、技術可行及經費權重較高 , 對整治績效、優養化改善目標之達成機會及供水量、 

服務人口或範圍為評選細項其權重配比最高 , 總計佔權重之 27%。權重問卷配比結果差 

異較大者為主管機關之配合經費、副作用考量及法令限制考量三細項。 

用水單位要 

水質目標 

法令標準 

用水需求 

問題 / 衝突 

評估影響水質目 

標達成之因素 

土地利用 

污染源、污染 

確認達成水質目 

標之可行方法 

社會考量 

生態考量 

達成水質目標方 

法之各種替代方 

案效益評估 

技術考量 

經濟考量 

選擇最佳方案 

方案 

修訂 

執行所訂方案 

評估結果 

7-106

圖 6.2.1-1 簡要整治方案之規劃執行流程 

7-107

表 6.2.1-1 

水庫整治優先序之評選標準表 

評選項目評選細項權重 

整治後受益目標 

整治水庫之背景條 

件 

供水量、服務人口或範圍 

環境之改善 ( 如生態、景觀、環境衛生 ) 

目前優養之程度 

污染源及污染量 

集水區範圍及涵蓋面積 

技術之可行性 ( 含水 

庫外集水區及水庫 

內之整治技術或行 

政管理措施 ) 

優養化改善目標 ( 暫訂 TSI

表 6.2.1-2 

水庫整治優先序之評選標準表專家問卷後權重配比 

評選項目評選細項權重 (%) 

整治後受益目標 (16%) 

整治水庫之背景條件 

(20%) 

技術之可行性 ( 含水庫 

外集水區及水庫內之整 

治技術或行政管理措 

施 )(24%) 

供水量、服務人口或範圍 9(3-15) 

環境之改善 ( 如生態、景觀、環境衛生 ) 7(5-10) 

目前優養之程度 7(5-10) 

污染源及污染量 7(3-10) 

集水區範圍及涵蓋面積 6(3-10) 

優養化改善目標 ( 暫訂 TSI

水庫 ; 而牡丹水庫是台灣最南邊最重要水庫 , 且是台灣唯一熱帶水庫。且前述三水庫中 

蘭潭 - 仁義潭為離槽水庫 , 主要污染源可藉取水口之管理 , 但仁義潭與蘭潭間之輸水渠 

道適宜相關工法施行之配合。牡丹水庫為一在槽水庫 , 水資源局於民國 91~92 年間曾 

進行背景相關資料之調查 , 水庫集水區之污染源背景及其技術可行性亦較適宜。故本團 

隊初步選定為優先整治之對象。 

7-110

第七章優先整治水庫未來三年之研究及行動計畫 

7.1 優先整治水庫集水區既有污染控制工法與規劃檢討 

7.1.1 仁義潭、蘭潭水庫 

仁義潭、蘭潭水庫為本團隊評選後列為未來三年優先整治水庫之一 , 兩水庫為串聯 

運用之離槽型水庫。豐水期由八掌溪吳鳳橋取水進入仁義潭 , 年取水量約為 6000 萬立 

方公尺 , 再經引水道流入蘭潭水庫 ,93 年蘭潭水庫引用水量約為 1801 萬立方公尺。蘭 

潭及仁義潭水庫為嘉義縣市主要飲用水來源 , 管轄機關為自來水公司五區處。 

在水量部分 , 八掌溪流量豐枯明顯 , 仁義潭取水及蘭潭引水幾乎都在豐水期 , 再加 

上兩水庫集水區面積不大 , 蘭潭為 2km 2 , 仁義潭為 3.7km 2 , 研判枯水期幾乎沒有進流 

量 , 而來自本身集水區的逕流量也十分有限。在水質部分 , 兩水庫近四年平均 CTSI 值 

同為 53, 屬於輕度優養狀態。若以雨季 (5~10 月 ) 及非雨季 (11 月至隔年 4 月 ) 分別評估 , 

蘭潭水庫雨季總磷平均濃度為 40μg/L 約為非雨季的 2 倍 , 仁義潭水庫雨季總磷平均濃 

度為 40μg/L 約為非雨季的 1.8 倍 ; 以近四年水質優養比重來看 , 蘭潭水庫被評為優養 

的次數佔 67%, 其中有 61% 發生在雨季、非雨季為 39%, 仁義潭水庫被評為優養的次 

數佔 80%, 其中有 65% 發生在雨季、非雨季為 35%。綜合上述水量及水質評析 , 夏季 

是藻類的大量生長季節 , 發生優養的機會本就較高 , 再加上適逢八掌溪豐水期流入大量 

營養鹽 , 是造成仁義潭及蘭潭水庫在雨季 ( 春末及夏季 ) 優養比重明顯較非雨季高的主 

因 , 根據蘭潭水庫歷年平均總磷濃度趨勢 ( 圖 7.1.1-1), 水庫總磷呈現週期性變化 , 每年 

第一場暴雨後至夏季期間通常都有濃度偏高的現象 , 顯示豐水期取水及季節性環境因子 

是影響水質的主因。 

民國 82 年以來 , 蘭潭水庫之集水區治理及水質改善計畫內容列於表 7.1.1-1。其中 

與水質改善直接相關之治理計畫只有 82 年 6 月完工之水庫曝氣工程 , 其他水土保持工 

程如崩坍地及邊坡治理也算是控制非點源污染的 BMP 方法之一 , 不過這些工程規模不 

大對水質沒有影響。根據 84 年「蘭潭水庫曝氣工程效益評估」研究指出 , 曝氣工程有 

打破分層、增加溶氧、降低藻類總數及葉綠素 a 的作用、改善藻臭味、硝化率提升使氨 

氮及其他有機物濃度降低而減少約 24% 之加氯量 , 底泥缺氧狀況改善後減少磷釋出等正 

面效果 , 負面效果則是因曝氣攪動而造成濁度上升 , 略微增加混凝加藥量。就總磷而言 , 

蘭潭及仁義潭水庫之外部負荷大於內部負荷 , 從集水區著手會比庫內工法有效。 

7-111

表 7.1.1-1 

蘭潭水庫集水區以往治理工程資料及治理成效表 

年度工程名稱完工日期工程內容 

支用經費 

( 萬元 ) 

執行單位 

治理成效 

82 

86 

88 

88 

88 

蘭潭水庫水質改善 

曝氣工程設備工程 

集水區護校周邊崩 

塌地處理工程 

水庫道路水土保持 

工程 

水庫道路水土保持 

工程 

溢洪道下游整治工 

程 

89 水庫淤積清除工程 

90 

90 

90 

蘭潭水庫進水口排 

水改善工程 

蘭潭水庫進水口護 

坡工程 

蘭潭水庫左山脊改 

善工程 

82/06/12 

空氣輸送管 2 條 

(220m,260m)、曝 

氣 200m、上浮操作 

管 2 支、空氣壓縮機 

4 部、曝氣設施監測 

系統 

87/05/27 擋土牆 55m、植生綠 

美化 22m 2 、截洩溝 

64.6m 

88/06/28 護岸 42.6m、排水溝 

115.5m 

88/06/28 擋土牆 35.8m、截洩 

溝 121.33m、跌水 4 

座 

88/12/16 

4197.9 自來水公司 

116 水土保持局 

105.7 自來水公司 

上下層水溫由 5~10℃ 減少為 

0.5~1.6℃; 增加 2~4mg/L 溶 

氧 ; 藻類總數由 1000~5000 個 

/mL 減為 220~2800 個 /mL; 減 

少厭氧狀態 , 底泥由黑褐色轉為 

淺褐色 ; 加氯率由 2.86ppm 減 

為 2.07ppm , 減少加氯率約 

24%; 但濁度由 1.2~9.3NTU 增 

為 2.6~11NTU 

擋土牆無損壞 , 裸露處已植生完 

成 , 截洩溝有利於邊坡之排水 

排水溝有利於排除崇仁護專後 

方邊坡之地表逕流 

103.2 水土保持局排水溝無淤積且排水狀況良好 

護岸 80m 37 自來水公司保護溢洪道下方及主壩 

89/06/08 

水庫清淤 39060m 3 清除水庫淤積最嚴重之處 , 增加 

190 自來水公司 

容量 

90/08/20 增設消能池 

10m×8m 乙座及增 59.2 自來水公司保護進水口 , 避免沖刷 

設蛇籠 60m 

90/09/07 

護坡 100m 2 植生保護邊坡 , 避免土石下移至 


水庫中 

91/12/30 培厚 3000m 2 ; 灌漿 

長度 20m; 集水井 3 

處 

91/12/26 


權重滲流比由 3.6 增為 7.6, 減 

少滲漏之發生 ; 平時及地震時之 

安全係數增加 0.05-0.32 

91 

蘭潭水庫第一副壩 

下游排水溝系統工 

程 

新設排水溝 132.9m 53.7 自來水公司加強第一副壩下游排水 

92 蘭潭水庫修護工程 92/05/22 修復水尺 36.7m 35.2 自來水公司水尺維修 

93 

蘭潭仁義潭邊坡下 

陷修復工程 

93/10/27 

修復下陷 10 處 8.9 自來水公司維護壩體安全 

資料來源 :「蘭潭水庫集水區保育計畫」委託技術服務案 , 台灣省自來水股份有限公司 

第五區管理處 ,94 年。 

7-112

140 

120 

100 

TP (ppb) 

80 

60 

40 

20 

0 

1993/11 1994/11 1995/11 1996/11 1997/11 1998/11 1999/11 2000/11 2001/11 2002/11 2003/11 

時間 

圖 7.1.1-1 

蘭潭水庫歷年平均總磷濃度趨勢圖 

根據「蘭潭水庫集水區保育計畫」委託技術服務案估計之集水區外部污染負荷 , 水 

庫集水區總磷之點源污染量為 399kg/yr, 其中 129kg/yr 來自生活污水 ,270kg/yr 來自 

遊憩污水 , 本身集水區之總磷非點源污染量為 111kg/yr, 總計流入 TP 為 510kg/yr, 以 

此污染結構為基礎提出未來三年治理規劃 ( 短期方案 ) 如表 7.1.1-2, 該報告並輔以水庫零 

維 Vollenweider 模式 , 在穩態 (steady state) 條件下估計水庫平均總磷負荷為 

706.2kg/yr, 並預測所擬之短、中、長期方案改善績效如表 7.1.1-3 所示。 

7-113

表 7.1.1-2 

「蘭潭水庫集水區保育計畫」水質改善工作項目 

施設期程工作項目工程內容經費 ( 仟元 ) 

95 

蘭潭水庫集水區水質 

改善計畫 

1. 推動集水區非點源污染管制措施 ( 依環保署遊 

憩活動非點源最佳管理作業規範辦理 ) 

2. 於蘭潭水庫進水口附近設置水質監測站 

2000 

1. 設置平台階段約 3.85 公頃 

96 

崇仁護專旁檳榔林地 

非點源污染控制計畫 

2. 設置山邊溝約 600 公尺 

3. 設置草溝約 200 公尺 ,W=1M 

4. 施做緩衝草帶 , 包括水平分水槽及草帶 

1365 

(L=150M,W=5M) 

1. 設置平台階段約 10.32 公頃 

山子頂山下方果園及 

2. 設置山邊溝約 1200 公尺 

97 

竹林非點源污染控制 

3. 設置草溝約 500 公尺 ,W=1M 

2889 

計畫 

4. 8. 施做緩衝草帶 , 包括水平分水槽及草帶 

(L=250M,W=5M) 

每年編列 

委託學校或顧問機構辦理有關肥料或農藥減量使 

(95~97 年 ) 

用之教育宣導 , 另利用解說牌、廣告、布告、管 

制標誌或人員解說 , 教導遊客減少垃圾量、垃圾 

非工程類 ─ 當地居民宣分類、不隨意亂丟 ; 野餐、露營、烤肉完後 , 要 

200 

導及風景區遊客教育清除殘餘物到指定的地方 ; 禁止到達的地方 , 以 

減少土壤、草地被踐踏 , 減少雨水入滲功能 , 並 

禁止釣魚等危害水質之行為 , 增加巡守集水區之 

頻率。 



7-114

表 7.1.1-3 

蘭潭水庫水質改善近、中、長程目標 

近程目標中程目標長程目標 

(20mg/L) (15mg/L) (10mg/L) 

推估水體污染 706.17 706.17 706.17 

污染負荷削減量 

建議值 (kg) 

235.67 353.30 470.92 

削減百分比 33.37% 50.03% 66.69% 

進流水管制 

進流水中污染量之削 

減目標值 (125) 


減目標值 (130) 


減目標值 (150) 

集 

水 

區 

治 

理 

點源 

非點源 

透過推動集水區非點 

源管制措施達到 30% 

污水之削減量 (81) 

透過本計畫 BMP 之施 

設預期可達到該區域 

80% 之削減量 (32) 

針對區內生活污水施 

做簡易污水處理設施 

達到 80% 之削減量 

(103.2) 

無其他規劃 

無其他規劃 

以設置緩衝帶及土地 

利用管制將果園改作 

為林地可達 95% 之污 

染量削減量 (105.45) 



若從水庫引水即引進污染量的整體性觀點考量 ,93 年仁義潭水庫豐水期 TP 約為 

20ppb, 若以當年度引水量 1801 萬 m 3 估計引水流入之 TP 負荷約 360kg/yr, 納入計算 

後蘭潭水庫之 TP 污染源結構為引水佔 41%, 本身集水區之非點源污染負荷佔 13%, 遊 

憩及生活污水各佔 31% 及 15%。若考量仁義潭水庫豐水期 TP 監測值為晴天採樣所得 , 

再加上近四年仁義潭水庫雨季平均 TP 濃度可達 40ppb 看來 , 蘭潭水庫豐水期由仁義潭 

水庫引入之污染量應為最重要的營養鹽來源 , 估計可佔總污染量之一半以上 , 所以除了 

自身集水區治理方案外 , 本團隊提出幾點建議 : 

1. 豐水期取水帶入之污染量為影響水庫水質及造成優養之主要因子 , 相關污染控制措 

施要推及到上游之八掌溪飲用水水源水質保護區 , 此舉可同時改善仁義潭及蘭潭水 

庫水質。 

2. 兩水庫之外部負荷遠大於內部負荷 , 在引水前削減污染量會比庫內工法來得有效。 

3. 就自身集水區的非點源污染而言 , 因集水區枯水期之污水流達量不高 , 社區晴日累 

積之點源污染量會在降雨時以非點源形式流出 , 這個部分在污水下水道完成後可獲 

得改善 ; 就短期而言 , 目前可針對枯水期間集水區內流量較大、水質較差的排水 , 

7-115

參考本報告日本集水區點源控制工法及案例加以改善。 

4. 環湖道路及停車場的非點源污染負荷與車流量成正比 , 除了規劃 BMP 改善外 , 實施 

車輛管制亦為思考方向之一。環湖道路周邊之落葉及廢棄物應加強清理 , 尤其在每 

年第一場暴雨前 , 以免在降雨時隨逕流流入水庫 , 如照片 7.1.1-1。 

照片 7.1.1-1 

蘭潭水庫環湖道路落葉堆積及隨逕流流入水庫之狀況 

5. 根據「蘭潭水庫集水區保育計畫」, 蘭潭水庫 98% 的泥沙量來自本身集水區之沖蝕 

及崩塌 , 該計畫提出之水土保持項目 , 包括引水道濱水緩衝帶、庫區保護帶、道路 

邊坡及崩坍地治理規劃實施後 , 可降低集水區非點源污染負荷及減緩蘭潭水庫淤積 

速度 ; 而仁義潭水庫之泥沙來源主要來自八掌溪 , 仍得由取水口上游著手 , 或研擬 

取水策略之改善。 

6. 中、長期污水下水道計畫可削減大部分生活污水污染量 , 目前估計之遊憩污染量已 

達生活污水之兩倍以上 , 因此短期應著重於遊憩污染量的削減。餐飲、公廁及飯店 

污染量在遊憩污水中所佔比例最多 , 且遊憩行為大多集中在庫區周邊 , 流達率會比 

一般生活污水高 , 必需檢討未來蘭潭水庫環湖觀光區開發案之可行性及開發內容。 

7. 目前垂釣取締狀況十分良好應繼續維持。 

7.1.2 牡丹水庫 

牡丹水庫集水區內既有之營養鹽控制有郭 (2003) 等之規劃 , 包括牡丹村 1000 人之 

污水下水道系統和人工濕地之規劃兩方案 ( 見第二章 2.2.10 之 5 的營養鹽控制 ), 預 

計處理之污水量為 250cmd 或 300cmd。 

牡丹溪集水區內有三個村落 , 沿 199 號公路分別為中間路、牡丹村及東源村。其 

中以牡丹村 ( 全村 832 人 ) 和東源村 ( 全村 507 人 ) 較大。估計自來水平均用水量為 

200 lpcd, 產生出來之污水量約為 160 lpcd。但因排水溝不完整 , 排出之污水被居民在 

7-116

排水溝種竽頭 ( 如照片 7.1.2-1 及照片 7.1.2-2), 或自然生長之野草和藻類 ( 如照片 

7.1.2-3) 吸收淨化 , 晴天時污水流達牡丹溪之污染量很少。所以在牡丹村建污水下水道 

或人工濕地 , 只能減少雨天之非點源污染 , 對晴天污染量之削減量有限。 

照片 7.1.2-1 牡丹村土溝上之竽頭 

照片 7.1.2-2 牡丹村水泥排水溝上之竽頭 

照片 7.1-2-3 牡丹村土溝之野草與藻類 

7-117

東源村污水分成村北排水溝和村南排水溝 , 村北排水溝 ( 照片 7.1.2-4) 流量較大 , 

溝內長有完整之植物相是一水泥草溝 , 自然淨化污水水質。村南排水溝 ( 如照片 7.1.2-5) 

流量不大。村內污水及雨水大多流入該村之濕地公園淨化 , 所以不必再建造任何污染控 

制措施。 

照片 7.1.2-4 東源村村北排水溝 

照片 7.1.2-5 東源村村南排水溝照片 7.1.2-5 東源村天然濕地 

7.2 九十五年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 

7.2.1 九十五年度工程部分 

7.2.1.1 仁義潭、蘭潭水庫污染源污染量調查 

1. 計畫概要 

7-118

配合仁義潭 - 蘭潭之相關營養鹽控制規劃措施及引水道模型試驗場之執行 , 進行 

蘭潭及仁義潭水庫之污染源及污染量之調查 , 俾便評析其成效。其內容包含 (a) 規劃及 

調查點源污染量 , 並評析其對水庫水質之影響。(b) 進行水庫水質調查 ( 含藻類相 ), 以 

評析水質之變化情形。(c) 規劃及調查非點源污染量 , 並評析其對水庫水質之影響。(d) 

規劃水庫集水區水質長期監測系統。(e) 模式分析。 

2. 工作內容 

(1) 規劃及調查點源污染量 , 並評估其對水庫水質之影響。 

規劃及調查集水區內家庭污水及其他點源產生之 COD、BOD、NO - 3 、NO - 2 、氨 

氮、凱氏氮、總磷、正磷酸鹽、SS、TOC 污染量與流達污染量 , 並評估其對水質之 

影響。 

(2) 規劃及調查非點源污染量 , 並評估其對水庫水質之影響。 

規劃及調查水庫集水區主要之土地使用及重要非點源污染之污染調查與評估其 

對水質之影響。於水庫主要集水區選 2~3 處於降雨時調查其沉降、氮、磷、COD、 

BOD 等水質濃度與污染量。 

(3) 配合水庫監測站 , 每月分層採樣調查分析水質 , 及各測站之藻類相 , 以評析水質之變 

化情形。 

(4) 規劃水庫集水區水質長期監測系統。 

為掌握水庫水質 , 規劃水庫集水區水質與水量之長期監測計畫。包括水質站規 

劃、採樣頻率、水質分析項目等。 

(5) 模式之分析 

集水區污染推估模式之建立。 

3. 所需經費 

現地調查、水質分析、結果評析、相關規劃、模式驗證 , 所需經費約 220 萬元。 

4. 預期成果 

本計畫為配合仁義潭 - 蘭潭水庫集水區營養控制規劃及模場試驗計畫之工作 , 預 

計可得到下列之成果 : 

(1) 完成仁義潭 - 蘭潭水庫集水區內之點源污染源、污染量之調查。 

(2) 完成仁義潭 - 蘭潭水庫集水區內之非點源污染源、污染量之調查。 

(3) 完成仁義潭 - 蘭潭水庫水質、藻類相及優養變化情形之評析。 

7-119

(4) 完成仁義潭 - 蘭潭水庫之長期監測系統之規劃。 

(5) 完成模式之驗證。 

7.2.1.2 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 一 ): 設計與施工 


蘭潭水庫之水源主要引自仁義潭水庫 , 仁義潭水庫雨季總磷濃度約為 41μg/L, 

非雨季則約為 24μg/L, 本計畫規劃於仁義潭水庫雨蘭潭水庫間之引水河道 ( 如圖 

7.2.1-1) 之位置放置二處串聯之生態淨水池 , 規模長 × 寬 × 深為 40 m × 25 m× 1 

m(SSF) 及長 × 寬 × 深為 60 m × 25 m × 1 m(FWS)。 

生態淨水池 

規劃地點 

圖 7.2.1-1 蘭潭水庫生態淨水池規劃地點示意圖 

兩處生態淨水池 , 因河道旁為嘉義市民登山健行步道 , 此兩處生態淨水池設計 , 

應考量景觀及休憩之配合 , 初步概估經費為 600 萬元 , 管理維護費每年概估約 60 萬 

元。兩處串連生態淨水池完成 , 推估可降低總磷濃度 3μg/L。 

(1) 規劃在仁義潭水庫輸水至蘭潭水庫之河道 , 設置串聯之兩處生態淨水池 ; 概估經費 

600 萬元 , 每年維修管理費概估約 60 萬元。 

7-120

(2) 目前仁義潭水庫進水蘭潭水庫總磷濃度 , 於雨季約 41 μg/L, 非雨季約為 24 μg/L, 

生態淨水池完工後 , 預期進入蘭潭水庫之總磷濃度可降至雨季約 38 μg/L, 非雨季約 

21 μg/L。每年蘭潭水庫引自仁義潭水庫之水量約 1,500~2,000 萬立方公尺 , 生態淨 

水池規劃引 1/20 之水量進入生態淨水池。 

(3) 磷營養源削減量推估 

使總磷濃度減少 3 μg/L; 每年削減量約 3 kg/year。 

2. 生態淨水池之規劃、設計與施工 

有關工法控制系統之細部設計作業 , 含場地基本資料調查、設計圖說、解說告示、 

施工等 , 由管理單位委由工程顧問公司執行。 


工程費 600 萬元 , 每年操作維護費 60 萬元。 

4. 預期效益 

(1) 引由仁義潭水庫輸自蘭潭水庫水量之 1/20, 約 100 萬立方公尺進入生態淨水池 , 降 

低水體中總磷濃度 3 μg/L, 全年削減進入蘭潭水庫總磷 3 kg/year。 

(2) 完成生態工實場去除營養鹽之案例。 

7.2.1.3 集水區廢棄物清除作業 


仁義潭、蘭潭水庫集水面積很小 , 但集水區內有許多農業廢棄物 ( 如照片 7.2.1.3-1 

的香菇太空包 ) 和落葉 ( 照片 7.2.1.3-2), 應雇用人工清除 , 不但可以減少水庫非點 

原污染負荷 , 也可提升蘭潭的遊憩品質。 


雇工每週 ~ 每月 ( 因季節而異 ) 清掃一次集水區之落葉 , 並送至嘉義市垃圾焚化 

場焚化。 


本計畫由自來水公司及嘉義市交通局觀光課負責 , 環保署不提供經費。 

7-121

照片 7.2.1.3-1 仁義潭集水區內廢棄的香 

菇太空包 

照片 7.2.1.3-2 蘭潭集水區之落葉 

7.2.1.4 八掌溪吳鳳橋取水口上游集水區污染控制規劃 

兩潭主要污染來自八掌溪的越域引水 , 所以減少農業的非點源污染 , 可以減少八掌 

溪吳鳳橋和仁義潭的污染。雖然主要污染來自非點源 , 但因點源污染控制成效較好 , 所 

以較重要之點源應列入控制規劃內。集水區中人口最多的中和村 (1066 人 ) 與觸口村 

(1094 人 )。中和村包含奮起湖和石桌 , 石桌約有一半人口不在八掌溪流域內。因中 

和村位於八掌溪發源地 , 距離吳鳳橋取水口很遠暫不建議處理污水。觸口村約有一半人 

口分佈在 124 縣道的埔尾 , 因人口較分散 , 不規劃污水淨化設施 ; 另一半集中在觸口 , 

該部落距離仁義潭取水口只有 8.5 公里 , 居民較集中 ( 約 550 人 ), 也是遊客上阿里山 

與塔塔加森林遊樂區中途站 , 以前遊客在此歇腳甚多 , 阿里山國家風景區將在此設管理 

處 , 將來大部分遊客會改到遊客中心休息 , 該中心有污水處理設施的規劃。觸口人口分 

佈在八掌溪兩岸 , 集中在右岸的約有 500 人 , 污水收集處理後用人工濕地處理。 

集水區非點源污染重主要來自森林和農業活動 , 森林非點源污染控制以保育為主 , 

本文在此不做規劃 ; 農業活動以種茶及檳榔為主 , 檳榔園水土保持問題較嚴重 , 但施肥 

量較少 , 非點源污染的貢獻量不比林地大多少 , 所以非點源污染控制以茶園為主。 

1. 觸口污水之人工濕地淨化場 

7-122

(1) 概說 

觸口人口分佈在八掌溪兩岸 , 集中在右岸的約有 500 人 , 以截流方式收集污水 

50cmd, 另加 500 人遊客污水 30cmd 共 80cmd, 再以人工濕地淨化。初步建議處理 

程序用 FWSSSF, 淨化後排入八掌溪。 

(2) 工程內容 

a. 場址基本資料調查 

(a) 本計畫依九十四年規劃結果提出適合地點之細部設計 , 並以污染強度大之集水分區 ( 支流域 ) 者為優先考量。 

(b) 協助相關單位調查用地地目、使用分區、土地所有權人、使用之可行性 , 並完成用地協調及使用確認 , 協助取得必要之相關 

單位許可以完成用地取得之程序並申請鑑界 , 確認土地使用範圍。 

(c) 收集分析暴雨逕流量 , 依月份、季節分析逕流最大、平均及最小值。 

(d) 規劃及調查集水區內家庭污水、畜牧污水及其他點源產生之 COD、BOD、NO3 - 、NO2 - 、氨氮、凱氏氮、總磷、SS、TOC 污染 

量與流達污染量 , 並評估其對水質之影響。 

(e) 規劃及調查水庫集水區主要之土地使用及重要非點源污染之污染調查與評估其對水質之影響。於水庫主要集水區選 2~3 處於 

降雨時調查其沉積物質、氮營養鹽 (NO3 - 、NO2 - 、NH3、TKN)、磷營養鹽 (PO4 3- 、TP)、BOD、SS 等水質濃度與污染量。測量應 

考量降雨量之豐、枯月份 ; 測量地點應考量逕流沖刷負荷高之地點。 

(f) 收集分析土壤地質、地下水位特性等資料。 

b. 完成細部設計圖說 

(a) 施作工法及設計圖說應經水庫主管機關及環保署同意 , 必要時須經相關單位、專家學者討論確定 , 始得執行。 

(b) 蒐集國內外運用生態工法成果、經驗等相關資料 , 編訂後續操作維護管理方法之標準作業手冊 , 內容至少包含 : 施工期間之 

工地環保措施、安全衛生管理措施、竣工之維護管理、維護操作及水質調查分析費用估算。 

(c) 提出中英文對照之工程告示牌一座、全區告示牌一座、各處理單元解說告示牌至少三座 , 及可顯示處理前後水質性質之水質 

告示平面看板一座 , 細部設計需包括 : 預訂設置地點、內容、形式、規格、材質、各項執照許可、經費、操作維護管理、用 

地取得等等工作 ), 應避免採用太人工化材料 ( 如水泥、金屬等 ) 施作 , 以符合生態環境景觀原則 , 使用之材質應具有防腐、 

防水、不易脆化之功能。 

c. 以彩色圖示標示施工地點座落位置、水質、水量、污染分布狀況、污染削減工法及水質改善效益等 , 並提供相關掛圖。 

d. 上述工作內容須同時結合考量當地地理環境特性並相關整治工作計畫內容互相配 

合 , 並同時協助完成相關之招標文件資料等工作。 

e. 水庫集水區生態工法或現地工法控制系統之現場施工 ( 含工程解說設施 , 細部設計審核通過後九十日曆天內完工 )。 

7-123

(a) 試驗場址進行施工前涉及土地、水利規定者 , 應依法取得相關土地、水利管理單位同意 , 始得執行。 

(b) 試驗場址工程及效益內容至少包含 : 

i. 生態工法設施工程施工 ─ 含管線、機電、植栽、排水、安全防護、解說設施及其 

相關週邊設備等。 

ii. 進水與排水工程施工 ─ 含排水渠道截流引水設施、排水設施及其相關接頭與閥件 

等 ( 不影響原排水功能為原則 )。 

iii. 示範工程場址運作 ─ 生態工程之污染削減效率於懸浮固體量至少應達 80%、於總 

磷至少應達 60%、於生化需氧量至少應達 40%、於總氮至少應達 50%。( 或水 

質處理之懸浮固體量 20mg/L 以下、總磷 0.04mg/L 以下 ( 雨季 )、總磷 0.02mg/L 

以下 ( 非雨季 )、生化需氧量 5mg/L 以下、總氮 0.6mg/L 以下。) 

(c) 試驗場址應依細設成果設置工程告示牌、全區告示牌、各單位解說告示牌及可顯示處理前後水質性質之水質告示平面看板。 

(d) 試驗施工過程前、中、後均應攝影、拍照存證 , 並製作動畫兼具聲音效果之 VCD 展現成果。 

(e) 示範場址之營養鹽削減效益評估與驗證 

i. 本計畫工程完工後 , 試驗期間應於每場累積雨量達 50mm 以上 ( 如試驗期間依 

中央氣象局雨量觀測站資料顯示 , 單場降雨累積雨量不足 50mm 時 , 以趨近 

50mm 之最大雨量進行至少二次試驗 ) 進行驗證 , 其監測項目至少包含原水及 

放流水之化學需氧量、生化需氧量、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮、 

總氮、總磷、磷酸鹽、懸浮固體等 , 採樣頻率應配合現地實際進、出流狀況進 

行分析。 

ii. 提出模場試驗運轉處理情形 , 運轉注意事項及應改善原因及建議 , 經本署同意 , 

執行改善工作。 

iii. 評估生態工法對水質改善效益 , 如本計畫結束時該水質自然淨化之相關參數尚 

不完整 , 承辦廠商應申請展延計畫直至試驗成效完成後方可結案。 

Iv. 於本計畫試驗期結束後至九十五年十二月底前應持續操作及維護試驗場址 , 並 

提出處理成效及評析資料。 

(3) 所需經費 

研究計畫經費概估新台幣 950 萬元 , 維修操作費每年約 100 萬元。 

(4) 本研預期成果 

預計人工濕地可處理 80cmd, 晴天時進流水 BOD 5 、TN、TP 之濃度分別為 

7-124

50mg/L、20mg/L 和 4mg/L。可 80% 去除 , 每日可減少 1.48kg 總氮和 0.26kg 總磷 ; 

雨天時可去除 30% 之非點源污染。 

2. 茶園之非點源污染控制 

(1) 概說 

因為茶樹需要大量氮氮肥 , 茶農常施過量。茶園標準施肥量 350 至 400kg/ha/y, 

茶農施肥量常在 1.5 倍左右。根據調查集水區之茶農使用 1 號複肥和 42 號複肥居多。 

1 號複肥的氮、磷酐與氧化鉀之比值為 20:5:10;42 號複肥氮、磷酐與氧化鉀之 

比值為 23:5:5, 磷酐分子式為 P 2 O 5 , 所以 1 號複肥與 42 號複肥之氮與磷之比值 

分別為 9:1 與 10.4:1, 所施的磷肥較少 , 肥料在土壤中大部分被茶樹吸收 , 所以 

流出之總磷量遠比總氮量少。根據台灣茶葉改良場調查 , 茶菁所含之氮量為毛重之 

20 至 30%, 即含在茶菁內之氮量約 40 至 60kg/ha/y, 估算每公頃茶園每年流出之氮 

量為 320 至 340 kg/ha/y, 降雨隨地面逕流流出之氮量為 20 kg/ha/y 左右 , 所以隨雨 

水入滲至地下水的氮量有 300 至 320 kg/ha/y, 由於總氮不易被土壤吸收 , 加上水庫 

集水區茶園地下岩盤深度很淺 , 所以入滲至地下之氮大部分會變成中間流 , 在流入水 

庫。 

(2) 工作內容 

a. 合理化施肥教育宣導之重點 

減少施肥量是減少茶園非點源污染最有效之 BMP, 所以必須教導茶農「合理 

化施肥」。必須與嘉義縣農會、阿里山鄉農會合作辦理「合理化施肥」教育宣導。 

告訴茶農施肥的時機與部位 ( 如表 7.2.1.4-1 和圖 7.2.1.4-1), 以及在不影響 

茶葉之產量與下合理之施肥量。 

表 7.2.1.4-1 茶樹最有效之施肥部位 

地形茶樹種植位置根系分佈施肥位置 

中內內 : 根粗數少 

外 : 根細數多主要對象 

階梯 

外側內 : 根細數多主要對象 

外 : 根細但短 

緩坡上坡量少而深 

下坡量多而淺主要對象 

取自 : 農委會茶葉改良場王唯一研究員講義 

7-125

圖 7.2.1.4-1 茶樹施肥最佳部位 ( 長方形位置 ) 

取自 : 農委會茶葉改良場王唯一研究員講義 

b. 推行茶園減少 20% 施肥量 

茶樹每年標準之氮施肥量為 400kg/ha/y, 但茶農施肥量常高達 600kg/ha/y, 

比標準多了 200kg/ha/y, 因此減少 20% 之施肥量是容易推行。 

c. 茶園結構性 BMP 推廣之可行性 

八掌溪上游集水區內之茶園都屬於高山茶 , 茶園坡度極陡 , 採用平台階段茶田最能 

減少土壤支流施與非點源之產生 , 其次是等高種植。其他如草溝或草帶法因地面坡 

度大效果恐有限。因此獎勵茶農使用平台階段種植。 

(3) 所需之經費 

教育宣導合理化施肥與平台階段種植 , 每年費用為 200 萬元。 

7.2.2 九十五年度學術研究 - 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 一 ) 

7.2.2.1 離槽水庫優養特性之研究 


瞭解國內離槽及半離槽水庫優養特性 , 提出水質改善可行方法及管理策略 , 以有 

效利用水資源及確保用水水質安全。 

(1) 蒐集國外離槽及半離槽水庫水質管理之研究論文。 

(2) 蒐集並分析國內優養之離槽及半離槽主要水庫相關研究、調查報告及論文。 

(3) 配合分析選定台灣地區優養之重要離槽或半離槽水庫污染源調查結果 , 以擬定改善策 

7-126

略。 

(4) 提出台灣地區離槽及半離槽水庫水質優養特性之探討 , 及水質改善可行方法及管理策 

略。 


計畫工作內容至少包括下列各項 : 

(1) 蒐集國外離槽及半離槽水庫有關水質、操作管理等實例或研究論文至少 15 篇 , 並與 

國內離槽或半離槽水庫比較。 

(2) 蒐集並分析國內呈優養之新山水庫、永和山水庫、鯉魚潭水庫、蘭潭水庫、仁義潭水 

庫、澄清湖水庫、鳳山水庫等七座離槽及半離槽水庫之相關研究、調查報告及論文 , 

含水庫近 10 年之水質與水量季、年變化 , 及水庫直接集水及所引水河川之集水區之 

社經與自然環境背景、水文、水質、土地利用、污染源分佈、污染量等相關調查研 

究之資料彙整、分析與建檔。 

(3) 選定台灣地區優養之重要離槽或半離槽水庫一座 , 調查分析 : 

a. 操作與水質之關係 , 含水庫及所引水河川之水量、水質及水資源使用現況之調查與 

分析。 

b. 水庫所屬集水區 , 含水庫直接集水及所引水河川集水區之資料收集 , 至少蒐集近 

10 年之資料。含社經與自然環境背景、水文、水質、土地利用、污染源分佈及污 

染量等資料並予建檔。 

c. 配合水庫所屬集水區 , 含水庫直接集水及所引水河川集水區之污染源調查及污染量 

之推估 ( 含土地利用、點源及非點源 ) 分析其污染負荷 , 其主要調查工作見 7.2.2.2 

節離槽水庫污染源調查。 

d. 並探討擬定水質改善方法與策略。 


略。至少含 : 

a. 水庫之操作 , 如水庫之引水時機、引用量、自來水原水之取水方式等。 

b. 水庫水質之改善與管理 , 如水庫內及水庫外之污染源削減及水質之改善方法與策 

略。 

c. 所提方法策略之效益評估。 


7-127

現地勘查、資料蒐集、結果評析及相關規劃 , 所需經費約新台幣 120 萬元。 


(1) 完成國內優養之離槽及半離槽水庫資料之建立 , 與特性之探討。 

(2) 完成國內一座重要之離槽或半離槽水庫水質變化、優養特性之詳細調查及水質改善方 

法與策略之擬定。 


略。 

7.2.2.2 離槽水庫污染源調查 ( 一 ) 


配合離槽水庫優養特性之研究 , 選定一離槽水庫進行水庫污染源之調查。為能掌 

握季節及降雨之污染貢獻特性 , 計畫規劃為兩年連續執行之計畫 , 分離槽水庫污染源 

調查 ( 一 ) 與 ( 二 ),( 一 ) 在本年度執行 ,( 二 ) 在九十六年度執行。 

目標為 : 

(1) 操作與水質之關係。 

(2) 水庫所屬集水區 , 含水庫直接集水及所引水河川集水區之資料收集。含社經與自然環 

境背景、水文、水質、土地利用、污染源分佈及污染量等資料。 

(3) 水庫所屬集水區 , 含水庫直接集水及所引水河川集水區之污染源調查及污染量之推估 

( 含土地利用、點源及非點源 )。 

(4) 並探討擬定水質改善方法與策略。 


(1) 水庫越域引水之河川水資源使用調查 , 引水之水量、水質之調查分析。 

(2) 調查水庫集水區及所引水之河川集水區之土地利用及污染源分佈。 

(3) 規劃及調查水庫集水區及所引水河川集水區內家庭污水 , 工業、農業污水及其他點源 

產生之 BOD、NO - 3 、NO - 2 、氨氮、凱氏氮、總磷、正磷酸鹽、SS、TOC 污染量與 

流達污染量 , 並評估其對水質之影響。 

(4) 規劃及調查水庫集水區主要之土地使用及重要非點源污染之污染調查與評估其對水 

質之影響。於水庫集水區及所引水河川主要集水區選 4~5 處於降雨時調查其沉降、 

氮、磷、BOD 等水質濃度與污染量。 

7-128


現地調查及採樣分析 ( 期程含兩年八季 )、資料收集與資料庫之建立、結果評析 , 

所需經費約新台幣 460 萬元 ( 現地調查採樣分析 , 期程含二全年八季 )。 


(1) 完成一座離槽水庫之操作 , 含引水水量、水質、水資源利用之評析。 

(2) 完成一座離槽水庫 , 其直接集水之集水區及越域引水河川集水區之污染源調查與分 

析。 

(3) 瞭解離槽水庫外部污染負荷。 

7.2.2.3 八掌溪最佳取水時機之研究 ( 一 ): 模型建立與採樣 

目前仁義潭水庫之取水策略制訂為 50~100cms 之間 ,50cms 為考量下游水權的保 

留 ,100cms 則根據經驗判斷八掌溪在此流量下濁度太高而不取。根據取水口 ( 八掌溪吳 

鳳橋 ) 上游唯一的現況流量站 - 觸口橋資料 , 分析最近 10 年 (1994~2004) 日平均流量紀 

錄 , 平均日流量為 4.96cms( 中位數 :2.6cms), 最大日平均流量為 244cms, 最豐及最 

枯水文年分別發生在 1994 年 ( 平均 7.03cms) 及 1999 年 ( 平均 2.43cms)。八掌溪取水口 

上游豐水期日均流量 (Q 25 ) 約為 5.84cms, 因此符合上述取水策略的時機只有在豐水期甚 

至洪峰時才有可能發生 , 此時逕流濁度亦正值高峰 , 且實際操作上可行度不高。 

根據顏等 (2004) 測量蘭潭及仁義潭水庫淤積現況及有效蓄容之結果顯示 , 仁義潭水 

庫平均年淤砂量為 13 萬 m 3 , 主要來源為八掌溪取水 , 而蘭潭水庫平均年淤砂量為 1.7 

萬 m 3 , 大部分來自集水區沖刷 , 表面上仁義潭水庫成為蘭潭水庫的預壩 (pre-dam) 沈澱 

了大部分的泥沙 , 不過兩水庫營養鹽濃度沒有顯著差異 , 表示仁義潭水庫只能攔截流入 

蘭潭水庫的泥沙 , 營養鹽濃度仍取決仁義潭取用八掌溪之水質。 

根據本報告第二章仁義潭水庫營養鹽來源分析 , 民國 93 年統計之八掌溪取水量為 

5372 萬立方公尺 , 以環保署五虎寮橋測站水質估計流入 TP 為 3572kg/yr,TN 為 

58,286kg/yr, 因環保署測站只在不下雨時採樣 , 由一般河川在暴雨逕流時營養鹽濃度較 

高研判 , 實際流入量因不止此數。即便以 3572kg/yr 估計取水可能造成之流入污染負荷 , 

仍佔總污染負荷 ( 越域引水 + 非點源 + 遊客污水 + 生活污水 ) 之 70% 強 , 若考慮豐水期營養 

鹽濃度較高的影響 , 估計仁義潭水庫藉由八掌溪取水流入之 TP 負荷可達 70~80% 之 

間。仁義潭有效蓄水量為 2731 萬 m 3 , 從八掌溪越域引水量只有 5520 萬 m 3 , 而八掌 

溪在軍輝橋最近三年 (90、91、92 年 ) 之年逕流量有 1.5 億 m 3 , 十年來年最小年逕流 

7-129

量為 0.7 億 m 3 。所以可以選擇八掌溪較好時取水 , 以減少仁義潭磷的負荷。 

仁義潭水庫由八掌溪取水造成可觀之淤積量 , 引入之營養鹽負荷亦同時影響蘭潭水 

庫 , 因此若能針對仁義潭取水策略加以改善或是在流入水庫前以現地工先行淨化 , 即使 

改善十分有限 (5~10%), 仍較其他藉由植物生長移除總磷的生態工法來得有效。 

有鑑於目前仁義潭水庫取水策略只以逕流量、濁度及水權作為決策變數 , 且無確定 

之規則 , 因此提出仁義潭取水口最佳取水時機之研究計畫 , 希望藉由更多變數及預測模 

式的加入 , 建立多目標的仁義潭取水模式。工作方法如下 : 

一、模式建立 

有關仁義潭取水操作系統如圖 7.2.2.3-1 所示 , 在八掌溪吳鳳橋下游設有一攔河堰 

( 已淤積多時 ), 使溪水能部分流入取水口 , 經輸水渠道至沉砂池沉澱後 , 再經由渠道流 

入仁義潭蓄積 , 部分仁義潭水流入公園淨水場 , 部分流入蘭潭蓄積 , 再供應蘭潭淨水場。 

公園淨水場 

八掌溪 

吳鳳橋 

取水口 

仁義潭 

蘭潭 

蘭潭淨水場 

圖 7.2.2.3-1 仁義潭取水操作系統 

1. 目標方程式 

目標方程式爲達「供需平衡」, 以滿足供水與用水兩方。月取水量代表「供給面」, 

使月取水量之總和 ( 即年取水量 ) 能滿足自來水用戶之需求 ; 自來水出水量代表「需求 

面」, 淨水場自來水出水量應能充足供應嘉義地區自來水用戶之需求。因此 , 目標即 

為供給面儘量符合需求面 , 即月取水量 (Q i ) 與自來水供水量 ( 公園淨水場供水量 Q 公及 

蘭潭淨水場 Q 蘭 ) 之差值越小越好 , 目標方程式可定為 : 

Min 

12 

2 

Qi 

( 

Q公 

Q 

蘭 

) 

i1 

2. 限制式 

在爲達到目標方程式的前提下 , 需有不同的限制式 , 依八掌溪及仁義潭水量及水 

質等相關資料 , 所構成之限制方程式 ( 會因實際需要増刪 ) 如下 : 

a. 枯水期取水風險限制式 : 

7-130

在枯水期 ( 每年 11 月至翌年 4 月 ) 八掌溪月取水量 Q i 應符合大於最低取水量 

Q min 之要求 , 始能充足供應自來水。考慮八掌溪水量於枯水期變化之不確定因素 , 

限制式以機率限制式 (Chance Constraint) 表示 ,P 為機率函數 ,P 1 為滿足枯水期不 

缺水之機率 : 

Q 

Q min P 1 

P i 

i= 1,2,3,4,11,12 

b. 豐水期取水風險限制式 

在豐水期 ( 每年 5 月至 10 月 ) 八掌溪月取水量 Q i 應符合大於最大取水量 Q max 

之要求 , 始能於豐水期儘量蓄滿仁義潭及蘭潭 , 並能充足供應該時期之自來水。考 

慮八掌溪水量於豐水期變化之不確定因素 , 限制式亦以機率限制式表示 ,P 2 為滿足 

豐水期不因水質過度混濁而缺水之機率 : 

Q 

Q max P 2 

P i 

i= 5,6,7,8,9,10 

c. 流入水庫流量歷線限制式 

流量歷線 g(t) 為時間函數 , 需於八掌溪吳鳳橋取水口處實測 

Q i =g(t) 

d. 流入水庫水質歷線限制式 

水質歷線 f(t) 為時間函數 , 亦需於八掌溪吳鳳橋取水口處實測 

Ci f 

e. 流入水庫負荷限制式 

由限制式 (3) 及限制式 (4), 即流入水庫之流量與水質之乘績可得流入水庫之負 

(t) 

荷 

f. 流量平衡限制式 

W 

 

 

QiC 

i 

水庫水位 (S) 之變化與流入量、自來水場出水量及蒸發量 (E) 有關 

V 

t 

i 1 

Vi 

Q 

i 

t 

Q 

公 

-Q 

蘭 

E 

i 

g. 水庫水位限制式 

水庫水位須符合仁義潭水庫操作水位之上限 (S max ) 及下限 (S min ) 

S 

Si 

 

min S max 

7-131

h. 水庫水質模式限制式 

水庫水質 (C) 與流入負荷 (W)、流出水量 (Q)、水庫體積 (V) 及消減係數 (K) 有關 , 

可以簡單之零維水庫水質模式表示 

W 

C 

Q KV 

i. 水庫水質標準限制式 

水庫水質須符合水質標準 (C s ) 或優養判定標準 , 以作為後續評估優養防治成效 

之參考 

C Cs 

j. 水庫蓄水體積與水位關係限制式 

水庫蓄水體積 (V) 與水位 (S) 有一操作曲線之關係 

Vi 

h ( Si) 

二、工作內容 

(1) 八掌溪 ( 含仁義潭、蘭潭 ) 歷年來水質水量資料蒐集及評析 

a. 水質資料歷年趨勢分析、RPI 及 WQI 分析。 

b. 水量資料的頻率分析 ( 含 Q 90 、Q 75 、Q 50 )。 

(2) 八掌溪吳鳳橋水質水量監測 

a. 至少實測三場暴雨逕流及兩場非暴雨逕流 , 並繪製逕流歷線。 

b. 至少實測三場暴雨逕流及兩場非暴雨逕流之水質 , 並繪製水質歷線。 

水質項目包括 :SS、BOD、NO 3 -N、NH 3 -N、TN、PO 3- 4 、TP 等。 

c. 建立濁度水質自動監測系統。 

d. 建立各項水質與濁度之相關性 , 如 SS、PO 3- 4 、TP 等。 

(3) 以系統分析方法 , 建立仁義潭最佳取水時機 

a. 仁義潭取水優化模式之建立。 

b. 仁義潭、蘭潭水庫水質模式之建立。 

c. 計算仁義潭及蘭潭相關參數 , 如交換率、水位體積曲線等。 

(4) 擬定仁義潭最佳取水時機之操作策略及成本效益評估 

a. 分每月、每季、每期 ( 豐水期、枯水期 ) 之操作策略建議。 

7-132

. 流入負荷減少量估計。 

c. 以水庫水質模式推估水庫水質減少程度。 

d. 實施前後淨水場處理成本推估並比較其差值。 

e. 操作策略實施所需之成本推估。 

三 . 經費 :300 萬元整。 

四 . 預期成果 

(1) 建立八掌溪仁義潭附近流量與水質之關係方程式及水質預測模式。 

(2) 建立仁義潭吳鳳橋取水口最佳取水程式 , 可使每年流入仁義潭的總磷降到最少。 

(3) 估計以監測設備及模式輔助操作 , 可在維持水量需求的前提下 , 比現行經驗判斷 

的操作方法減少 5~10% 的總磷流入量 , 每年約 500kg。 

7.2.2.4 傾斜管沉砂池模型試驗 

1. 計畫說明 

傾斜管沈澱池廣範應用在自來水場的混泥沈澱池 , 其特點是以同樣之溢流率 , 可 

減少四倍之沈澱池的面積。雖然傾斜管沈澱池是依據單顆粒沈澱理論而發明的 , 但卻 

沒有應用在單顆粒沈澱的沈沙池設計上。因此丁、溫 (1992) 在荖濃溪以模型沈沙池 ( 如 

圖 7.2.2.4-1 及照片 7.2.2.4-1), 處理荖濃溪之溪水 , 不加混凝劑之斜管沈沙池 , 相 

同面積之斜管沈沙池比傳統沈沙池可降低四倍之溢流率 , 增加泥沙及磷之去除率。傳 

統沈沙池溢流率在 600~1000 cmd/m 2 , 斜管沈沙池可降到 150~250cmd/m 2 。根據在 

荖濃溪模型實驗結果 ( 如圖 7.2.2.4-2), 傳統沈沙池溢流率 750cmd/m 2 ,SS、TP 

去除率為 10.4% 與 5.3 %, 若改用斜管沈沙池 , 溢流率 190 cmd/m 2 , 去除率提升至 

21.1% 與 10.4%。集集攔河堰引濁水溪溪水即採用荖濃溪傾斜管沈沙池模型場之設計 

理念建造的。仁義潭水庫總磷外部負荷有 75% 來自八掌溪的引水 , 若改用傾斜管沈沙 

池 , 約可減少 3/8(37%) 之總磷負荷。 

7-133

照片 7.2.2.4-1 荖濃溪實驗現場全景及試驗進、出流水採樣情形 

2. 計畫內容 

在仁義潭八掌溪取水口設置形狀如照片 7.2.2.4-2 之木製傾斜管沈沙池模型 , 全 

高 2.50m、全長 3.14m、寬 0.84m 一座 , 以及抽水系統。預計傾斜管之面積約 1.5m 2 , 

實驗之溢流率從 100cmd/m 2 到 1200cmd/m 2 , 每日處理水量 150cmd 到 1800cmd。 

3. 實驗方法 

(1) 分析八掌溪不同流量時溪水之濁度、SS、TP、DP 之濃度及顆粒之粒徑分佈 , 並建 

立水質、流量彼此之關係方程式。 

(2) 在不同的溪水流量下 , 調節不同之溢流率 ( 從 150cmd/m 2 到 1200cmd/m 2 ) 實驗沈 

沙池對 SS、濁度和 TP 等之去除率。 

(3) 依據實驗結果 , 推求傾斜管最佳設計參數。 

7-134

照片 7.2.2.4-2 仁義潭進水口之即有之沈沙池 

圖 7.2.2.4-1 斜板與斜管沈沙池 

7-135

圖 7.2.2.4-2 荖濃溪旁之斜管沈沙池模型 

圖 7.2.2.4-3 傾斜管沈沙池不同溢流率對老濃溪 SS 的去除率 

(4) 所需時間及經費 

需時一年。傾斜管沈沙池模場 , 含抽水系統和電力設備 80 萬元 , 自動採樣設備 

20 萬元 , 實驗十個所需之採樣費、水質分析費等約需 120 萬 , 共需 220 萬元。 

7-136

7.3 九十六年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 

7.3.1 九十六年度工程部分 

1. 仁義潭、蘭潭水庫污染源污染量調查及改善成效評估 

延續 7.2.1.1 仁義潭、蘭潭水庫污染源、污染量調查計畫 , 配合離槽水庫水質改 

善策略研究之相關計畫 , 評析仁義潭、蘭潭水庫營養鹽控制成效 

2. 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 二 ): 維護操作 

依據完工操作之生態淨水池 , 評估其 SS、BOD 及氮、磷營養鹽之去除效率。 

擬定淨化系統操作維護管理計畫。範圍含生態淨水池之進流系統、生態淨水池單元及 

放流系統 , 維護管理部分含維護人員之配置、系統紀錄之規劃與建立。 

3. 八掌溪吳鳳橋取水口上游集水區污染控制規劃 

(1) 觸口人工濕地之操作維護 

計畫年維修操作費約 100 萬元。 

(2) 茶園之非點源污染控制 

與九十五年工作相同 , 教育宣導合理化施肥與平台階段種植 , 經費為 200 萬元。 

7.3.2 九十六年學術研究 - 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 二 ) 

7.3.2.1 離槽水庫優養特性之研究 

延續離槽水庫水質改善策略之研究 ( 一 ) 計畫。 

7.3.2.2 離槽水庫污染源調查 ( 二 ) 

延續離槽水庫污染源調查 ( 一 )。 

7.3.2.3 八掌溪最佳取水時機之研究 ( 二 ): 採樣與測試 

為能連續監測八掌溪水質 , 以提供連續水質作為規劃式之決策變數 , 本研究規劃設 

在觸口橋 ( 配合水利署現況流量站 , 如照片 7.3.2.3-1) 及吳鳳橋 ( 仁義潭取水口 ) 的流量水 

質監測站 , 預計第一年至第二年的現地採樣作業可完成以下事項 : 

7-137

提供電力、網際網路 

既有記錄器 

監測站 

電腦、自動採樣器 

水質監測設備、水槽 

水位 

抽入溪水 

抽水馬達置入點 

照片 7.3.2.3-1 觸口橋水質連續監測站 

1. 八掌溪不同流量及濁度下的顆粒粒徑分佈 (particle distribution) 

2. 以自動採樣器 (auto sampler) 抽取不同流況下的水樣 , 回實驗室分析水質 (TP、濁度、 

SS、TN、NO - 3 -N) 與現場自動連續監測設備 (auto analyzer) 建立關係式 , 以能準確 

透過自動連續監測設備獲得不同流況下實際水質數據。 

3. 利用觸口橋流量及上游集水區雨量資訊 , 透過確定性模式 ( 如水桶模式、SWMM 或 

HSPF) 或黑盒分析模式 ( 類神經網路 ), 建立觸口橋水質預測模式。 

4. 在觸口橋採樣後 30 分鐘內 , 採取吳鳳橋水樣分析水質 , 建立觸口橋水質與吳鳳橋水 

質之關係式。 

5. 連結 1~4 之關係式 , 建立及測試吳鳳橋取水口水質預警系統 , 以連續提供可靠、即 

時之資訊供第一年架構之決策模式順利運作。 

7.3.2.4 傾斜管沉砂池規劃、設計與施工 

由工程顧問公司根據九十五年度模場實驗所的之設計參數 , 包括溢流率、沈澱時間 

等設計傾斜管沈沙池的尺寸 , 估計工程經費、準備招標文件等。由管理單位發包施工 , 

本計畫施工至少需要一年 , 所以必須誇到九十七年度。 

7.4 九十七年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 

7.4.1 九十七年度工程部分 

7.4.1.1 仁義潭、蘭潭水庫污染改善成效評估 

延續 7.3.1.1 仁義潭、蘭潭水庫污染源、污染量調查計畫 , 配合離槽水庫水質改 

善策略研究之相關計畫 , 評析仁義潭、蘭潭水庫營養鹽控制成效。 

7-138

7.4.1.2 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 三 ): 維護操作 

延續民國 96 年之維護操作工作 , 增加彙整檢討評析 95 年之維護操作工作。對 

淨化系統操作維護管理計畫 , 做適宜修正。 

7.4.1.3 八掌溪吳鳳橋取水口上游集水區污染控制規劃 

1. 觸口人工濕地之操作維護 

計畫年維修操作費約 100 萬元。 

2. 茶園之非點源污染控制 

與九十五年工作相同 , 教育宣導合理化施肥與平台階段種植 , 經費為 200 萬元。 

7.4.1.4 八掌溪最佳取水之實際操作 

實際應用前兩年架構之水質預警及最佳取水決策模型於吳鳳橋取水口 , 包含設備建 

置及人員訓練。透過一年實地操作及人員反應 , 評估本系統效益並提出實場大規模應用 

之建議。 

7.4.1.4 仁義潭水庫八掌溪取水口傾斜管沉砂池工程 

預計本年度施工完畢試車三個月 , 完成驗收與交接工作。 

7-139

7.5 九十五年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

7.5.1 九十五年度牡丹水庫工程部分 

7.5.1.1 牡丹村人工濕地設計與施工 

牡丹村為集水區內人口最多之村落 , 目前全村聚集人口約 600 人。區內水質較差 

的河段為福德橋及新保將橋 , 其中福德橋有明顯養豬廢水味道 , 水呈黑褐色 , 研判在上 

游至牡丹公園便橋間的右岸為可能注入河段 , 如照片 7.5.1.1-1 左。福德橋至新保將溪 

橋間為下牡丹生活污水流入河段 ( 如照片 7.5.1.1-1 右 )。又上游至牡丹公園便橋處水質已 

較為清澈可見剛毛藻生長 , 研判下游處福德橋及新保將橋因濁度及有機污染程度較高 , 

可能是導致剛毛藻消失的原因。 

照片 7.5.1.1-1 牡丹村水質較差河段 ( 左 : 福德橋 , 右 : 福德橋及新保將橋間 ) 

1. 概說 

目前牡丹村全村人口雖有 832 人 , 但聚集在下牡丹人口約只有 600 人 , 以截流 

方式收集 500 人污水量約 50cmd, 再以生態工法淨化水質。初步建議收集污水後 , 先 

用人工濕地 (FWSSSF) 淨化 , 再經漫地流淨化後排入牡丹溪。但晴天因蒸發和滲 

透 , 不會有污水流回牡丹溪 , 只有雨天流量較大時才會有處理水徘徊牡丹溪。人工濕 

地預定地如照片 7.5.1.1-3( 稱上牡丹 ) 和新保將橋下游右岸截彎取直處 ( 稱下牡丹 , 

面積約 0.7 ha), 如照片 7.5.1.1-4。上牡丹地屬私人 , 取得較困難 , 下牡丹為水利用 

地 , 取得容易 , 但易淹水 , 所以人工濕地及設施要不怕淹水的如慢地流式 , 或表面流 

式人工濕地。 

7-140

照片 7.5.1.1-3 上牡丹右岸人工濕地 

預定地之一 (1.1 ha) 

照片 7.5.1.1-4 下牡丹右岸人工濕地預 

定地之二 (0.7ha) 

2. 工程內容 

(1) 場址基本資料調查 

a. 本計畫依九十四年規劃結果提出適合地點之細部設計 , 並以污染強度大之集水分區 ( 支流域 ) 者為優先考量。 

b. 協助相關單位調查用地地目、使用分區、土地所有權人、使用之可行性 , 並完成用地協調及使用確認 , 協助取得必要之相關 

單位許可以完成用地取得之程序並申請鑑界 , 確認土地使用範圍。 

c. 收集分析暴雨逕流量 , 依月份、季節分析逕流最大、平均及最小值。 

- 

- 

d. 規劃及調查集水區內家庭污水、畜牧污水及其他點源產生之 COD、BOD、NO3 、NO2 、氨氮、凱氏氮、總磷、SS、TOC 污染 

量與流達污染量 , 並評估其對水質之影響。 

e. 規劃及調查水庫集水區主要之土地使用及重要非點源污染之污染調查與評估其對水質之影響。於水庫主要集水區選 2~3 處於 

- 

- 

3- 

降雨時調查其沉積物質、氮營養鹽 (NO3 、NO2 、NH3、TKN)、磷營養鹽 (PO4 、TP)、BOD、SS 等水質濃度與污染量。測量應 


f. 收集分析土壤地質、地下水位特性等資料。 

(2) 完成細部設計圖說 

a. 施作工法及設計圖說應經水庫主管機關及環保署同意 , 必要時須經相關單位、專家學者討論確定 , 始得執行。 

b. 蒐集國內外運用生態工法成果、經驗等相關資料 , 編訂後續操作維護管理方法之標準作業手冊 , 內容至少包含 : 施工期間之 

工地環保措施、安全衛生管理措施、竣工之維護管理、維護操作及水質調查分析費用估算。 

c. 提出中英文對照之工程告示牌一座、全區告示牌一座、各處理單元解說告示牌至少三座 , 及可顯示處理前後水質性質之水質 

告示平面看板一座 , 細部設計需包括 : 預訂設置地點、內容、形式、規格、材質、各項執照許可、經費、操作維護管理、用 

地取得等等工作 ), 應避免採用太人工化材料 ( 如水泥、金屬等 ) 施作 , 以符合生態環境景觀原則 , 使用之材質應具有防腐、 

7-141

防水、不易脆化之功能。 

(3) 以彩色圖示標示施工地點座落位置、水質、水量、污染分布狀況、污染削減工法及水質改善效益等 , 並提供相關掛圖。 

3. 上述工作內容須同時結合考量當地地理環境特性並相關整治工作計畫內容互相配 

合 , 並同時協助完成相關之招標文件資料等工作。 

4. 牡丹水庫集水區生態工法或現地工法控制系統之現場施工 ( 含工程解說設施 , 細部設計審核通過後九十日曆天內完工 )。 

(1) 試驗場址進行施工前涉及土地、水利規定者 , 應依法取得相關土地、水利管理單位同意 , 始得執行。 

(2) 試驗場址工程及效益內容至少包含 : 

a. 生態工法設施工程施工 ─ 含管線、機電、植栽、排水、安全防護、解說設施及其相 

關週邊設備等。 

b. 進水與排水工程施工 ─ 含排水渠道截流引水設施、排水設施及其相關接頭與閥件等 

( 不影響原排水功能為原則 )。 

c. 示範工程場址運作 ─ 生態工程之污染削減效率於懸浮固體量至少應達 80%、於總磷 

至少應達 60%、於生化需氧量至少應達 40%、於總氮至少應達 50%。( 或水質處 

理之懸浮固體量 20mg/L 以下、總磷 0.04mg/L 以下 ( 雨季 )、總磷 0.02mg/L 以下 ( 非 

雨季 )、生化需氧量 5mg/L 以下、總氮 0.6mg/L 以下。) 

(3) 試驗場址應依細設成果設置工程告示牌、全區告示牌、各單位解說告示牌及可顯示處理前後水質性質之水質告示平面看板。 

(4) 試驗施工過程前、中、後均應攝影、拍照存證 , 並製作動畫兼具聲音效果之 VCD 展現成果。 

5. 示範場址之營養鹽削減效益評估與驗證 

(1) 本計畫工程完工後 , 試驗期間應於每場累積雨量達 50mm 以上 ( 如試驗期間依中央 

氣象局雨量觀測站資料顯示 , 單場降雨累積雨量不足 50mm 時 , 以趨近 50mm 之最 

大雨量進行至少二次試驗 ) 進行驗證 , 其監測項目至少包含原水及放流水之化學需氧 

量、生化需氧量、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮、總氮、總磷、磷酸鹽、懸 

浮固體等 , 採樣頻率應配合現地實際進、出流狀況進行分析。 

(2) 提出模場試驗運轉處理情形 , 運轉注意事項及應改善原因及建議 , 經本署同意 , 執行 

改善工作。 

(3) 評估生態工法對水質改善效益 , 如本計畫結束時該水質自然淨化之相關參數尚不完 

整 , 承辦廠商應申請展延計畫直至試驗成效完成後方可結案。 

(4) 於本計畫試驗期結束後至九十五年十二月底前應持續操作及維護試驗場址 , 並提出處 

7-142

理成效及評析資料。 


究計畫經費概估新台幣 9500 萬元 , 維修操作費每年約 80 萬元。 

4. 本研預期成果 

(1) 預計人工濕地可處理 50cmd, 晴天時進流水 BOD 5 、TN、TP 之濃度分別為 50mg/L、 

20mg/L 和 4mg/L。可 100% 去除 , 每日可減少 1kg 總氮和 0.2kg 總磷 ; 雨天時可去 

除 30% 之非點源污染。 

(2) 完成 50m 景觀河道 , 可配合當地 ( 在牡丹溪之左岸 ) 之牡丹公園 ( 如照片 7.5.1.1-5)。 

照片 7.5.1.1-5 牡丹公園 

7-143

7.5.1.2 牡丹水庫河道附著性藻類之清除計畫 ( 一 ) 

絲狀藻類在淺流河道生長良好 , 在水深 0.5m 以內濁渡低之河道常可看到大量之絲 

狀底棲綠藻 ( 見照片 7.5.1.2-1 至 7.5.1.2-5) 生長 , 其中以剛毛藻最為普遍。剛毛藻細 

胞內大約含有 7%( 乾重 ) 氮和 1% 磷 , 這些藻類若不撈取 , 死亡後細胞將溶解 ( 如照 

片 7.5.1-6), 不只氮磷會溶解回水中 , 而且會分解出磺酸、腐植酸等三鹵甲烷先驅物 

質 , 對水庫水質有不良的影 ; 若從河水撈出將可減少這相不良的影響。在牡丹水庫上游 

的牡丹溪與汝仁溪及其支流 , 除豐水期外沒有藻類外 , 其餘各月預計每月撈除一次 , 一 

次約需 6 人日 , 全年撈除八次 , 工資約 10 萬元 , 加上藻類處理費約四十萬共 50 萬元。 

粗估每月在兩條溪河床撈取一次 , 約可 50kg( 乾重 ), 每年除豐水季節不能撈取外 , 

約可絲狀藻類 400kg。 

照片 7.5.1.2-1 牡丹溪水道之底棲藻類 

照片 7.5.1.2-3 汝仍溪一號攔砂壩上游剛 

毛藻生長情形 -II 

照片 7.5.1.2-2 汝仍溪一號攔砂壩上游剛 

照片 7.5.1.2-4 牡丹溪牡丹四號橋之底棲藻 

毛藻生長情形 -I 

7-144

⎠ 照片 7.5.1.2-6 毛藻污染河水 

照片 7.5.1.2-5 藻外觀 

7.5.1.3 牡丹水庫集水區禽畜污染之控制 

1. 集水區離牧政策 

(1) 計畫內容 

集牡丹水庫水區內約有 100 頭豬 ( 照片 7.5.1.3-1 牡丹村一戶 50 頭左右之養豬 

戶 ), 養豬廢水是牡丹溪最重要之污染來源 ( 照片 7.5.1.3-2) 離牧政策。 

(2) 所需經費 

計畫收購牡丹村之豬隻 100 頭 , 概估經費約為 1,000,000 元。 

(3) 預期成果 

每隻豬平均每日產生 20g 之總磷 , 因豬舍緊鄰牡丹溪 , 流達率很高 , 估計 100 頭 

豬流達之總磷約有 1.2kg/d, 每年共 440kg/d。 

照片 7.5.1.3-1 牡丹村之養豬戶 

照片 7.5.1.3-2 養豬廢水對牡丹溪水質的影響 

7-145

2. 拆除汝仍溪集水區非法養雞場 

沿水庫淹沒區右岸小路而上至佳洛峝橋間 , 可見零星分佈之原住民養雞場 ( 照片 

7.5.1.3-3), 因此建議管理單位在此違法行為尚未擴大前 , 應提早取締以保護水庫水 

質。因這些放山雞所排出來之雞糞 , 含有很高之磷 , 下雨後將隨與水流入水庫。 

照片 7.5.1.3-3 汝仁溪集水區養雞場棚架 

7-146

7.5.2 九十五年度學術研究部分 

7.5.2.1 遙測技術應用在水庫優養控制之研究 ( 一 ) 

一、計畫緣起 : 

本署第一年計畫已完成國內 10 座主要優養水庫現有資料之分析彙整 , 其中仍有許多 

水庫缺乏集水區詳實的污染源及污染量資料 , 因此擬定這些集水區的可行營養鹽控制策略 

及改善成效評估會有困難 , 而集水區以一般晴雨天逕流採樣方式進行污染來源確認及污染 

量估計又將十分耗時。 

為能在短期內建立水庫集水區的基本污染資料 , 並提供可靠的資訊供整治規劃之參 

考 , 擬利用衛星遙測影像分析及辨識集水區中可能造成水質變異之環境因子、建立集水區 

基本污染資料 , 並確認主要污染源及估計污染量。 

目前由環保署或管理單位執行之主要優養水庫水質監測頻率最高為每月一次 , 其頻度 

在藻類的生長季節明顯不足 , 且對於淹沒區較大的水庫而言 , 一般水質採樣點可能無法涵 

蓋優養嚴重的水域。 

衛星遙測技術具有長時間、大範圍、即時監測及資料可回溯的優點 , 因此若能利用衛 

星遙測技術推估廣大水域的水質分佈資訊 , 可大幅提升水質監測在空間及時間上的彈性 , 

以提供管理單位更加即時且全面性的水質預警資訊。 

二、計畫目標 : 

充分應用衛星遙測在即時性及空間涵蓋廣之優勢 , 在短期內完成國內主要優養水庫集 

水區污染源之基本定性及定量資料 , 並分析集水區可能與水質優養化相關之主要環境因 

子 , 以供下一階段污染整治行動計畫擬定之參考。初步建立優養化水庫水質與其光譜特性 

之資料庫及轉換模式 , 並研究未來本署以遙測方法進行水庫常態性水質監測或預警機制之 

具體作法。 

三、計畫內容 : 

1. 根據本署第一年計畫之檢討結果 , 對欠缺集水區現況土地利用及污染源資料之主要優 

養水庫 , 利用集水區衛星遙測影像及分析技術 , 建立現況土地利用分類、推估水庫流 

入負荷及評析水庫主要污染來源。 

2. 收集國內外以遙測方法分析水質的案例、分析其理論及方法 , 並提出國內未來以遙測 

方法分析水庫水質之具體建議及作法。 

3. 配合現地水質採樣分析及光譜收集作業 , 研究國內主要優養水庫其水質與光學水色的

關係 , 建立與優養相關水質之高光譜資料庫及以遙測分析水庫水質之轉換模式 

4. 選擇兩座以上之在槽型優養水庫以統計模式分析多幅影像集水區與水域水色之時空共 

變關係 , 並分析影像中可能造成水質優養化的主要集水區因子。影像分析內容應包括 

土壤、地文、濱水區狀態、植被及土地利用等 , 其他非影像分析之環境因子包括氣溫、 

降雨、日照強度等亦應一併納入分析。 

四、計畫經費 : 新台幣四百萬元整 

五、計畫期程 : 兩年 

7.5.2.2 牡丹水庫河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 一 ) 

本項工作分成實驗室模型實驗與現地實驗研究兩項工作 : 

1. 實驗室剛毛藻對水質之影響研究 

在室外做一實驗室規模河道 , 仿河川環境培養附著性藻類 ( 如剛毛藻 ), 研究 : 

(1) 附著性藻類之形態、分佈及生活史之研究。 

(2) 在不同季節下測定附著性藻類之生長速率 , 含不同日照及氣溫、水溫。 

(3) 附著性藻類細胞內氮磷之含量 , 及其攝取之氮磷速率 , 含不同營養鹽濃度。 

(4) 用 GC-MS 分析附著性藻類死亡之主要分解物及代謝時產生之代謝物成分 , 及其對水 

源水質的影響。 

2. 現地實驗部分 : 

配合擬優先整治之台灣南部牡丹水庫之主要支流汝乃溪規劃設計附著性藻類培養去 

氮磷工法。在汝仁溪有剛毛藻生長之河道上 , 整理長約 25m 長 , 控制流速約 10cm/sec、 

水深約 30cm。研究目的 : 

(1) 不同季節和水質下單位面積河床附著性藻類之生長速率和生長量。 

(2) 附著性藻類細胞內氮磷之含量 , 及其攝取氮磷營養鹽之速率。 

(3) 以實驗室模型實驗及現地實驗結果求取河道附著性藻類培養場設計參數。 

(4) 評估河道附著性藻類培養工法對氮、磷營養鹽去除效果 , 及對水庫水體優養控制之可 

行性。 

3. 所需經費與時間 

生態河道建造費約 100 萬元 ( 因蘭潭引水道機動車輛無法進入 , 需全靠人力施工 , 

工程費較高 ); 培殖剛毛藻 , 河道整修、測定剛毛藻生長速率和收獲費用 , 概估每年約需

經費 120 萬元 , 實驗室培養及分析水質與藻類成分約需 200 萬元 , 總計第一年需 420 

萬元 , 第二、三年每年需 320 萬元 , 共需時間三年。 


本計畫為研究與模場實驗 , 預計可得到下列成果 : 

(1) 生態河道單位面積剛毛藻之生長量 , 以 g/m 2 -d 表示。 

(2) 剛毛藻細胞內氮磷之含量 , 以 % 表示。 

(3) 剛毛藻死亡之分解物及代謝時產生之代謝物成分 , 及其對水源水質的影響。 

(4) 每年因收穫剛毛藻而去除之氮磷含量。 

7.6 九十六年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

7.6.1 工程部分 - 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 二 ) 

1. 人工濕地之維護 

2. 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 

與九十五年度相同 , 需清除費約 50 萬元。

7.6.2 九十六年度學術研究部分 

7.6.2.1 牡丹水庫營養鹽控制成效評估 


配合牡丹水庫之優先整治 , 併行調查水庫之水質及相關污染源及污染量 , 評析水庫 

營養鹽之控制成效。其工作目標包含 (a) 規劃及調查點源污染量 , 並評析其對水庫水質。 

(b) 規劃及調查非點源污染量 , 並評析其對水庫水質之影響。(c) 水庫水質及藻類相之調查 

分析。(d) 規劃水庫集水區水質長期監測系統。(e) 模式分析。 


(1) 規劃及調查點源污染量 , 並評估其對水庫水質之影響。 

規劃及調查集水區內家庭污水及其他點源產生之 COD、BOD、NO - 3 、NO - 2 、氨氮、 

凱氏氮、總磷、正磷酸鹽、SS、TOC 污染量與流達污染量 , 並評估其對水質之影響。 

(2) 規劃及調查非點源污染量 , 並評估其對水庫水質之影響。 

規劃及調查水庫集水區主要之土地使用及重要非點源污染之污染調查與評估其對 

水質之影響。於水庫主要集水區選 4~5 處於降雨時調查其沉積物質、氮營養鹽 (NO - 3 、 

NO - 2 、NH 3 、TKN)、磷營養鹽 (PO 3- 4 、TP)、BOD、SS 等水質濃度與污染量。測量應 


(3) 水質之調查與分析。 

配合牡丹水庫之監測站 , 每月分層調查水庫之水質及藻類相 , 並評估其水質變化 

情形。 

(4) 模式之分析 

水庫水質模式及集水區污染推估模式之建立。 

(5) 評析營養鹽控制成效 , 並提改善策略。 


現地調查、水質分析、結果評析、相關規劃、模式驗證 , 配合整治之期程 , 計畫現 

地調查及採樣分析 , 需涵蓋二全年八季 , 所需經費約 520 萬元。 


本計畫為配合牡丹水庫集水區營養控制規劃及模場試驗計畫之工作 , 預計可得到下 

列之成果 : 

(1) 完成牡丹水庫之點源污染源、污染量之調查與查核。

(2) 完成牡丹水庫之非點源污染源、污染量之調查與查核。 

(3) 完成牡丹水庫之非點源之水質 , 於計畫執行期間之變化。 

(4) 完成牡丹水庫之長期監測系統之規劃。 

(5) 完成模式之驗證。 

(6) 完成牡丹水庫營養鹽控制成效之評估。 

7.6.2.2 遙測技術應用在水庫優養控制之研究 ( 二 ) 

與第一年 (95 年度 ) 相同。 

7.6.2.3 牡丹水庫河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 二 ) 

與第一年 (95 年度 ) 相同。 

7.7 九十七年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

7.7.1 九十七年度牡丹水庫工程部分 - 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 三 ) 

$ $ 與九十五年度相同 , 需清除費約 50 萬元。 

7.7.2 九十七年度學術研究部分 

1. 牡丹水庫營養鹽控制及成效評估 

延續 96 年計畫。 

2. 河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 三 ) 

前半年與 95、96 兩年度實驗相同 , 下半年由實驗結果 , 求得底棲藻類河床之設計 

參數 , 規劃與設計牡丹溪與汝仁溪底棲藻類河床實場。 

以上之規劃調查、工程設施及研究經費 , 請見表 7.7.2-1 說明。

工 

程 

部 

分 

表 7.7.2-1 95 年 ~97 年蘭潭、仁義潭及牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

計畫分類工作內容經費 

仁義潭及蘭潭集水區 

八掌溪吳鳳橋取水口上 

游集水區污染控制規劃 

仁義潭、蘭潭水庫污染源污染 

量調查 

蘭潭水庫生態淨水池工程 

( 一 ): 設計與施工 

集水區廢棄物清除作業 

觸口污水之人工濕地淨化場 

茶園之非點源污染控制 

220 萬元 

工程費 600 萬元 

操作維護費 60 萬元 / 年 

由自來水公司及嘉義市交通局 

觀光課負責 

環保署不提供經費 

工程費 950 萬元 

維修操作費 100 萬元 / 年 

200 萬元 / 年 

牡丹水庫集水區營養鹽 

控制規劃 

學 

術 

研 

究 

部 

分 

離槽水庫水質改善策略 

之研究 ( 一 ) 

牡丹村人工濕地設計與施工 

牡丹水庫河道附著性藻類之 

清除計畫 

牡丹水庫集水區禽畜污染之 

控制 

離槽水庫優養特性之研究 

離槽水庫污染源調查 ( 一 ) 

八掌溪最佳取水時機之研究 

( 一 ): 模型建立與採樣 

研究計畫經費 9500 萬元 

維修操作費 80 萬元 / 年 

50 萬元 

收購牡丹村之豬隻 100 萬元 

120 萬元 

460 萬元 

300 萬元 

傾斜管沉砂池模型試驗 

220 萬元 

學 

術 

研 

究 

部 

分 

牡丹水庫集水區營養鹽 

控制規劃 

遙測技術應用在水庫優養控 

制之研究 ( 一 ) 

牡丹水庫河道附著性藻類對 

溪水氮磷去除效果之研究 

( 一 ) 

400 萬元 

95-97 年 

生態河道建造費 100 萬元 

實驗室模型實驗 200 萬元 / 年 

現地實驗研究 120 萬元 / 年 

共需 1060 萬元

第八章對國內其他優養水庫集水區營養鹽控制方法 

之建議 

為了使承受水體不會優養化 , 美國環保署 (U.S. EPA) 認為一個廣泛的集水區營養鹽管 

理策略 (A Comprehensive Procedure for Nutrient Management) 應包含兩個層次的步驟 , 

如表 8.1 所示 (Gibson et. al, 1983)。為確實達成水庫優養化程度減輕 , 水質不再惡化的保 

護目標 , 每一階段內的工作都應該是循序漸進的 , 可以說在 Level 1 尚未實現前 , 無法確 

認整治目標 , 而使 Level 2 的工作缺乏效率。 

1 

2 

3 

4 

5 

表 8.1 USEPA 定義之廣泛集水區營養鹽管理策略項目及步驟 

Level 1 Level 2 

水體狀態的確認 

周詳的管理推行計畫 

6 

Status identification 

Detailed Management Plan 

集水區背景資料調查 

計畫實踐及教育宣導 

7 

Background Investigation 

Implementation and Communication 

資料收集及診斷性監測 

各種策略的成效評估及週期性的回顧 

8 

Data Gathering and Diagnostic Monitoring Evaluation Monitoring and Periodic Review 

污染來源確認 

完成所有管理策略並做整體性評估 

9 

Source Identification 

Completion and Evaluation 

擬定營養鹽管理策略 

系統長期監測避免水質再度惡化 

10 

Management Practices for Nutrient Control Continued Monitoring of the System 

表 8.1 所述為一完整廣泛的營養鹽管理步驟 , 若套用在國內主要優養化水庫之營養鹽 

控制策略上 , 可發現絕大多數水庫的現況資料仍然停留在 Level 1 的 1~4 項工作 , 甚至連 

1~2 項都十分欠缺。資料的缺乏使得有效的營養鹽管理策略難以擬定 , 對於未來改善工法 

執行後的成效評估也沒有客觀的依據。 

本章內容主要參考美國及日本之湖庫整治策略及方法 , 並回顧水利署於 2001~2003 

年委辦之「曾文水庫水質調查及改善計畫」( 溫與郭 ,2001; 溫與郭 ,2003) 之相關工作 , 

對國內優養水庫現階段應執行之營養鹽控制工作提出初步建議 , 這些建議主要與表 8.1 列 

出的 Level 1 工作有關 , 希望主管機關在亟欲改善水庫水質而執行 Level 2 工作之前 , 能 

先檢視目前擁有的資訊 , 評估水體狀態及確認污染來源以擬定可行之管理策略。

8.1 區域性營養鹽準則之擬定 

U.S. EPA 認為水庫優養為流入營養鹽過量 (overenrichment) 的展現 , 而且湖庫營養 

鹽的問題無法以全國性的標準加以解決 , 因此 U.S. EPA 控制水庫優養及營養源的國家基 

本策略 (National Nutrient Strategy) 是由區域主管機關依據不同湖庫的特性訂立營養鹽準 

則 -Regional Nutrient Criteria(U.S. EPA, 1998),U.S. EPA 則負責制訂許多針對不同水體 

而設計的營養鹽準則發展指導手冊 (Nutrient Criteria Technical Guidance Manual), 例如 

水庫 ( 湖泊 )、河川 ( 逕流 ) 及海岸 ( 河口 ) 等 , 目的為指導地方機關及技術團隊評估營養鹽對水 

體優養化的損害程度 , 以協助發展特定區域的營養鹽準則來解決營養鹽的污染問題。區域 

性營養鹽準則完成之後 , 該區內所有水庫的營養鹽管理及控制成效評估都可依循準則辦 

理。 

根據第一版湖庫營養鹽準則發展指導手冊 (U.S. EPA, 2000), 營養鹽準則的發展流程 

如圖 8.1-1 所示 , 雖然我國不一定可全盤適用這樣的流程及內容 , 不過我們可以從中學習 

美國面對營養鹽過量造成水庫優養問題 , 在正式開始控制前為達到有效管理而預先施行的 

作法。根據圖 8.1-1, 以下提出幾個值得參考的方向 , 建議納入環保署管理策略之考量 : 

1. 區域性技術團隊 (RTAG, Regional Technical Assistance Groups) 之組成 

界定水庫水質的影響範圍 , 包括上游集水區污染源、下游用水及整體生態影響範 

圍。區域確立後 , 技術團隊組成包括區域內事權 ( 主管單位之整合 : 可能涵蓋環保署、 

水利單位、自來水公司、農林漁牧主管單位、水土保持及地方行政主管機關等 )、學者 

( 涵蓋專長 : 湖沼學、水資源管理、河川及濕地生態學、水質及土地利用管理等 ) 及對該 

水庫曾進行相關研究之專家。 

U.S. EPA 特別強調團隊的區域性 , 目的在於能掌握實際狀況 , 因為國內水庫及集 

水區相關事務執掌十分複雜 , 研究成果也很分散 , 團隊的實質意義應在於事權統一及 

區域性技術之整合 , 而非只強調專家數量或學術聲望。 

2. 基本資料庫之建立 

基本資料庫之建立包括歷史資料之檢視、資料的篩選及收集。為了瞭解水庫系統是 

否穩定、優養趨勢及變化速度等基本問題 , 檢視過去的資料是必需的。根據國內資料 

收的成果看來 , 有很多不同單位調查的資料可能因為方法或人員的差異而有出入 , 這 

些有誤差的數據必需先由 RTAG 篩選後才能使用 , 在國內尤以葉綠素 a 及總磷這兩個 

重要的優養相關參數最常見這種情形。資料完成篩選後 , 某些缺項之水質參數需用其 

他參數替代 , 此時歷史資料統計分析結果就可派上用場 , 相關程度高的水質參數可拿 

來替代有缺項的水質。

水質參數可分為形成優養的因素指標 (causal indicator), 如總氮、總磷、矽酸鹽及 

總碳 ; 以及優養的反應指標 (response indicator), 如葉綠素 a、透明度、濁度及溶氧等 , 

替代參數最好是選擇同一性質的指標 , 而基本資料庫的內容需同時兼有因素指標及反 

應指標才能作完整的因果分析 , 若經過篩選及替代後仍無法滿足此需求 , 就得用監測 

手法收集新資料。 

3. 營養鹽指標項目之選定 

最常見與水庫優養有關之水質參數包括總磷、總氮、葉綠素 a 及透明度 , 可做為營 

養鹽指標項目 , 國內優養水庫大部分是以磷為限制因子 , 所以可選擇有效磷或總磷為 

營養鹽指標 , 當作評估治理成效或水體水質之依據。不過經 RTAG 詳細分析後 , 每個 

湖庫仍可選擇其他因素指標或反應指標取代上述四項參數 , 因此營養鹽指標應是因地 

制宜的。 

4. 參考狀態 ( 環境基準、天然條件 ) 之確認 

國內有許多水庫集水區非點源污染是來自於天然 , 營養鹽準則或管理 , 集水區內全 

部已是天然林地 , 但承受水庫之營養鹽濃度仍過高且呈現優養狀態 , 雖然不是沒有工 

程上的辦法去改善 , 但這些方法很難去評估可削減的污染量或對水庫水質的可能改善 

程度。根據 U.S. EPA 的作法 , 如果集水區內沒有人為開發的行為 , 此時水庫即便是優 

養仍可視為參考狀態之水質基準 , 目的是避免未來的開發使水質更形惡化 , 也減少投 

入過多管理成本卻難以回收預期效果之風險 , 也就是說參考狀態之水質基準為該湖庫 

可能展現的最佳狀態。 

U.S. EPA 的作法分兩種 , 一種是列出區域內未受人為開發湖庫營養鹽指標濃度的 

次數分配 , 選 Q 3 ( 第 3 個四分位數 ) 做為參考基準 ; 另一種是列出區域內所有湖庫營養 

鹽指標濃度的次數分配 , 選 Q 1 ( 第 1 個四分位數 ) 做為參考基準。參考狀態確認後 , 治 

理目標就以此濃度為基礎 , 完成後再分期修正目標。 

5. 營養鹽管理的基本精神 

根據圖 8.1-1 所述之營養鹽準則五大要素 , 準則的基本精神不外乎以詳細檢視之歷 

史資料為基礎、採用科學方法作分析 ( 統計學、數值模式 )、有客觀的參考條件、且一切 

分析結果都由 RTAG 負責說明。即便國內不全盤適用 U.S. EPA 營養鹽準則的每個步 

驟及方法 , 仍建議各水庫之營養鹽控制能包含這幾個基本精神。

組成區域性技術團隊 

(RTAG, Regional Technical Assistance Groups ) 

建立資料庫 

評估營養鹽準則適用區域 

( 地理、生態、用水 ) 

水庫及集水區基本分類 

( 離 / 在槽、諸元、特性 ) 

選定候選之準則項目 

(TP, TN, 葉綠素 a, 透明度或其他水質 ) 

選定水質最好的水域或人 

為開發影響最低的區域 

區域內湖庫水質分級 

營養鹽準則五大要素 

建立參考條件 ( 天然條件 ) 

檢視歷史資料 

應用模式評估 

RTAG 說明及評估所得之資訊 

RTAG 評估營養鹽準則設定後對下 

游水體的影響 

建立營養鹽準則 

根據營養鹽準則及水體用途 

訂定水質標準 

開始進行水庫及集水區營養鹽 

控制及管理 

持續監測、評估管理成效並 

檢討水質標準 

圖 8.1-1 區域性營養鹽準則發展流程

回顧日本特定湖庫之整治案例 , 湖泊保護法根據每一個湖庫的優養限制因子對 TP 或 

TN 訂立水質基準 , 每個湖庫由區域主管機關訂立營養鹽的管制條例、禁止事項及放流水 

標準 , 例如霞浦湖富營養化防止條例、岡山縣環境負荷低減條例 ( 児島湖 ) 及長野縣公害防 

止條例 ( 諏訪湖、野尻湖 ) 等。以琵琶湖之分期整治為例 , 自 1987 年起至 2004 年第四期結 

束 , 分南湖北湖 ( 人為破壞程度不同 ), 每一期都有不同的目標 , 而每期的目標是根據前期 

的執行成效檢討修正 , 如表 8.1-1 所示。 

湖泊 

琵琶湖 

營養鹽 

環境 

表 8.1-1 日本琵琶湖分期整治營養鹽濃度目標 

基準 1987 

現況 

分期水質目標 

單位 :mg/L 

第一期第二期第三期第四期 

1990 

目標 

1990 

現況 

1996 

目標 

1996 

現況 

2000 

目標 

2000 

現況 

2004 

目標 

TN 0.2 0.24 - 0.28 0.26 0.34 0.31 0.27 0.27 

( 北湖 ) TP 0.01 0.008 - 0.009 - 0.007 - 0.009 - 

琵琶湖 

TN 0.2 0.37 - 0.39 0.35 0.44 0.39 0.32 0.35 

( 南湖 ) TP 0.01 0.024 - 0.022 0.015 0.02 0.015 0.019 0.015 

目前國內水庫適用環保署公告之陸域地面水體分類水質基準 , 甲 ~ 丙類管制氨氮 , 

基準值為 0.1~0.3mg/L, 甲 ~ 乙類管制總磷 , 基準值為 0.02~0.05mg/L, 本計畫主要優養 

水庫都有公共給水用途 , 屬於乙類者佔多數。另外 , 這些飲用水源水庫亦適用飲用水水源 

水質標準 , 不過與營養鹽相關之水質項目只有氨氮 , 管制值為 1mg/L。在防止水庫優養方 

面 , 卡爾森指標 (CTSI) 為國內水質管理單位最常用的優養指標 , 本計畫 11 座主要優養水 

庫 , 即以近四年平均 CTSI 大於 50 者為原則選出。 

CTSI 是否適用於國內每一座水庫尚有爭議 , 也有學者建議對某些水庫可能採單一指 

標較好 , 例如 TSI(CHL) 或 TSI(TP); 本計畫目標為優養水庫之營養鹽控制策略 , 若以符合 

地面水體分類水質基準為控制目標 , 每座水庫是否在目標達成後就能有效改善優養狀況 ? 

營養鹽或優養指標之確立攸關未來管理策略之擬定及成效評估 , 環保署為全國水質 

主管機關 , 建議可參考 U.S. EPA 的作法 , 先檢討現有基準再明訂原則及方法 , 以指導地 

方主管機關及技術團隊 , 對特定水庫訂立適當的營養鹽準則。無論是營養鹽準則之擬定 ( 圖 

8.1-1) 或營養鹽控制 ( 表 8-1), 資料的建立及評析都是重要的步驟 , 對本計畫其他優養水庫 

而言 , 這些工作目前都屬於起步階段 , 建議可同時進行。 

一個水庫營養鹽準則之擬定並非易事 , 本節只摘錄部分內容 , 詳細步驟及方法可參 

考 U.S.EPA 湖庫營養鹽準則發展指導手冊 (U.S. EPA, 2000)。對國內優養水庫 , 本團隊

建議組成區域性技術團隊、完整分析現有資料、建立因地因時制宜之營養鹽指標項目及 

濃度基準、利用科學工具 ( 如水庫及集水區模式 ) 分析整治策略及預期目標 , 除了整治之 

外 , 分期評估及檢討也十分重要。 

8.2 水庫及集水區基本資料建立 

一般水庫基本資料調查通常包括集水區地文、土地利用、水文、氣象、社經條件及 

水資源應用狀況等 , 國內水庫大多數都有這些資料 , 只不過缺乏管理、篩選及更新。根據 

日本及美國案例 , 如果可將這些資料進一步分析彙整成幾個指標 , 例如水體交換率 ( 出流 

量 / 效容 )、單位蓄水量之集水面積及單位蓄水量之集水區人口等 , 這些指標可協助 RTAG 

對水庫特性及分類有初步的瞭解。 

集水區基本資料除了不變動的資訊外 , 其他與時間有關的資料 , 最好以資料庫儲存 

管理 , 例如水文及氣象 , 資料庫的基本功能包括根據檢索條件搜尋資料、製作報表、自動 

更新且輸出格式能與一般統計應用軟體格式相符 ; 與空間資訊有關的資訊最好以 GIS 方式 

整理 , 例如水系、集水區邊界及土地利用。 

水庫及集水區基本資料是後續模式應用及污染負荷估計的基礎。在國內 , 相關資料 

主要來源包括水利署 ( 水利署水文資訊 :http://www.wra.gov.tw/)、氣象局 ( 付費 )、環保署 ( 水 

質監測 : http://wq.epa.gov.tw/WQ/Public2/ImageDam.asp) 、內政部國土資訊系統 

(http://ngis.moi.gov.tw/) 及學術單位 ( 如國立海洋大學之「台灣地區水庫蓄水壩資料庫」: 

http://water.hre.ntou.edu.tw/~reser/cgi-bin/reser.pl) 等 , 或者是前人已完成的調查報告。 

以下為基本資料的內容建議 : 

1. 地理區界 : 在槽水庫之集水區邊界、離槽 / 半離槽水庫本身及引用水源之上游集水區邊 

界、水庫及集水區涵蓋之行政區域、所屬之水資源分區 ( 北、中、南 )。 

2. 區域主管單位 : 除了水庫及集水區之行政主管機關外、相關事務的直接管轄單位亦應 

調查 , 如水土保持、農林、水利及環保。 

3. 水系 : 匯入支流特性及流量、發源地、水庫在流域中的位置。 

4. 地文 : 地形特性 ( 水土保持因子 )、地質、土壤 

5. 氣候 : 降雨強度及分佈、氣溫、日照強度、蒸發散量。 

6. 水庫諸元及特性 : 壩體設計、水庫諸元 ( 有效蓄水量、淤積量、取水口高度、常水位、 

滿水位等 )、操作營運概況 ( 用水量、進流量、越域引水量 )、水體交換率 ( 水力停留時間 )。 

7. 集水區資料 : 集水面積、土地利用

8. 社經 : 居民人數、遊憩景點分佈及性質 ( 餐飲、住宿 )、遊客人數、產業 ( 工業、畜牧或 

特殊產業 )、垂釣區。 

9. 與水庫水質相關計劃 : 除了已執行完畢的計畫 , 例如水庫及集水區治理計畫 ( 保育計 

畫 )、水質評估及改善計畫、水土保持計畫及學術單位相關研究計畫之外 ; 執行中或未 

來將執行之規劃可能對水質有影響者 , 例如觀光區開發案 , 亦應一併納入。 

10. 其他 : 關於該水庫之魚類、藻類、植物或生態之學術研究 , 可廣為收集列為參考。 

8.3 水庫水質、藻類調查與優養評估 

水庫水質分析、藻類調查與優養評估是確認水體狀態、評估指標營養鹽項目的必經 

步驟 , 水質參數可分為與形成優養有關之因素指標 (causal indicator), 如總氮、總磷、矽 

酸鹽及總碳 ; 以及優養的反應指標 (response indicator), 如葉綠素 a、透明度、濁度及溶 

氧等。階段目標是藉由這些指標的分析評估 , 以確認水體狀態及優養程度。 

因此 , 在開始進行水庫水質、藻類監測及優養評估之前 , 需詳細評估既有資料以確 

立未來收集方向 , 避免投入許多監測成本後卻無法掌握實際問題。國內例行性水庫水質監 

測最完整的資料來源為 1993 年底開始的季監測計畫 , 部分水庫管理機關有每月監測水質 

或在突發事件時加強採樣 , 其他則為學術機關針對研究目的所做之短期分析。 


單位。因水庫污染物濃度不高 , 確認分析資料的有效性非常重要 , 且水庫水質的時間變異 

( 季變異 ) 比空間變異來得顯著 , 因此由同一單位執行之長期性固定位置之監測最有代表 

性 , 而偶發性或學術機關針對研究目的進行之水質分析 , 維時甚短不宜作長期趨勢之分 

析 , 只能作為短期參考。 

根據本團隊分析水利署南水局四個管理中心水質資料的經驗 ( 溫 ,2002), 整理出評估 

國內既有水庫水質資料的幾項建議 : 

4. 國內水庫水質監測為每年委託技術服務 , 所以可能每年的分析單位都不同 , 就算同為 

認證實驗室 , 不過實際上不同分析單位之間的分析結果確有顯著差異 , 尤其在葉綠素 

a 方面 , 因濃度不高 , 如果使用的採樣方法跟分析步驟略有差異 , 實驗誤差往往超過 

實際變異。 

5. 對特別關切之主要優養水庫而言 , 環保署每季監測全省水庫水質的頻率不夠 , 水庫在 

夏季受到降雨及藻類生長的影響 , 水質變化大 , 應增加採樣頻率。 

6. 有些水庫每月例行監測點與環保署監測點不同 , 例如南水局在曾文水庫的採樣點多位 

於岸邊 , 而環保署監測點則位於主流中央 , 再加上採樣頻率跟分析單位不同 , 所以就

算資料很多 , 也無法一併使用。 

7. 國內主要水庫除了翡翠水庫外 , 其餘均無例行性監測藻類之計畫 , 所以無法用藻類指 

標評估優養狀態。 

完成既有資料分析後 , 不足部分由 RTAG 建議採樣項目、位置及方法開始收集 , 這 

個階段的工作 U.S.EPA 稱為 Survey monitoring 或 Classification surveys, 主要是完成狀 

態確認的階段目標 (status identification)。對於國內其他優養水庫在水庫水質、藻類調查與 

優養評估應執行之工作 , 本團隊根據曾文水庫的工作經驗 ( 溫與郭 ,2001; 溫與郭 ,2003), 

提出下列建議 : 

1. 水質調查 

(1) 採樣位置及頻率 : 國內水庫水質採樣點分佈比國外要密集 , 美日有許多湖泊的採樣點 

都只取一個作代表 , 而且根據以往分析 ( 溫 ,2002), 不同測站水質相同度都偏高。水 

庫水質的時間變異 ( 季變異 ) 比空間變異來得顯著 , 基於監測成本之考量 , 可犧牲空間上 

的樣本而增加時間上的變化 , 頻率至少應維持每季一次 , 水質變化大的季節可增加採 

樣頻率。採樣位置最好與既有資料來源相同 , 以能合併比較 , 對於水深較大的採樣點 , 

分層採樣是有必要 , 不過不應強調必須取哪些深度 , 而是彈性調整取得不同溫度分層 

處之水質。 

(2) 分析項目 : 目前水庫監測與優養有關之物化水質項目包括 : 總磷、正磷酸鹽、總凱氏 

氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、濁度及透明度等已經足夠 , 不過水庫分析 BOD 5 

容易失真 , 因此日本通常在湖庫分析 COD(Mn), 集水區河川才分析 BOD 5 , 建議國內 

在水庫可分析總有機碳 (TOC)。 

2. 藻類調查 

以藻類評估水庫優養狀態是最確實的方式 , 不過只靠葉綠素 a 的分析結果 , 無法代 

表湖庫實際藻類的組成與其對應之優養狀態 , 所以建議進一步做藻類調查。為了與物化 

水質比較 , 藻類調查採樣時間及地點應與既有水質調查相同 , 調查內容應包括藻類鑑定 

與計數 , 計算綠藻類、矽藻類和藍綠藻類的各別總含量或各個藻屬之含量。 

3. 優養評估 

(1) 優勢種評估法 

一般而言 , 貧養湖泊中的浮游生物以金褐藻 (Pyrrophyta) 為主 , 普養型湖泊是以 

矽藻 (Bacillariophyceae) 為主 , 優養型湖泊則以綠藻與藍綠細菌為主 , 根據藻類鑑定與 

計數的結果 , 判定各月優勢種之種類 , 並依據日本水產資源保護協會 (1980) 之判定標

準 , 評估曾文水庫水質優養化程度。 

(2) 歧異度指數評估法 

生物歧異度指數是用於表示多種生物所組成的混合生物群落數量與種類之關係 

的一種指數。歧異度指數計算方法甚多 , 依據 Dindal(1983) 之整理 , 常用的歧異度指 

數有 Simpson 氏歧異度指數、Shannon 氏歧異度指數、McIntosh 氏歧異度指數、 

Margalef 氏歧異度指數、Menhinick 氏歧異度指數及 Fager 歧異度指數等。本研究擬 

採 Shannon 氏與 McIntosh 氏歧異度指數。 

(3) 水質指數評估法 

以前述 McIntosh 歧異度指數 (M c I) 及 Shannon 歧異度指數 (H) 求其平均綜合值 , 

可視為水質指數 (QI)。QI 之理論最大為值為 100, 對一般水庫而言 , 當 QI 大於 75 時 

為優良水質 ;50

水庫污染負荷屬於國內水庫資料來源最欠缺的部分 , 原因在於調查十分困難。部分 

水庫連晴日點源污染量資料都不足 , 而全年數場暴雨或颱風所帶入之非點源污染負荷更難 

以採樣 , 因此資料非常缺乏 , 國內只有翡翠水庫、石門水庫、德基水庫、曾文水庫及牡丹 

水庫曾有降雨逕流負荷採樣記錄 , 不過調查時間不長 , 目前大多已屬停頓狀態。水庫污染 

負荷調查通常都要以模式工具 ( 見 8.5) 配合實測資料進行估計 , 同一測點至少需維持三年的 

調查 , 待分析彙整所得資料後 , 若仍無法明確指出污染來源 , 需再進一步深入調查 , 例如 

主流支流小集水區逕流或地下水確認污染來源。 

美國在湖庫內設的水質監測站比國內少 , 不過為了確認污染來源所設置之集水區診 

斷性監測站比國內多出甚多 , 以本報告第五章美國埃佛格雷 (Everglades) 整治案例為例 , 

位於埃佛格雷國家公園上游集水區的埃佛格萊農業區共設有 27 個逕流連續採樣點 , 可分成 

兩類 , 一為法令規定擁有排放許可之農地必需進行監測 (permitted-level), 一為南佛州水管 

理分區 (SFWMD) 設置之集水區採樣點 (basin-level)。這些監測站均利用自動採樣器採樣 , 

每個採樣期平均約連續 7 天 , 期間依照流量比例採樣。為使數據能得到信服 , 只有 

basin-level 的採樣記錄被用來計算 TP 削減量並評估 BMP 成效。而地主自設之 

permitted-level 採樣記錄只在 basin-level 計算出未達成目標時 , 做為雙重確認時用來計算 

TP 削減量 ,permitted-level 採樣記錄最主要的目的是用以計算地主應繳納之環境賦稅。 

根據曾文水庫集水區維時三年的污染負荷調查經驗 ( 溫與郭 ,2001; 溫與郭 ,2003), 

以下依營養鹽進入水庫的可能路徑 , 提出水庫污染負荷調查的建議 , 污染量的估計可參考 

本報告 3.1 節集水區營養鹽的來源及 8.5 節模式工具之應用。 

1. 集水區主支流 

除了漫長旱季外 , 集水區主支流一般在非雨季時仍有流量 , 主要來源為湧泉水或地 

下水基流量 , 而雨季時則以降雨逕流量為主 ; 主支流污染負荷在晴日時以點源為主 , 降 

雨時主支流匯集了降雨逕流 , 因此以非點源污染為主 , 污染負荷調查除了採取水樣分析 

外 , 要同時測定流量。水庫集水區污染負荷的估計以測流量最困難 , 最好是採用量水堰 

法 , 情況允許下亦可利用攔砂壩 , 如照片 8.4-1 不過國內水庫集水區主支流流量變化大 , 

枯水時會由堰下方滲流 , 暴雨時堰頂水頭非常不穩定 , 這兩種狀況下測定之流量都不易 

準確 , 如照片 8.4-2。

照片 8.4-1 

曾文水庫大埔壩流量測定及自動採樣設備 

照片 8.4-2 

曾文水庫塔庫布央溪攔砂壩矩形堰晴雨季流量測定狀況 

集水區主支流污染負荷之調查建議先以集水區晴日的污染來源為主 , 有關非點源污 

染的部分則在降雨逕流部分提及。 

(1) 生活污水 

國內水庫集水區的居住型態通常以人口集中之社區 , 以及人口較少位置分散的部 

落為主。人口少的部落在晴天時幾乎沒有污水量 , 而累積至雨天時與降雨逕流一併排 

出。所以生活污水應選擇集水區內人口較集中且靠近主支流或水庫之社區 , 作為調查 

對象。日間每 2 至 4 小時 , 夜間每 4 至 6 小時測定流量和採水樣一次 , 依流量比率混合成 

一個水樣 , 以調查污水量與分析 BOD 5 、TN 與 TP 等水質。同時調查採樣點集水區之人 

數 , 以計算流達率與流達污染量。

照片 8.4-3 

水庫集水區生活污水污染流達量測定作業 

(2) 工業廢水 

包括工業所排出之製程廢水和冷卻水 , 各種業別廢水的主要污染物各有不同 , 從 

有機物、固體物到有毒之重金屬或微量有毒物質均有。國內水庫集水區內的工業廢水 

主要以家庭式農產加工廠為主 , 例如曾文水庫集水區內的製茶場、酸筍製造廠等 , 在 

飲用水水源水質保護區內的重大污染性工廠均屬違法法。若集水區內都是農產品加工 

廠且規模不大 , 因生產採用批分式 , 可調查生產時間及產期產生之廢水量與水質 , 分 

析 BOD 5 、TN 與 TP, 進行污染量估計。 

(3) 畜牧廢水 

主要的畜牧廢水以養豬廢水為主 , 畜牧廢水含高量之有機物固體物、營養鹽和微 

生物。國內水庫集水區常見養豬之污染行為 , 但通常規模與頭數並不多 , 多屬於家庭 

式或農民飼養規模 , 不過養豬場常位於溪邊以方便洗滌 , 故流達率高 , 污染量不容忽 

視。估計方法為調查集水區內養豬場地點與飼養數量 , 分析廢水量與單位污染量 , 根 

據排水路長短估計流達率以推估畜牧廢水污染量。 

(4) 遊憩污水之產生污染負荷 

遊憩區污染與遊客成正比 , 所以必須調查遊憩區遊客數與產生之污染量 , 而各種 

遊憩行為單位污染量不同 , 請參考本報告表 3.1.2-1, 調查時必須先區分。集水區內挑 

選有門票收入之風景區的遊客人數作為主要調查對象。調查假日與非假日之遊客數與 

水質、水量 , 以求其污染量。其餘無遊客資料之遊憩區 , 粗估遊客數目 , 並參照日本 

建設省估計觀光客每人每日之污水量及污染量 , 來估計污染量。

(5) 垃圾掩埋場滲出水 

掩埋場滲出水量少但濃度高 , 不易處理。有關垃圾掩埋場滲出水的調查 , 除了位 

置、面積、掩埋量之外 , 需注意底層是否舖設不透水布以及表面覆蓋狀況。估計滲出 

水污染量分為水量及水質兩部分 , 水質為現場收集 , 水量可用修正合理法與花嶋公式 , 

由降雨量估計滲出量與污染總量。 

2. 越域引水 

本計畫主要優養水庫有半數以上為離槽或半離槽水庫 , 主要特色是自身集水區狹 

小 , 需越域引水獲得充足水量 ( 如仁義潭水庫 ), 或往上游取水以獲得較佳之水質 ( 如澄清 

湖水庫 )。國內離槽式水庫的蓄水量幾乎都來自越域引水 , 而流入污染負荷就取決於取 

水時的流量及水質。以仁義潭水庫為例 , 八掌溪在枯水期流量不大 , 取水通常都在豐水 

期 , 此時河川挾帶大量泥沙及營養鹽 , 也同時取用至水庫 , 形成水庫主要污染來源。因 

此越域引水污染量的估計很重要 , 必須定期監測取水時的流量及水質 , 若能用自動採樣 

或連續監測設備會更好 , 雨季時因取水量大 , 應增加水質分析頻率。 

3. 地下水 

根據曾文水庫農地降雨逕流污染負荷估計結果 , 有相當比例的逕流體積會在流達 

主支流前滲入地下 , 受到坡度陡峭的影響 , 部分形成中間流 (inter flow) 於流達河川前又 

再度湧出或進入地下水流中 , 污染物質以溶解性的硝酸鹽氮為主。國內水庫集水區都位 

處山區 , 缺乏地下水位資料 , 而根據歐美國家的調查 , 農地施的氮肥滲流至地下水的情 

況非常嚴重 , 水庫位於集水區最低處 , 研判應有相當程度的硝酸鹽來自地下水流。地下 

水污染負荷之估計需監測地下水位及水質 , 除了利用集水區現有水井外 , 可鑿簡易井監 

測 , 如照片 8.4-4。

照片 8.4-4 監測地下水位之簡易井 

( 資料來源 :http://kilburn.keene.edu/Research/Hydrology/talk/wells.html) 

4. 降雨逕流 

非點源污染主要是由降水 ( 雨、雪 ) 等沖擊地面 , 變成逕流挾帶地表污染物所造成。 

近代人類活動頻繁 , 舉凡伐木建設、農業活動、造公路、工礦廢污的排放及車輛廢污的 

排放等 , 所產生之污染物 , 堆積在排水渠或土壤上 , 一遇下雨 , 將這些污染物沖洗而進 

入承受水體 , 造成污染。尤其久旱第一次暴雨或每次降雨前幾十分鐘所排的水 , 常含有 

可觀的污染物 , 這些污染物包括沉澱物、BOD、營養鹽、有毒物質、農藥、細菌及鹽 

類等。 

國內幾個主要水庫非點源與點源總磷污染量之比較如表 8.4-1 所示 , 顯示非點源 

污染已明顯超過點源污染許多 , 不過非點源污染監測不易 , 推估值可能與實際值相差數 

十倍以上只能當做參考 , 因此必須實際執行降雨逕流之監測。 

表 8.4-1 主要水庫總磷之點源及非點源污染量比較 

水庫名稱翡翠水庫德基水庫曾文水庫烏山頭水庫南化水庫 

非點源 (kg/yr) 16,136 40,734 102,770 8,505 28,151 

點源 (kg/yr) 3,152 2,078 6,590 1,683 183 

非點源 / 點源 ( 倍數 ) 5.1 19.6 15.6 5.1 153.8

國內外降雨逕流採樣都利用自動採樣器進行 , 如照片 8.4-5~8.4-6, 整套設備還包 

括雨量計及水位計 , 可根據雨量或水位條件決定啟動時機及採樣間距。因設備長期設在 

野外 , 需考慮供電之持續性、防盜、防水及耐高溫 , 因自動採樣器通常以真空幫浦抽水 , 

有其水頭高度之限制 , 設置地點須考量可抽水範圍且不易被逕流沖走的位置。 

照片 8.4-5 野外自動採樣設備 ( 含長效電池及保護用不鏽鋼箱 ) 

照片 8.4-6 連接水位計設備 ( 水位計套上塑膠套為防止山頂霧氣影響水位計讀值 ) 

降雨逕流採樣根據集水區面積可分為大區域及小區域採樣 , 大區域採樣頻率較 

低 , 等間距可設為 1~2 小時一次 , 或根據流量變化調整採樣頻率 , 在洪峰到達時頻率 

較高 , 退水時頻率較低 , 採樣點之設置可參考曾文水庫大埔壩 ( 照片 8.4-1); 大區域採 

樣因集水面積大 , 受到雨量區域性分佈不均的影響 , 最好是以逕流量控制採樣器啟動。

小區域採樣集水面積通常只有 1~ 數 10 公頃 , 逕流歷線短 , 採樣頻率可設為 10 分鐘到 

30 分鐘一次 , 啟動時機非常重要 , 因為在逕流初期往往挾帶大量污染物 , 若錯過採樣 

時機估計值會差很多 , 而排水溝在降雨初期都無水位 , 因此小區域採樣通常以雨量強度 

及延遲條件設定控制採樣器啟動。 

照片 8.4-7 小區域降雨逕流採樣示意圖 ( 以茶園為例 , 左下方最低處為採樣器及量水堰 ) 

國內集水區非點源污染通常來自林地、果園、茶園、檳榔園、社區、公路及施工 

工地等。不同集水區亦有其特殊之污染行為 , 例如曾文水庫的放山雞養雞場、山葵園及 

石門水庫的高海拔蔬菜園等 , 這些種在坡地的高經濟作物 , 不僅土壤亦流失且農民不吝 

施用重肥 , 造成顯著之降雨逕流污染。 

5. 非法排放 

國內點源尤其是事業及畜牧廢水 , 在降雨時會伴隨雨水排放污水 , 此類污染很難 

察覺及估計 , 必須加強平日的管理和申報。本計畫主要優養水庫的集水區已被劃定為飲 

用水水質水源保護區 , 區內飼養營利用之家禽家畜即為非法行為 , 放山雞養雞場或養鱒 

場 

6. 大氣沉降 

大氣沉降是天然非點源污染的主要來源之一 , 許多歐美國家的湖庫集水區都屬於 

人為開發很輕微的地區 , 此時大氣沉降的營養鹽貢獻量就格外顯著。大氣沉降可分為一 

般乾沉降及伴隨雨水落下之濕沉降兩種 , 含營養鹽以氮為主 , 約 10kg N/ha-yr, 磷含量 

不高 , 詳細內容可參考本報告第三章。乾沉降可利用沉降物捕集器收集 , 需同時收集粒 

狀及氣狀沉降物 ; 濕沉降則採集雨水分析 , 包括穿透水 ( 包含葉片上累積之沉降物 ) 及直

接雨水。 

7. 垂釣餌料 

根據曾文水庫的調查 , 垂釣投入之餌料為水庫磷的主要來源之一 , 垂釣時使用誘 

餌及釣餌 , 過量投入之誘餌量為主要污染來源。釣魚所產生之污染量 , 是以調查釣客人 

數 , 大約投入魚餌重量 , 再分析各種魚餌的氮、磷成分 , 最後相乘而得。釣魚人數具有 

季節性和時間性 , 產生之污染量差異很大 , 需於不同時間點調查。 

8. 底泥分解之內部負荷 

底泥分解所釋放出來之污染物 , 尤其在厭氧狀況下磷的釋出速率較快 , 形成水庫 

之內部負荷 , 其負荷量在優養嚴重之湖泊或水庫 , 常佔總污染量之 20 至 40%。國內水 

庫集水區輸砂量很大 , 底泥受到雨季時大量輸砂之覆蓋 , 促使淤泥中磷酸鹽的礦化 , 底 

泥分解之內部負荷在很多水庫調查結果都不是非常顯著 , 例如曾文水庫、石門水庫。底 

泥調查方法是以柱狀採泥器分別在水庫上中下游三點採其庫底泥柱 , 在不擾動底泥狀況 

下 , 送回實驗室做底泥釋放實驗。採樣及實驗方法 , 依照「日本水質污濁研究協會」編 

訂之「湖沼環境調查指針」的「底質調查」方法進行。乾、濕兩季各測定一次 , 測訂結 

果可求出底泥氮磷單位面積釋出之氮、磷之速率 , 用以計算水庫底泥之內部負荷。 

8.5 水庫水質模式之建立與應用 

本章 1~4 節討論了優養化水庫營養鹽控制管理的四項基礎工作 : 營養鹽準則之擬定、 

基本資料收集、水質調查及優養評估、水庫污染負荷調查及估計。上述工作都是屬於過去 

資料的檢視及現況資料調查 , 模式工具則是利用這些基礎調查的資料 , 協助我們判斷營養 

鹽負荷與水庫水質的關係 , 輔助我們檢視收集的資料是否正確 , 建立之參考狀態是否合理 

以及未來我們規劃的管理策略在實施後對水庫水質的影響。 

針對湖庫營養鹽管理之課題 , 相關的模式可概分為三大類 , 模式分類及前三節扮演 

之角色連結如圖 8.5-1 所示 , 如果沒有做好前三節的基礎調查工作 , 選擇任何模式都無法 

得到令人信服的結果。模式亦需配合基礎調查工作而調整 , 如果收集的基礎資料是大尺度 

的 ( 長期平均、大集水區 ), 那麼就應選擇適合大尺度 (scale) 的模式 , 例如輸出係數法推估 

之污染量通常為年平均值 , 帶入湖庫優養模式無法表現水質預期之季節性變化。可表現短 

時間變化情形的模式 , 例如單一降雨事件 (single event) 逕流濃度的變化 , 模式時間尺度需 

數分鐘或一小時的才能辦到 , 這類模式需要尺度小的輸入資料 , 如每小時的流量及雨量 , 

以及複雜的模式參數設定 , 此舉需要投入很多的調查成本及使用者專業能力。又以空間尺 

度為例 , 若分層不顯著且水質混合良好 , 那麼選用以深度 (Z) 為 2 維的模式代表性不大 ;

若水庫呈狹長形 , 上游至大壩間距離長且水質變化顯著 , 就必需選用有軸向 (X) 維度之水 

庫水質模式。 

目前國內使用的水庫及集水區水質模式多為國外所開發 , 這些模式的基本演算法大 

部分都是基於經驗式、經驗參數及統計方法而建立 , 不同湖庫不一定適用相同的模式參 

數 , 因此套用在其他集水區時需根據實際資料 , 在合理範圍內修正模式參數後 , 才能順利 

應用。以圖 8.5-1 為例 , 使用湖庫優養模式模擬水質變化時 , 流入污染負荷為實際調查之 

模式輸入資料 , 水庫水質則為模式計算結果 , 計算結果一定與實際水質有差距 , 此時使用 

者藉由模式參數的調整以使模式輸出值與實測水質差距最小 , 就稱為參數率定 

(calibration), 而調整之參數必須合理 , 或直接去測該水庫的實際參數 ; 率定後的參數還需 

以另一組實測輸入 ( 污染負荷 ) 及輸出 ( 水庫水質 ) 資料進行測試 , 如果模式輸出值與實測值 

之間的誤差可被接受 , 那表示率定後的參數通過驗證 (verification), 也表示未來使用者輸 

入不同污染負荷所得之模式結果 , 具有可信任的依據。 

使用水庫及集水區模式的基本目的包括估計污染負荷、評估污染源對水庫水質的影 

響 , 以及評估水庫營養鹽的涵容能力。為達成上述目的 , 三大類模式需同時順向 (forward) 

及反向 (inverse) 操作 , 說明如下 : 

如圖 8.5-1, 根據污染負荷調查結果 , 套入湖庫優養模式得到預期之水質 , 稱為順向 

操作 , 可評估污染源對水庫水質的影響。 

使用者可將現況水質套入湖庫優養模式 , 反向估計可能的污染負荷 , 或由目標水質反 

推污染負荷 , 可評估水庫營養鹽的涵容能力。 

根據集水區基本資料或管理策略 , 輸入集水區管理模式可估計污染負荷 , 稱為順向操 

作。 

利用集水區允許 ( 目標 ) 污染負荷 , 由集水區管理模式反向評估污染源之分配 , 稱為反 

向操作。 

目前已包裝成電腦軟體的模式 , 可依據集水區及水庫模式採合併或分開兩種 , 採分開 

者可選搭不同模式組合 , 稱為串聯操作。如溫與郭 (2003) 模擬曾文水庫 , 即採 HSPF 

集水區模式與 CE-QUAL-W2 水庫模式串聯運用。

集水區 

集水區基本資料 

基本 

集水區開發 

集水區污染控制及管理 

( 源頭控制、逕流管理 ) 

詳細 

建立湖庫參考 

狀態之模式 

集水區 

管理模式 

串 

聯 

污染負荷 

湖庫 

優養模式 

順 

向 

反 

向 

水庫水質 

水庫優養狀態 

水庫內 

圖 8.5-1 

優養化水庫營養鹽控制管理相關模式分類及變數流程 

根據文獻 (U.S. EPA, 2000) 彙整結果 , 本節分三大類簡介優養化水庫營養鹽控制管理 

的模式工具 , 模式完整資訊可根據 U.S. EPA 的建議參考下列文獻 : 

Chapra, S. 1997. Surface Water-Quality Modeling. McGraw-Hill Publishers, 

Inc. 

Thomann, R.V., and J.A. Mueller. 1987. Principles of Surface Water Quality 

Modeling and Control. Harper & Row, New York. 

U.S. Environmental Protection Agency. 1990. The Lake and Reservoir 

Restoration and Guidance Manual. EPA/440/4-90/006. Office of Water, 

Washington, DC. 

U.S. Environmental Protection Agency. 1997. Compendium of Tools for 

Watershed Assessment and TMDL Development. EPA /841/b-97/006. Office of 

Water, Washington, DC.

8.5.1 湖庫優養模式 

1. 經驗模式 

1975 年 Vollenweider 用總磷負荷及湖泊水文特性兩個變數 , 將其觀測之湖庫年平 

均總磷負荷及優養狀態做適當之分群 , 如圖 8.5.1-1, 其中 L 

p 

代表單位湖泊面積總磷年 

負荷量 , H 為水庫平均深度與水力停留時間的比值 , 使用者可根據這兩個水庫實際 

W 

收集到變數 , 簡易判定優養狀態 , 或粗略估計控制水庫優養所需削減之總磷負荷。另一 

種經驗模式是描述水質參數與優養狀態之間的關係 , 如圖 8.5.1-2,Vollenweider 用水 

庫總磷及葉綠素之關係判別優養狀態。然而依據本人之經驗 , 這些模式並不適用暴雨強 

度大 , 沖刷量大的台灣水庫 , 建議用下面質量平衡模式 , 並實測沉降速率。 

優養 

普養 

貧養 

圖 8.5.1-1 湖庫營養鹽負荷與其優養狀態之經驗關係 (Vollenweider, 1975) 

貧養 

優養 

圖 8.5.1-2 湖泊葉綠素與總磷及其優養狀態之經驗關係 (Vollenweider, 1975)

2. 營養鹽收支 ( 質量平衡 ) 模式 

收支平衡式視水庫為一個混合良好的水體 , 任一點水質均相同 , 也就是水質沒有空 

間維度的變化 , 一般熟知的 Vollenweider 零維水質模式即屬此類。其基本原理可以下式 

表示 : 

dp 

V 

dt 

W Qp 

 

Ap 

(8.5.1-1) 

式中 ,V: 水庫體積 (m 3 ) 

p: 總磷濃度 (kg/m 3 ) 

t: 時間 , 通常時間尺度設為年為 (yr) 

W: 流入總磷負荷 (kg/yr) 

Q: 水庫出流量 (m 3 /yr) 

: 總磷沈降速率 (m/yr) 

A: 水庫表面積 (m 2 ) 

資料 14。 

沉降速率可依據不同季節在水庫內測定 , 可得實際之沉降速率 , 測定方法 , 請參考 

若假設水庫總磷濃度在一年內沒有變化 , 即呈現穩態 (steady state)(8.5.1-1), 此時 

dC dt 等於零 , 則水庫總磷濃度可以下式估算 : 

W 

p (8.5.1-2) 

( Q A) 

有很多承受水體模式都是以式 8.5-1 為基礎發展出來的 , 例如 BATHTUB(Walker, 

1986), 不過該式較適合計算總磷 , 可評估不同污染負荷下總磷濃度。對於國內欠缺詳 

細調查資料 , 且又以磷為優養限制因子的水庫而言 , 非常適合在規劃之初利用式 8.5-2 

估計水體負荷或濃度。 

3. 營養鹽之食物鏈模式 

跟收支平衡式類似 , 不過食物鍊模式更清楚的描述水庫中營養鹽跟生物之間的機 

制 , 如圖 8.5.1-3, 最常應用在水庫生態系統之模擬 (ecological modeling), 模式通常都 

有搭配水庫傳輸與動態特性之模擬。 

收支平衡式視水庫為一個混合良好的水體 , 任一點水質均相同 , 若欲模擬水質在水

庫內的流佈 , 就必需將水庫依水力特性分段 (segments), 只有一個方向分段者稱為一維 

( 例如模擬分層 , 只有 Z 方向 ), 同一分段內可視為零維的質量平衡式 , 不同分段間就需 

搭配傳輸模組 , 計算質傳方向的能量與動量平衡。而水庫中需考慮的傳輸現象包括流量 

( 體積 )、物質 ( 濃度 ) 及能量 ( 溫度 ), 一般將三者區分為水力模式、水質模式及熱平衡模式 , 

如美國工兵團發展之 CE-QUAL-W2, 溫與郭 (2001) 曾應用此模式於曾文水庫水質模擬。 

動態模式 (kinetic state) 與前述之穩態模式最大不同之處 , 是圖 8.5.1-3 內的各種成 

分會在計算過程中隨時間而變化 , 也就是 dC dt 不等於零 , 若單位時間指的是每季 , 則 

模式可描述水庫分季水質的變化。 

肉食性 

浮游動物 

硝酸鹽 

氨氮 

無效氮 

草食性 

浮游動物 

藻類 

有效磷 

無效磷 

底泥 

圖 8.5.1-3 

水庫食物鏈模式示意圖 

8.5.2 建立湖庫參考狀態之輔助模式 

根據 8.1 節的描述 , 建立湖庫參考狀態 (reference condition) 為擬定營養鹽準則的重 

要步驟之一 , 所謂參考狀態指的是水庫在未受污染或集水區人為開發程度輕微的狀況下 , 

水體呈現的水質狀態。所以輸入資料需包含集水區基本特性之描述 ( 土壤、坡度及土地利 

用 ) 以使模式計算集水區可能產生之營養鹽負荷 , 或直接輸入診斷監測所得之逕流濃度及 

流量 , 並搭配承受水體水質模式以計算水質。此類模式與湖庫優養模式最大不同處是將模 

式範圍擴大到集水區 , 具有估計污染負荷的功能 , 所以也是集水區模式 , 不過缺乏集水區 

開發之描述 , 故以建立湖庫參考狀態之輔助模式稱之。建議國內水庫集水區若只有基本資 

料 , 可預先用這些簡易模式估計污染負荷 , 待收集了足夠的診斷監測資料後 , 再套入較詳 

細的模式分析實際污染量。以下分兩類介紹 , 第一類純粹以集水區基本資料估計污染負 

荷 , 第二類則是根據較詳細的污染負荷調查資料估計水庫水質。 

4. 與土壤有關之結構指標

集水區與土壤有關之結構指標稱做 MEI(morphoedaphic index), 定義為水庫中總 

溶解固體物與水庫平均深度的比值。有些研究指出 ,MEI 與魚類或浮游植物在水庫中的 

數量有關。Vighi 與 Chiaudani(1985) 指出 MEI 與湖泊在未受人為污染之天然狀態 (natural 

background) 下的含磷量有關 , 並導出其迴歸式 ( 如式 8.5.2-1~2), 因此 U.S. EPA(2000) 

選用 MEI 作為判斷參考狀態的方法之一。 

log[ P] 

1.48 0.33log MEI alk 

(8.5.2-1) 

log[ P] 

0.75 0.27log MEI cond 

(8.5.2-2) 

式中 P 代表水庫中有效磷含量 ,MEI alk 及 MEI cond , 分別表示以鹼度或電導度代替 

總溶解固體物之 MEI。此迴歸公式在美國明尼蘇達州應用最廣泛 , 不過適用性較佳者通 

常為低溫、水深、貧養或普養之湖泊。 

5. 質量平衡模式 ( 有污染負荷資料 ) 

(1) 質量平衡模式 

假設水庫混合良好、終年體積變化不大且水質在穩態狀況下 , 在收集了集水區逕 

流監測資料後 , 可以質量平衡關係推導水庫水質 : 

C 

L 

C ( 1R 

) 

(8.5.2-3) 

i 

C L 、C i 分別表示湖庫及逕流之污染物濃度 ,R 表示污染物在湖庫中已沉降的部分。 

文獻中有許多評估 R 的方式 , 最簡單的一種是假設污染物沉降與水力停留時間 (T) 及沉 

降速度有關 (s)(Dillon and Rigler, 1974), 如下式 : 

1 

1 R 

 

( 式 8.5.2-4) 

1 s 

T 

不過式 8.5-6 較適用於固體物 , 所以拿來粗估水庫濁度比較適合 , 營養鹽在水庫 

中的消失機制比較複雜 , 不適用這種簡單的表示方式。 

(2) 承受水體模式 

本節第一類簡介之湖庫優養模式只有基本概念的描述 , 分為經驗式、收支平衡及 

食物鏈三種 , 基於這三種概念可發展出許多實用的模式 , 統稱為承受水體模式或水庫 

水質模式。模式選用原則主要是考量湖庫特性、已收集到的資料程度及使用者對輸出 

資訊的需求。以下只挑出四種 U.S. EPA 於「湖庫營養鹽準則擬定指導手冊」中推薦的 

幾種簡易靜態湖庫水質模式 , 如表 8.5.2-1。

表 8.5.2-1 四種靜態湖庫水質模式簡介 

EUTROMOD PHOSMOD BATHTUB AQUATOX 

全名 

Watershed and Lake Seasonal and Long-Term Simplified Procedures for - 

Modeling Software Trends of Total 

Phosphorus and Oxygen in 

Stratified Lakes 

Eutrophication 

Assessment and 

Prediction 

模式假設完全混合將湖庫垂直分兩層 :water 水庫軸向分段 

完全混合 

layer,surface sediment 

layer 

基本架構污染負荷採統計模式 

水庫內為 CSTR 模式 

以營養鹽收支平衡式 

模擬分層變化 

包含額外兩個模組 : 

FLUX: 模擬支流負荷 

食物鏈模式 

擬動態計算 ( 季節變化 ) 

PROFILE: 資料分析及 

展示 

可模擬之污染行 

為及特色 

輸入氮、磷負荷 , 評估 

湖庫與優養現象有關 

之水質 

以收支式模擬磷的獲 

得、底泥沉降、礦化及 

再釋出 

以經驗式模擬深水層 

溶氧 

以統計分析有限的輸 

入資料 , 產生推測數 

據 , 因此診斷監測資料 

有限的湖庫亦可選用 

以經驗式模擬水庫優 

養與輸入負荷之關係 

可模擬湖庫內詳細之 

生物及物化程序 

除了一般優養相關水 

質外 , 可模擬水生植 

物、無脊椎動物跟魚類

(3) 簡易集水區負荷模式 

集水區負荷模式根據其複雜程度、實用性及計算尺度 (time step) 等因素 , 

可分為簡易、中度跟複雜三種。若做為擬定湖庫參考狀態之輔助工具 , 則以 

支流監測 ( 診斷監測 ) 結果率定簡易集水區負荷模式 , 再配合前述之承受水體模 

式就可評估集水區營養鹽負荷與水庫優養的關係。 

簡易集水區負荷模式的基本原理可分為三種 , 第一為輸出係數 (export 

coefficient) 法 , 可利用文獻值或集水區實際收集之負荷資料 , 用單位面積輸 

出污染量 (kg/ha-yr) 或單位降雨深度 (kg/mm-yr) 來表示某種土地利用之輸出係 

數 , 使用時直接套用估計區之土地利用面積及降雨量 ; 第二類是假設氮磷負 

荷與泥沙量有關 , 可直接利用泥沙量 (sediment yield) 估計 ; 第三種是利用集 

水區過去監測資料 , 以統計方法估計 , 例如迴歸公式。 

國內水庫集水區大多缺乏污染負荷資料 , 本報告第二章估計之非點源污 

染負荷多參考國內其他集水區的調查資料 , 以輸出係數法估計。溫 (2003) 曾 

利用多場晴雨天之河川水質及流量 , 率定日本林地迴歸公式係數 , 並以該迴 

歸式推估曾文水庫集水區污染輸出係數 , 這也屬於簡單集水區負荷模式之 

一 , 其方程式如下 : 

W Q 

b 

(8.5.2-5) 

A 

a( ) 

A 

式中 W 表示林地流出污染量 (g/T),A 為集水面積 (km 2 ),Q= 流量 (m 3 /T), 

a,b 為回歸係數。若監測流量為每小時一次 (T: 小時 ), 則累計一年的時流量 

(Q ), 即可求出林地每年流出污染量 , 在曾文水庫塔庫布央溪測得之迴歸 

係數如表 8.5.2-2。 

表 8.5.2-2 塔庫布央溪回歸方程式之回歸係數 

T-N T-P 備註 

a b a b 

0.578 1.073 5.8*10 -3 1.245 

W/A(g/km 2 /hr) 

Q/A(m 3 /km 2 /hr) 

簡易方法的資料需求量少 , 對於國內普遍缺乏逕流監測數據的集水區 , 

可在時間及經費不足的情形下使用 , 雖可短時間評估出需注意的區域 , 不過 

這些方法只分析大區域的整體變化 , 對局部變化的影響不太適用 , 正式進入 

營養鹽規劃及管理階段時不建議採用。若水庫集水區已收集具代表性之逕流 

流量及水質資料 , 參考這些經驗式並率定該集水區之本土參數 , 估計之污染

1 

2 

3 

Reckhow-Simpson 

Model 

EPA Screening 

Procedures 

USGS SPARROW 

Regression 

Approach 

4 Simple Method 

5 

6 

USGS Regression 

Approach 

Simplified Pollutant 

Yield Approach 

(SLOSS-PHOSPH) 

7 Watershed 

8 

9 

Federal Highway 

Administration 

Model (FHAM) 

Watershed 

Management 

Model (WMM) 

負荷較能接受 , 也可比欠缺參數資料的複雜模式更為準確 , 不過主要缺點是 

簡易集水區負荷模式估計尺度通常為長期平均 , 如年平均負荷 (annual 

loading), 有搭配承受水體模式者 , 也只能計算年或季平均水質 

U.S. EPA(1997) 整理出 9 種簡易集水區負荷模式 , 其比較如表 8.5.2-3, 

這些模式參數多建基於美國長期監測資料 , 無論是集水區大小、開發型態、 

暴雨規模及氣候條件都與國內不同 , 使用時需深入瞭解模式開發背景是否適 

用於國內案例。 

表 8.5.2-3 

營養鹽負荷估計原理 

以輸出係數法估計總磷 

污染物負荷函數之應用 

(loading function) 

以全美 414 個的 USGS 監測 

站 15 年資料為基礎 , 用迴歸 

法估計 

以 NURP 資料為基礎 , 以舊 

市區之經驗式估計新開發市 

區降雨逕流濃度 

以美國 20 個州 ,76 個流量 

水質監測站資料為基礎 , 用 

迴歸法估計 

模擬泥砂沖蝕、沉降 , 利用 

泥砂產率 (yield) 估計總磷負 

荷 

以年為單位 , 以經驗式估計 

總污染負荷。內建污染處理 

設施成本 , 可評估成本效益 

以 EMC 歷史資料估計污染 

負荷 

用統計方法 ( 根據實測值或 

NURP 資料 ) 

簡易集水區負荷模式 

不限 

不限 

適用地區 

上游氮磷來源以肥 

料、點源、畜牧廢棄 

物、非農業區及大氣 

沈降為主之集水區 

都市 , 小集水區 

(

EMC( 降雨事件平均逕流濃度 ) 

註 2: 編號 1、3、6 只有估計營養鹽負荷 , 其他可模擬營養鹽之外的污染物 (BOD、 

Sediment、鉛、鋅 ) 

註 3: 有承受水體水質計算功能者 , 不需在串聯其他承受水體模式即可計算濃度

8.5.3 集水區管理模式 

集水區管理模式為簡易集水區負荷模式的延伸 , 對集水區可能造成污染的行 

為及機轉描述較為詳細 , 包括各種點源及非點源行為之模擬、分為透水及不透水 

地面以模擬地表逕流或地下水、涵蓋物化或生物程序之污染物機轉。根據描述的 

複雜程度可分為中度及詳細集水區負荷模式兩類 , 這些模式可反應執行管理策略 

後對營養鹽負荷之影響 , 因此稱為集水區管理模式或非點源污染模式。 

1. 中度集水區負荷模式 

中度模式可評估不同污染源之影響及衝擊 , 有些可與地理資訊系統相結 

合 , 但不少模式採用一些簡化的公式 , 使誤差有時會很大。主要是用於一個大 

區域中的重點區域或用於初步評估一些 BMP 的效果。有些中度模式可分析季 

節性的變化 , 通常亦可分析不同土地利用的情境 , 不過此種分析往往需先有一 

些經驗公式可用 , 因而通常需要一些區域性的資料。表 8.5.3-1 為中度模式之 

名稱及部分功能比較 , 表 8.5.3-2 列出主要包含功能之演算機制 , 表 8.5.3-3 

列出各方法及模式輸入及輸出主要資料。 

2. 詳細集水區負荷模式 

模式不只是分析整體性變化 , 若有足夠及適當的資料 , 可分析流域中任一 

區域的水質及水流等資料。但因較複雜 , 所需的資料較多及需花較多時間 , 且 

往往需由專家來進行模擬工作 , 一般較少用於規劃中。此種模式通常可模擬連 

續性的變化 , 及評估 BMP 設計工作之用。表 8.5.2-1 為詳細模式之名稱及功 

能比較 , 表 8.5.2-1 列出詳細模式主要功能之演算機制 , 表 8.5.3-5 列出各方 

法及模式輸入及輸出主要資料。 

選擇中度或詳細方法的主要依據為調查到的資料量及分析目的 , 詳細模式 

通常具有連續模擬晴日累積及暴雨沖刷的功能 , 收集到的資料時間尺度要小且 

為連續資料才能搭配 , 適用於有自動監測設備的集水區 , 表 8.5.3-6 列出兩種 

方法對於相關工作之適用性。以下資料均引用非點源污染控制研習會論文集 

( 成功大學 ,1998), 由交大環工所高正忠教授摘譯自 U.S. EPA, 其中的中度 

模式 -SIMPTM 在 2000 年版手冊已被刪除 , 故不列入。

表 8.5.2-4 中度模式名稱及功能比較 

比較因子 SITEMAP GWLF P8-UCM AUTO-QI AGNPS SLAMM 

都市 ● ● ● ● - ● 

土地利用農業 ● ● - - ● 

點源 ⊙ ⊙ ● - ● ● 

全年 - - - - - - 

時間尺度 

單場 

暴雨 

○ - ● - ● - 

連續 ● ● - ● - ● 

水文 

逕流 ● ● ● ● ● ● 

基流 

1 

○ ● - ○ - ○ 

沉積 - ● - ● ● ● 

污染負荷營養鹽 ● ● ● ● ● ● 

其他 - - ● ● - ● 

污染物傳輸 ○ ○ ○ ⊙ ● ⊙ 

流布轉換 - - - - - - 

統計 ⊙ ○ - - - ○ 

圖形 ⊙ ⊙ ● - ● ○ 

輸出 

格式 

● ● ● ○ ● ● 

選項 

需求度 ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ 

率定 ○ ○ ○ ⊙ ○ ○ 

輸出預設值 ● ● ⊙ ○ ⊙ ⊙ 

使用 

介面 

● ● ● ⊙ ⊙ ● 

評估 ○ ○ ● ⊙ ⊙ ⊙ 

最佳管理 

設計 

策略 

- - ● ⊙ ⊙ ○ 

標準 

文件 ● ● ● ⊙ ● ⊙ 

● 高 ⊙ 中等 ○ 低 - 不適用

模式方法 

土地利用主 

要適用範圍 

表 8.5.3-1 

水理 

SITEMAP 混合集水區 SCS 曲線碼 N/A 

中度模式主要功能之演算機制 

沖蝕 / 沉 

積 

GWLF 混合集水區 SCS 曲線碼 MUSLE 

P8-UCM 

都市 

SCS 曲線碼 

TR20 修正式 

N/A 

AUTO-QI 都市水平衡 N/A 

AGNPS 農業 SCS 曲線碼 MUSLE 

SLAMM 

都市集水區 

以小暴雨為 

依據所得之 

係數 

N/A 

污染負 

荷 

逕流濃 

度 

單位負 

荷率 

非線性 

累積函 

數 

累積及 

刷出 

潛勢因 

子 

非線性 

累積及 

刷出函 

數 

污染物 

N、P 

N、P 

TSS 、 

N、P、金 

屬 

多項 

N、P 

N 、 P 、 

COD 微 

生物金屬 

時間尺 

度 

連續 

連續 

暴雨序 

列 

單場暴 

雨連續 

單場暴 

雨 

連續

表 8.5.3-2 

中度模式之輸入出資料比較 

模式或方法主要輸入資料輸出資料 

SITEMAP 

GWLF 

P8-UCM 

AUTO-QI 

AGNPS 

SLAMM 

氣象及水文資料 ( 小時或日 )( 最 

多一年 ) 

流域及渠道參數 

點源及污染物參數 ( 如衰減等 ) 

氣象及水文資料 ( 日 ) 

土地利用及土壤參數 

養分負荷率 

氣象及水文資料 ( 時暴雨或一系 

列暴雨 ) 

土地利用及土壤參數 

BMP 資料 

時 / 日雨量 

流域及土地利用資料 

BMP 去除資料 

流域、土地、管理、土壤資料 

雨量資料、BMP 去除資料 

時降雨資料 

污染特性、區域、土壤種類 

不透水性及交通流量 

結構物特性 

逕流及養分負荷 

污染物負荷分配 

逕流、沉積物及養分之月及 

年時間序列 

日逕流及污染物負荷 

BMP 去除效率 

逕流及污染物之連續式或單 

場暴雨模擬 

暴雨逕流體積及尖峰流量 

沉積物、養分及 COD 濃度 

每一區之污染負荷 

BMP 評估及成本估計

表 8.5.3-3 

詳細模式名稱及功能比較 

比較因子 

土地利用 

時間尺度 

水文 

污染負荷 

污染物流 

STORM ANSWERS DR3M- 

QUAL 

SWRRBWQ SWWM HSPF 

都市 ● - ● ○ ● ● 

農業 - ● - ● ○ ⊙ 

點源 ● - ● ● ● ● 

全年 - - - - - - 

單場 

暴雨 

○ ● ○ ○ ● ● 

連續 ● - ● ● ● ● 

逕流 ● ● ● ● ● ● 

基流 

1 

● ● ● ● ● ● 

沉積 ● ● ● ● ● ● 

營養鹽 ● ● ● ● ● ● 

其他 ● - - ● ● ● 

傳輸 - ⊙ ● ● ○ ● 

布轉換 - - - - ○ ● 

輸出 

輸出 

最佳管理 

策略 

統計 ○ - ● ● ● ● 

圖形 - ● ⊙ ⊙ ○ ○ 

格式 

選項 

● ● ● ● ● ● 

需求度 ⊙ ● ● ⊙ ● ● 

率定 ○ ○ ⊙ ⊙ ● ● 

預設值 ● ● ⊙ ⊙ ○ ⊙ 

使用 

介面 

- - ⊙ ⊙ - - 

評估 ⊙ ⊙ ● ⊙ ● ● 

設計 

標準 

⊙ ⊙ ⊙ - ● ● 

文件 ● ⊙ ⊙ ● ● ● 

● 高 ⊙ 中等 ○ 低 - 不適用

模式方法 

ANSWERS 

SWMM 

HSPF 

STORM 

SWRRBWQ 

DR3M-QUAL 

表 8.5.3-4 

土地利用 

主要適用 

範圍 

農業 

都市 

混合集水 

區 

都市 

農業 

都市 

水理 

詳細模式主要功能之演算機制 

分散儲存 

模式 2 

非線性貯 

水池 3 

地表及土 

壤程序中 

之水平衡 

逕流係數 

SCS 曲線 

碼 

SCS 曲線 

碼 

地表貯存 

水之平衡 

動態波法 

沖蝕 / 沉積 

分離傳輸 

公式 

MUSLE 

分離刷出 

公式 

USLE 

MUSLE 

依逕流體 

積及尖峰 

流量而定 

污染負 

荷 

潛勢因 

子 ( 依與 

沉積物 

之相關 

性而定 ) 

累積 / 刷 

出函數 

負荷 / 刷 

出函數 

地水濃 

度 

累積 / 刷 

出函數 

負荷函 

數 

累積 / 刷 

出函數 

污染物 

N/A 

N、P 

多項 

N 、 P 、 

OD、金屬 

N 、 P 、 

OD、金屬 

微生物 

TSS 、 

N、P、金 

屬 

時間尺 

度 

單場暴 

雨 

單場暴 

雨連續 

單場暴 

雨連續 

連續 

連續 

連續

表 8.5.3-5 

詳細模式之輸入出資料比較 

模式或方法主要輸入資料輸出資料 

ANSWERS 

SWMM 

HSPF 

STORM 

SWRRBWQ 

DR3M-QUAL 

時降雨量資料 

累積及刷出參數 

逕流係數及土壤種類 

時降雨量資料 

流域、土地利用及土壤資 

料 

BMP 設計資料 

氣象及水文資料 

與逕流相關的流域特性 

資料 

渠道ㄅ料及動態波參數 

流域貯水特性 



流域承受水體資料 

土地利用及土壤種類 

池及貯水池資料 




衰減係數 



負荷因子及刷出參數 

承受水體特性、衰減係數 

單一暴雨的逕流及污染 

負荷 

貯存及處理應用情形及 

泛流 

1 

數 

時水文歷顯及污染物歷 

線 

預測暴雨逕流 ( 體積及尖 

峰 ) 

沉積物分離與傳輸 

農業 BMP 的相對效率分 

析 

排水系統中任一地區的 

連續逕流與污染物性產 

生量 

暴雨事件之總計資料 

水文歷線及污染物歷線 

連續式逕流及沉積物產 

生量 

尖峰排放量 

水質濃度及負荷 

連續式及單一暴雨的逕 

流與污染物負荷 

河川及貯水池中之傳輸 

控制策略之分析 

逕流及污染負荷的時間 

序列 

對承受水體之衝擊分析 

控制分析

中 

度 

模 

式 

複 

雜 

模 

式 

模式或方法 

表 8.5.3-6 

中度及詳細模式之適用範圍 

流域分析 

控制分析 

初步中等詳細規劃設計 

承受水體水 

質 

NPSMAP ● ○ ○ - ○ 

GWLF ● ⊙ ○ - - - 

P8-UCM ● ⊙ ⊙ ○ ● - 

Auto-Q1 ● ● ○ ⊙ ○ ○ 

AGNPS ● ● ○ ● ○ ○ 

SLAMM ● ○ ● ○ ○ 

ANSWERS ● ● ○ ● ○ ○ 

SWMM ● ● ⊙ ● ○ ○ 

HSPF ⊙ ● ● ● ⊙ ⊙ 

STORM ⊙ ● ● ● ⊙ ⊙ 

SWRRB ⊙ ● ● ● ⊙ - 

DR3W ⊙ ● ● ● ⊙ ● 

● 高 ⊙ 中等 ○ 低 - 不適用 

8.6 水庫優養控制規劃 

由日本案例可看出 , 水庫水質改善比河川水污染防治需更長的時間才能看 

到成效 , 若執行時未確實完成下列基礎工作 , 則控制管理作業將會事半功倍。 

• 確認事權單位及技術諮詢團隊 : 基本資料建立 

• 確認水體狀態 : 水質調查及評估 

• 確認污染來源 : 污染負荷調查及污染量估計 

基礎工作非短期可完成 , 通常至少需三年的調查才有較可靠的資料 , 而且 

之後仍須持續進行重要污染源監測及水質狀態評估。因此在開始執行水庫及集水 

區營養鹽控制規劃時 , 需同時擬定分期調查計畫 , 以下分為調查計畫之擬定 , 以 

及短、中、長期優養控制規劃等項目 , 重點放在集水區 , 提出本計畫對國內優養 

水庫營養鹽控制規劃的建議 : 

一、 

水庫及集水區分期調查計畫 

水庫及集水區調查計畫 , 可分為三階段的監測 , 第一為診斷性監測

(diagnostic monitoring), 目的在於確認集水區污染源 , 以供控制策略之擬定 ; 

第二為評估性監測 (evaluation monitoring), 目的在於評估控制策略之成效及修 

正目標 ; 最後一階段稱為永續性監測 (continuous monitoring), 當水庫水質達成 

目標 ( 使用目的 ) 後 , 仍須持續監測水質狀態及主要污染源 , 避免水質再度惡化。 

配合上述三階段之監測調查目標 , 水庫及集水區分期調查計畫可設定為短、中、 

長期 , 逐步推行。 

1. 短期調查計畫 

面對水庫水質漸趨惡化 , 短期內應仔細審核歷史數據 , 建立基本資料 , 並 

執行詳盡的水質調查與優養評估作業 , 調查內容應包括一般水質及藻類 , 監測 

頻率應較例行性季監測更密集 , 以確實掌握水質狀態。 

根據水質狀態評析水庫可能污染來源、流入途徑、污染物種類及污染量 , 

在集水區設置監測點進行污染負荷調查 , 顯著的污染來源應配置更多監測點 , 

並根據收集到的資料分期調整監測內容。調查策略應採逐步推進式 , 一開始先 

由流達點進行監測以初步瞭解污染負荷之分配 , 其次針對貢獻量較大的來源逐 

步深入調查並加強監測能量 , 以確實掌握污染來源。 

短期調查計畫需投入大量成本於監測作業上 , 而且通常需持續三至五年 , 

其後利用收集到的資料建立水庫及集水區水質模式 , 以適度減少之後監測人、 

物力的投入 , 不過模式仍需實際資料作長期驗證。模式可估計污染負荷、作涵 

容能力分析、規劃污染控制策略及評估水質改善成效。模式在控制規劃作業上 

是相當有力的輔助工具 , 不過需建立在詳實、具有代表性的調查基礎上 , 才能 

真正發揮功用。 

2. 中期調查計畫 

中期調查計畫乃配合控制策略實施所進行之評估作業 , 在實施區下游設置 

監測點評估策略成效 , 並分析是否有預期外的影響及對水質的副作用。中期調 

查計畫最主要的目的是提供確實的數據 , 讓技術團隊可隨時查核控制策略 , 調 

整方向 , 避免無效的策略持續消耗成本。 

3. 長期調查計畫 

當水庫水質達成目標 , 調查作業可恢復例行性監測 , 不過仍應適度維持集 

水區主要污染源之監控 , 此時可考慮採用自動監測系統或利用遙測分析水質技 

術 , 雖然上述技術尚未成熟到準確分析水質的程度 , 不過具有即時及大範圍監

測的優點 , 正好符合永續性監測防止水質再度惡化的需求。

二、 

短期控制規劃 

因基礎調查工作尚未有確切成果 , 本階段的的控制策略應針對顯著且較容 

易控制的污染來源著手 , 並試行區域性技術諮詢團隊 (RTAG) 之運作。團隊應定 

期開會討論並現勘 , 使成員能深入瞭解水庫優養背景並掌握各單位相關資訊 , 以 

規劃最符合實際狀況的調查計畫及可行之控制策略。 

主要目標 : 點源優先、限制開發、管制非法污染 

規劃建議 : 

1. 點源 

點源為短期控制規劃的重點 , 集水區內垃圾掩埋場的搬遷、畜牧廢水管 

制、垂釣行為取締及遊客污水的收集處理應列為優先工作 ; 生活污水則依據污 

水量大小規劃處理設施 , 如污水下水道、人工濕地或其他自然淨化工法 ; 點污 

染源對水質的影響與流達率有關 , 距水庫越近的地區影響越顯著 , 如湖濱遊樂 

區、濱水餐飲區等國內常見之遊憩設施 , 應加強管理避免污水直接流入水庫。 

2. 非點源 

非點源污染與土地利用及發生區域有關 , 污染負荷高的土地利用如農地、 

社區、遊憩區及公路 , 對水質衝擊較大的區域包括陡坡地、濱水區或水庫保護 

帶等 , 都屬於非點源污染重點區域。尤其位於保護帶內的高污染負荷開發行 

為 , 如緊鄰淹沒區的果園、施工工地、放山雞養雞場等 , 是重點中的重點 , 若 

無法管理應強制移除。非點源污染控制不易 , 短期規劃應先著眼在水庫保護 

帶、強化教育宣導 , 並防止農業廢棄物、雨水溝垃圾因降雨流入水庫。 

林地通常是集水區佔地最廣的區域 , 污染貢獻量也最大 , 不過短期內不 

宜對林地非點源污染控制投入大規模之結構性逕流處理設施 , 應先將治理重 

點放在現有林地之開發限制、災後復育 ( 天災造成之林地面積減少 ) 及崩坍地 

治理。 

三、 

中期控制規劃 

配合基礎調查工作的完成 , 水質狀態跟污染來源已完成確認 , 此時可利用 

模式分析草擬之控制方案對水庫水質之改善成效 , 在達成設定水質利用目標的前 

提下 , 逐步推行控制策略。 

主要目標 : 完成全面性點源污染的控制 , 試行最佳管理作業控制非點源污染 

規劃建議 :

1. 點源 

檢討前期策略之執行成效並逐步完成全面性點源控制 , 相關工作包括 : 

基礎調查工作是否發現重大未受控制之點源 , 查核非法行為經取締後是否復 

萌 , 設置之人工濕地是否維持良好管理。 

2. 非點源 

水庫污染來源若以點源為主 , 短期規劃之點源控制策略逐步獲得實現 

後 , 水質應有明顯改善 , 若改善不顯著 , 此時才確實凸顯非點源污染對水質的 

影響。不過非點源污染控制成效不明確 , 實際執行可能跟模式結果有很大的差 

異 , 且有很多 BMP 推行不易 , 往往要在執行後才覺困難 , 因此非點源污染控 

制應先針對負荷較高的次集水區 , 例如茶園、社區及果園等 , 採用評估後較為 

可行之 BMP, 由源頭控制 (source control) 做起 , 有適宜地點及條件再考慮採 

用結構性逕流處理 (runoff treatment) 設施。相關作業需搭配評估性監測點之設 

置 , 定期評估管理作業成效 , 以修正方向 , 找到適合之 BMP 後再根據污染負 

荷逐步推行到其他次集水區。 

根據歐美案例 , 濱水區林地的完整程度與流達污染負荷有相當密切的關 

係 , 因此濱水區應視為集水區林地復育及限制人為開發的重點 , 不過林木的 

復育工作需要長時間才能完成 , 短期評估不易看出成效。 

四、 

長期控制規劃 

根據日本琵琶湖案例 , 集水區長期治理目標著重在自然生態復育及水源涵 

養 , 其立意在於短、中期控制規劃大致上已將集水區內人為造成的污染負荷逐步 

控制 , 至於來自天然及特殊氣候所造成的非點源污染負荷 , 例如林地、大氣沉降、 

颱風、地形及土壤等 , 很難以人為手段加以改變 , 人為的控制方式執行不當或許 

形成另一個污染源 , 因此長期策略應持續降低人為開發 , 例如採取土地利用變更 

增加天然林地面積 , 以使集水區得到充分休養生息的空間 , 逐漸恢復以往的自然 

生態。 

本節所建議之控制規劃為概念式的描述 , 特定湖庫之污染控制作業仍應因 

地制宜 , 根據實際狀況及人、物力作修正。短期調查及控制規劃的實際作法 , 可 

參考國內曾文水庫水質調查及改善計畫之案例 , 請參考資料 12、資料 13; 日本 

琵琶湖「Mother Lake 21」為中、長期控制規劃的良好案例 , 相關作法可參考本 

報告書第四章。

第八章參考文獻 

1. Dillon PJ, Rigler FH. 1975. A simple method for predicting the capacity of a lake 

for development based on lake trophic status. J Fish Res Board Can 

31(9):1519-1531. 

2. Dindal, D. L., 1983. The Note of Community Ecology, S.U.N.Y. College of 

Environmental Science & Forestry, Syracuce, New York, U.S.A.. 

3. Gibson G, Wedepohl R, Knauer D. 1983. Lake protection by watershed 

management for Wisconsin lake districts. Proceedings of the North American 

Lake Management Society, Vancouver, British Columbia, Canada. EPA 

440/5-83-001. 

4. U.S. Environmental Protection Agency. 1997. Compendium of tools for 

watershed assessment and TMDL development. Office of Water, Washington, 

DC. EPA 841-b-97-006. 

5. U.S. Environmental Protection Agency. 1998. National strategy for the 

development of regional nutrient criteria. EPA-822-R-98-002. 

6. U.S. Environmental Protection Agency. 2000. Nutrient Criteria Technical 

Guidance Manual-Lakes and Reservoirs. First edition. Office of Water, 

Washington, DC. EPA 841-F-93-004. 

7. Vollenweider RA. 1975. Input-output models with special reference to the 

phosphorus loading concept in limnology. Schweiz Zeitschr Hydrol 37:53-84. 

8. Walker WW. 1986. Empirical methods for predicting eutrophication in 

impoundments; Report 4, Phase11. Applications Manual. Technical Report 

E-81-9, U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station,Vicksburg, MS. 

9. 日本水產資源保護協會 ,(1980)。新編水質污濁調查指針 , 恒星社厚生閣 , 日本。 

10. 高正忠 ,(2000)。非點源污染負荷估計模式及最佳管理作業模式 , 非點源污染 

控制研習會 , 台南。 

11. 溫清光 ,(2002)。曾文、牡丹水庫、高屏溪及甲仙攔河堰水質檢驗分析計畫 , 經濟 

部水利署南區水資源局。 

12. 溫清光 , 郭振泰 (2001)。曾文水庫水質調查及改善計劃 , 經濟部水利署南區水資源 

局。

13. 溫清光 , 郭振泰 (2003)。曾文水庫水質調查及改善後續計劃 , 經濟部水利署 

南區水資源局。 

14. 日本水質汚濁研究協会編 (1982) 湖沼環境調査指針 . 公害対策技術同友 

会。

第九章結論與建議 

9.1 結論 

依據近四年之監測資料 , 本計畫列出水庫的優養程度排序 , 依序為鳳山水 

庫、澄清湖水庫、白河水庫、仁義潭水庫、鏡面水庫、明德水庫、蘭潭水庫、新 

山水庫、永和山水庫、牡丹及鯉魚潭水庫 , 這 11 座重要飲用水源水庫 , 有 80 

% 以上全年有一半以上的時間處於優養狀態。本計畫執行期間 , 完成十一座水庫 

基本資料之蒐集分析 , 於報告第二章各水庫蒐集現有資料 , 分自然環境、社經環 

境、水資源利用現況、水質資料分析、營養鹽來源與污染量之推估五節整理。資 

料主要內涵包括水庫之管理機關、水庫用途、總蓄水量、集水區面積、水系及水 

系名稱、地文環境、氣候水文環境、人文社經環境、水質資料、土地利用情形、 

土地使用與優養化關係、水庫特性、污染源與污染量、水庫涵容能力分析、水庫 

有關之整治計畫、水庫之監測資料。 

水庫基本資料調查 , 通常包括集水區之地文、土地利用、水文、氣象、社 

經環境及水資源使用狀況等 , 國內水庫大多數都有這些資料 , 不過缺乏管理或更 

新 , 部分水庫配合 GIS 資料庫的建立更能即時有效地應用於水庫管理上 , 由此 

次資料之蒐集這部分 , 各水庫之管理上都有很大的改善空間。 

水庫水質及生物相 ( 浮游動植物及魚類相 ) 之調查是瞭解評估水質狀態最重 

要之工作。因此 , 在開始進行水庫水質、藻類監測及優養評估之前 , 需詳細評估 

既有資料以確立未來收集方向 , 避免投入許多監測成本後卻無法掌握實際問題。 

國內例行性水庫水質監測最完整的資料來源為環保署 1993 年底開始的季監測計 

畫 , 此次計畫範圍內部分水庫管理機關僅有突發事件時加強採樣結果 , 其他則為 

學術機關針對研究目的所做之短期分析。 

以物化水質或藻類進行優養評估 , 需考量水質之採樣位置、採樣頻率、分 

析方法及單位。因水庫污染物濃度不高 , 確認分析資料的有效性非常重要 , 且水 

庫水質的時間變異 ( 季變異 ) 比空間變異來得顯著 , 因此由同一單位執行之長期性 

固定位置之監測最有代表性 , 而偶發性或學術機關針對研究目的進行之水質分 

析 , 維時甚短不宜作長期趨勢之分析 , 只能作為短期參考。 

國外相關策略及工法之收集 , 包括日本、美國與歐洲。日本部分包括日本 

湖泊營養鹽控制策略、日本湖泊集水區營養鹽控制工法、日本湖泊流入排水路營

養鹽控制的方法、日本琵琶湖集水區營養鹽案例分析 , 日本湖泊集水區營養鹽案 

例分析則包括琵琶湖、野尻湖、斧房水庫及霞浦湖 , 在湖泊集水區營養鹽案例分 

析發現 , 日本對湖庫集水區營養鹽控制工法、適用條件及淨化效果 , 這些工法在 

台灣只要條件相似 , 能確實操作 , 大多可適用。 

非點源控制工法上 , 源頭控制日本較常使用的源頭控制方法 , 包括林地更 

換較不易落葉的樹種、農地使用測溝施肥或緩效性肥料施肥 , 這些方法在國內較 

不易推行。; 逕流處理 , 日本較常使用的控制方法 , 植物緩衝帶或保護帶、滯留 

池或人工濕地等 , 這些方法在台灣 , 若地理環境許可 , 也可適用 ; 流入湖庫之河 

道或排水溝的淨化法 , 礫間氧化、接觸排水路、入滲、薄層流、漫地流、濕原、 

人工濕地、河道浚渫或湖口湖等 , 若環境條件合適、設計、施工與管理適當 , 國 

內均可使用。 

美國與歐洲部分 , 包括營養鹽控制策略、集水區營養鹽控制技術措施及案 

例分析 , 案例分析含佛羅里達州以水中植物進行水體除磷、科羅拉多州丹佛都會 

區 TMDL 管制案例、內華達州 Incline Village、阿拉巴馬州 Fort Deposit、奧勒 

岡州 Jackson Bottom Enhanced Wetland、密西西比州 West Jackson County、 

濱水區緩衝帶的案例研究 -- 美國愛荷華州 Bear Creek 集水區。德國部分則含其 

源頭控制、人工濕地、濱水緩衝區之資料。美國環保署訂定國家控制策略及技術 

手冊協助地方 , 其相關作法 , 國內可參考從中學習美國面對營養鹽過量造成水庫 

優養的問題 , 在正式開始控制前 , 為達到有效管理而預先施行的作法。 

選定優先整治之優養水庫 , 主要依據整治後受益目標、水庫之背景條件、 

技術之可行性、經費及民眾之參與與行政之配合等五大項 , 分 15 小項評選原則 , 

並與環保署及台大團隊等討論 , 選定蘭潭 - 仁義潭水庫及牡丹水庫 , 作為選定優 

先整治水庫。 

9.2 建議 

一、台灣地區水庫基本資料缺乏 , 建議配合 GIS 資料庫的建立 , 更能及時有效 

地應用於水庫管理上。 

二、水庫相關基礎調查部分 , 離槽、半離槽水庫建議包括水庫所引河川取水口水 

質及水量之監測、越域引水河川集水區之污染源調查、最佳取水之規劃 , 其 

他則主要有水庫內生物相含浮游動植物相、魚類相之調查、水庫內部污染負 

荷之調查、集水區點源與非點源污染之調查。

三、對特別關切之主要優養水庫而言 , 現有環保署每季監測全省水庫水質的頻率 

不夠 , 水庫在夏季受到降雨及藻類生長之影響 , 水質變化大 , 應增加採樣頻 

率。 

四、建立國內水庫優養控制策略及方法 , 含基本策略至整治作業之相關程序之建 

立及相關工法等技術方法之引進及建立。 

五、本計畫對台灣地區優先整治水庫 , 未來三年之研究及行動計畫初步建議 : 

1. 優先整治水庫集水區既有污染控制工法與規劃檢討 

(1) 優先整治水庫集水區既有污染控制工法與規劃檢討 

a. 仁義潭、蘭潭水庫 

b. 牡丹水庫 

2. 九十五年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 

(1) 工程部分 

a. 仁義潭、蘭潭水庫污染源污染量調查 

b. 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 一 ): 設計與施工 

c. 集水區廢棄物清除作業規劃 

(2) 學術研究 - 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 一 ) 

a. 離槽水庫優養特性之研究 

b. 離槽水庫污染源調查 ( 一 ) 

c. 八掌溪最佳取水時機之研究 ( 一 ): 模型建立與採樣 

d. 傾斜管沉砂池模型試驗 

3. 九十六年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 


a. 仁義潭、蘭潭水庫污染源污染量調查及改善成效評估 

b. 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 二 ): 維護操作 

(2) 學術研究 - 離槽水庫水質改善策略之研究 ( 二 ) 

a. 離槽水庫優養特性之研究 

b. 離槽水庫污染源調查 ( 二 ) 

c. 八掌溪最佳取水時機之研究 ( 二 ): 採樣與測試

d. 傾斜管沉砂池規劃與設計 

4. 九十七年度仁義潭、蘭潭水庫集水區營養鹽控制規劃 


a. 仁義潭、蘭潭水庫污染改善成效評估 

b. 蘭潭水庫生態淨水池工程 ( 三 ): 維護操作 

c. 八掌溪最佳取水之實際操作 

d. 仁義潭水庫八掌溪取水口傾斜管沉砂池工程 

5. 九十五年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 


a. 牡丹村人工濕地設計與施工 

b. 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 一 ) 

c. 集水區禽畜污染之控制 

(2) 學術研究部分 

a. 遙測技術應用在水庫優養控制之研究 ( 一 ) 

b. 河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 一 ) 

6. 九十六年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

(1) 工程部分 - 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 二 ) 


a. 牡丹水庫營養鹽控制成效評估 

b. 遙測技術應用在水庫優養控制之研究 ( 二 ) 

c. 河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 二 ) 

7. 九十七年度牡丹水庫集水區營養鹽控制規劃 

(1) 工程部分 - 汝仍溪及牡丹溪附著性藻類之清除計畫 ( 三 ) 


a. 牡丹水庫營養鹽控制及成效評估 

b. 河道附著性藻類對溪水氮磷去除效果之研究 ( 三 )

附錄 

期中報告審查意見回覆 

期末報告審查意見回覆 

諮詢會會議記錄

會議名稱 :「以生態工法去除水庫集水區營養源研究計 

畫」期中報告審查會 

一、時間 : 九十四年八月十八日上午十時三十分 

二、地點 : 臺北市中正區中華路一段四十一號本署八樓會議室 

審查委員 

歐陽嶠暉教授 

1. 本報告無論國內各水庫集水區資料 

之收集、探討及國外相關資訊之收 

集 , 皆相當完整 , 報告內容甚具深 

度 , 應予肯定。 

2. 由於本計畫為以生態工法去除集水 

區營養源為主題 , 有異於郭振泰教授 

主持之相關計畫 , 而目前對於營養鹽 

集水區之去除 , 可於期末加以強化 

之。 

3. 集水區營養鹽污染源因各集水區而 

異 , 如何能以生態工法去除 , 似仍應 

以治本、治標並行 , 故應就各水庫特 

性朝向如 p.4-8 日本集水區內營養鹽 

控制法 , 採取標、本兼治 , 並提出具 

體措施。 

4. 在非點源之污染源中 , 對各集水區耕 

作規模特性及施肥特性 , 替代及截流 

對策 , 宜加一併檢討。 

5. 對點源如何從污染源減量 , 包括廚房 

雙層過濾網、水肥清運定期化等。 

6. 對於破壞水土的開發及觀光之總量 

限制、定點活動等 , 宜加了解。 

黃家勤教授 

1. 台灣地區絕大部分水庫營養鹽來自 

土壤沖刷與坡地崩塌 , 治理方法為裸 

露地面的植生保護與崩塌地治理 , 生 

態工法大多效果非常有限。本計畫雖 

定位為生態工法 , 但建議評估出最有 

效方法 , 再以對環境盡可能友善的方 

式去執行。 

2. 各種營養鹽控制方案宜作有學理基 

礎的效率評估 , 例如使用數學模擬 , 

意見回覆 

1. 謝謝。 

2. 將按照委員的意見 , 在期末報告會詳 

細說明。 

3. 期末報告將選擇仁義潭、蘭潭及牡丹 

水庫的集水區、規劃去除營養鹽的各 

種方法包括治本的及治標的方法 , 請 

參看第六、七章 , 敬請委員指教。 

4. 針對重點水庫的仁義潭集水區農地的 

非點源污染可行的控制方法 , 在第七 

章 , 敬請委員指教。 

5. 集水區點源污染的減量 , 使用生態工 

法為主。 

6. 蘭潭與仁義潭風景區及集水區其他風 

景區 , 遊客若管理不當將對水庫水質 

產生沖擊 , 要禁止不可能 , 只有請嘉 

義縣市政府及自來水公司加強對遊客 

的管理。此外垂釣對水庫總磷的貢獻 

量很大 , 自來水公司完全禁止 , 做得 

很好。 

1. 委員所言甚是水庫水質控制不易 , 本 

計畫規劃控制方法 , 然後記憶採用最 

有效之方法 , 仁義潭建議採用最佳取 

水時機與傾斜管沈沙池代替代替傳統 

之沈沙池。 

2. 營養鹽控制方案應作模式分析評估成 

效 , 但不再本計畫範圍之內 , 建議未 

來規劃實應編列預算實施。 

3. 曝氣方法屬於水庫內減少優養的方 

法 , 屬於另一個計畫的工作內容。

以合理預測其實施效果 , 同時亦應考 

量所提方案的經濟性。 

3. 曝氣方式在國外雖有成功案例 , 但失 

敗者亦不少 , 其效果決定於水庫是否 

明顯分層、有無底層厭氧 , 以及內部 

負荷是否為水庫主要優養原因等複 

雜因素 , 台灣地區絕大多數水庫營養 

鹽以外部負荷為主 , 不符合曝氣法的 

適用條件 , 使用此一方案必須非常慎 

重的評估。 

4. 台灣地區大部份水庫蓄水來自夏季 

暴雨 , 水庫於短時間內蓄滿夾帶大量 

營養鹽的混濁溪水 , 這些蓄水決定水 

庫長時期的營養狀態 , 此類水庫不易 

以集水區管理或生態工法的方式去 

改變其營養狀態 , 此等若對用水不造 

成太大困擾 , 可以暫不處理 , 另選較 

能達到整治效果的其他水庫作為整 

治目標。 

5. 報告收集資料完整 , 內容豐富。期末 

報告請增加『摘要』。 

4. 台灣水庫營養鹽的來源主要來自非點 

源 (NPS), 所以全年的污染量主要來 

自 5 月起的梅雨到 9 月的暴雨 , 這段 

時間暴雨所帶進來的 TP 大都為粒狀 

磷 , 進到水苦後大都沉澱到庫底。 

5. 謝謝指正 , 期末報告將列摘要。 

邱應志教授 

1. 已收集資料與現勘相片之意義 , 請整 

理與說明 , 以呈現對本計畫之具體貢 

獻。 

2. 收集資料中除氮磷外 , 建議將 BOD、 

SS 等相關數據一併列出 , 以利後續 

工法選擇研究參考。 

3. 建議補充國內生態工法現況 , 並與國 

外資料比較檢討。 

4. 針對研究規劃所需全國性或地區性 

資料 , 建議於期末報告中列出 , 以利 

相關主管單位編列監測計畫參考。 

5. 建議於期末報告中 , 總結一份摘要報 

告或指引 , 以利委辦與相關單位應用 

與規劃。 

6. 部分資料有引用年代與現況釐清、翻 

1. 已將現勘相片整理說明列在各章之 

報告辦理 , 請委員指教。 

2. 已將 SS 與 BOD 的資料列在期末報 

告。 

3. 委員所建議之內容 , 是環保署今年的 

另案計畫正在進執行中。 

4. 針對委員所提之水庫集水區優養調 

查與控制規劃方法 , 本報告專列在第 

八章 , 請指教。 

5. 謝謝指正 , 期末報告將列摘要。 

6. 謝謝指正 , 期末報告改正。

譯重覆出現、圖片解析度不足、錯別 

字等問題 , 請予期末報告中修正。 

曾四恭教授 

1. 第二章對台灣地區優養水庫之水質 

及污染分析中 , 若可能將 11 個優養 

水庫之 (1) 營養限制因子 ( 氮限制、磷 

限制 )(2) 主要污染源 ( 點污染源、非點 

源污染源、點及非點污染源 )(3) 單一 

水質數目指示優養程度 ,36% 水庫出 

現葉綠素 a 之優養、48% 為總磷優 

養 , 高達 75% 為透明度優養 , 其中葉 

綠素與透明度之優養應有相關性 , 但 

差異太大 , 表示透明度很多來自於非 

藻類之透明度。 

2. 各水庫之資料調查 , 主要項目包括地 

文環境、水文環境、水資源利用、水 

質之分析、人文及社經環境、污染源 

及污染量分析、控制方法等 , 但部分 

水庫之資料並不齊全 , 建議每個水庫 

均能提出尚待補充及調查之數據。 

3. 美國與歐洲湖泊集水區營養控制策 

略與方法尙未完成 , 建議最後亦能分 

析美歐之營養鹽控制策略與工法對 

台灣水庫適用性分析。 

4. 第六章圖 6.1.1-2 簡化之優養控制方 

法之篩選程序中 , 對氮限制之湖泊 , 

需確認氮營養源 ( 鹽 ) 及其控制方法 , 

但在氮源污染控制後 , 未達水質目標 

之作法。為訂定更嚴格之管制標準 , 

建議未達目標之作法 , 檢討未達預定 

削減目標之原因 , 再將控制方法加以 

修正 , 以及檢討評估優養限制營養 , 

若營養源主要來自於非點源污染 , 訂 

定更嚴格標準亦無法達到預定目 

標。若優養分析中為磷限制因子時 , 

先確認主要磷污染源及評估水庫外 

之控制方法 , 為何為水庫外 ?( 不同氮 

之控制範圍 ), 水庫外之控制方法應已 

1. 有關水庫通則性之環境調查方法 , 撰 

寫在期末報告第八章。 

2. 美國與歐洲湖泊集水區營養控制策 

略與方法及其對台灣水庫適用性 , 已 

列在期末報告。 

3. 原圖有錯誤 , 期末報告已修正。 

4. 說明如報告第六章所列。 

5. 由於這些水庫欠缺許多資料 , 加上本 

計畫所給予之時間較短 , 對水庫水之 

控制只能初步規劃 , 無法完全照圖 

6.1.1-2 規劃 , 以後正規之貴化 , 應照 

圖實施。 

6. 牡丹水庫河道生態工法 , 因洪水時易 

被沖毀 , 已取消。 

7. 若能做好維護工作、污染量不 

大 , 國外大部分之生態工法 , 尤 

其日本所使用的 , 均可適用在國 

內。

包括非點源、水庫集水區管理 , 為何 

最後還出現集水區管理 , 是否內容有 

不同 ? 

5. 建義選定蘭潭 - 仁義潭、牡丹水庫作為 

優先整治之分析中 , 最能依表 6.1.1-1 

水庫整治優先序之評選標準加以說 

明。 

6. 蘭潭 - 仁義潭、牡丹水庫之優養控制方 

法 , 能否依圖 6.1.1-1、圖 6.1.1-2 之 

執行流程加以說明 ? 

7. 牡丹水庫之整治方法中 , 主要其污染 

源以生態工法淨化 , 其河道生態工法 

部分安全應考量。 

8. 對收集到之國外已應用之污染源控 

制方法 , 若可能請說明各種方法之適 

用條件 , 以及應用在國內之可能性。

會議名稱 :「以生態工法去除水庫集水區營養源研究計 

畫」期末報告審查會 

三、時間 : 九十四年十二月十二日上午十一時 0 分 

四、地點 : 臺北市中正區中華路一段四十一號本署五樓第三會議室 

審查委員 

◎ 歐陽嶠暉教授 

1. 非點源部分宜調查其所施用肥料種 

類及分解速率 , 以及替代肥料。 

2. 非點源降雨初期逕流在出流口處 , 設 

置臨時滯流 , 減少流入水庫的污染。 

3. 分段滯洪貯留 , 抽送回流澆灌可行 

性。 

4. 河川進流口 ( 進入水庫處 ), 以植草帶 

截流污染及優養物質。 

5. 點源部分 , 檢討以合併淨化槽 ( 去氮除 

磷 ) 或定期搬運尿糞之考量。 

6. 牡丹村點源污染源 , 採用人工濕地 , 

應為可行。 

7. 增加林地滲透 , 促進林間草地的形 

成 , 包括以爬地菊葉 , 以減少地面逕 

流。 

8. 宜就各案 , 從源頭、流程中 , 依地域 

特性研提不同的解決方案。 

◎ 黃家勤教授 

1. 本計畫規模龐大 , 整個計畫做了很好 

的分工與整合 , 能以一年時間完成 , 

實屬難能可貴。 

2. 報告宜加入摘要。 

3.p2-5 表 2-12 所列優養比重 , 是以時 

間比例或監測次數比例宜加以定義。 

4.p2-7 圖 2.1-1 與 2 以柱狀圖表示較為 

合理。 

5. p5-49 所述濱水區緩衝帶概念非常 

好 , 如何在水位變化幅度大且降雨集 

中的台灣地區水庫運用值得進一步 

研究。 

意見回覆 

1. 本團隊曾進行曾文水庫集水區施肥調 

查 , 相關結果及建議分為集水區氮、 

磷的來源 , 彙整在本報告第 3.1.1.1 

及 3.1.1.2 節。 

2~3. 謝謝委員指正 , 琵琶湖「Mother 

Lake 21」兩個非點源污染逕流處理 

案例 , 一個是在出流口設置臨時滯 

流 , 處理市區非點源初期沖刷 ; 而另 

一個是將水田排水滯留於內湖 , 避免 

直接流入 , 亦可回流澆灌節省水資源。 

4~6. 謝謝委員指正 

7. 報告建議部份將納入委員建議之利用 

陰性植物生長 , 以有效防止林下地表 

裸露之沖刷觀念。 

8. 謝謝委員指正 , 水庫優養整治的確應 

依流域特性調整。不過目前國內仍有 

許多集水區污染源及污染量資料尚未 

建立 , 因此無法明確提出可行的解決 

方案 , 只能針對少數幾個依特性不同 

( 例如在槽跟離槽 ), 提出具體建議。 

1. 謝謝。 

2. 遵照辦理。 

3. 所列優養比重 , 係依據監測次數比 

例 , 報告中將予註明。 

4. 依委員建議修正為柱狀圖。 

5. 目前國內有中興大學水保系林昭遠教 

授等人 , 進行有關濱水區緩衝帶的研 

究及七家灣溪現地試驗 , 因本計畫以 

國外案例為主 , 因此該案例未詳加介 

紹。 

6. 謝謝委員建議 , 將納入報告建議部分。 

7. 本人指導的碩士生林家正 , 曾於 1991

6. 集水區濫墾土地收回不易 , 但此一工 

作不做則水庫優養化情況無法改 

善 , 若評估以有償方式收回這些土地 

具有經濟效益 , 則不妨考慮此一不得 

已做法。 

7. 營養鹽沉降速率對於水庫營養狀態 

可能比非點源污染量還具有決定 

性 , 未來研究有必要對此一參數作更 

深入的調查與瞭解。 

8. 國內主要水庫大多缺乏以水質模式 

作為常態性水質管理工具的做法 , 同 

時各水庫亦有必要進行計畫性的長 

期水質監測 , 作為規劃與研究之依 

據 , 這兩方面工作有必要加以推動。 

9. 水庫優養化改善所需期程非常長 , 本 

計畫宜考慮協助環保署設定階段性 

目標 , 並作更具體的長期規劃。 

10. 蘭潭水庫生態淨化池處理 1/20 進 

水量 , 卻可將水庫 TP 濃度降低 , 

超過 10%, 是否高估 ? 

◎ 邱應志教授 

1. 建議在第二章增列全台水庫分佈 

圖 , 以利資料在區域分類上之比較。 

2.P6-8 水庫優先整治次序之評選 , 因無 

第二次回收問卷 , 宜再加強說明考慮 

因子與決策形成過程 , 以供委託單位 

參考。 

3. 建議補充專家座談會議內容摘要於 

附錄 , 以符計畫需求。 

4. 所提計畫副作用說明宜再加強說 

明 , 以評估瞭解未來計畫執行時可能 

發生之問題 , 另建議將所提計畫重要 

項目列表整理 , 以利委託單位參考。 

5. 計畫內容充實 , 應予肯定。 

年於白河水庫進行有關水庫沉降速率 

之研究 , 國內因集水區陡峭 , 沖刷強 

度大 , 水庫磷的沉降速率可達國外文 

獻值的 10 倍。 

8. 委員建議將納入報告建議部分。 

9. 謝謝委員建議 , 將納入報告建議部分。 

10. 所規劃係由仁義潭引流到蘭潭水庫 

之渠道中引 1/20 之水量 , 降低總磷 

約 3 g/L 之濃度。 

1. 依委員建議 , 增列全台重要水庫之分 

佈 , 並標示本計畫所執行之 11 座水 

庫位置圖。 

2. 簡報資料列入說明。 

蘭潭 - 仁義潭是十一個優養水庫中 

供水人口最多之水庫 , 供給嘉義縣 

市自來水 , 且蘭潭水庫目前進行曝 

氣控制優養 , 期間亦進行相關之水 

質及污染源之調查分析 , 依整治後 

之受益目標及技術可行性上考量 , 

故選為整治之水庫。 

牡丹水庫為一在槽水庫 , 水資源局 

於民國 91~92 年間曾進行背景相 

關資料之調查 , 水庫集水區之污染 

源背景及其技術可行性亦較適宜。 


4. 遵照辦理 , 第七章未來持續研究及行 

動計畫 , 將增列時程及項目參考總 

表。 

5. 謝謝。

◎ 姚關穆教授 

1. 是否介紹一些國內農委會相關法令 

和工作 ? 

2. 本報告內容豐富 , 對各種工法是不是 

能順便介紹一下操作及維護工作。 

3. 水溝中加淨化設施 , 影響水理 , 如何 

估計 ? 

4. 國內水區廟宇很多 , 不知道要不要考 

慮一下。 

5.P4-46 處理水質監測漏列污染物名 

稱。。 

6.P7-5 近、中、長程沒有註明年次。 

7.P7-6 相關污水下水道工程計畫最好 

能列出名稱。。 

8.P7-10 生態淨化池只能去磷 3g/L, 

是否有實質意義。 

9. 各項提出調查、工程設施及研究計畫 

費用 , 可否列一總表。 

10. 牡丹村民用排水溝污水種菜 , 從衛 

生著眼 , 以後似不繼續。 

11. 斜管沉沙 , 實驗資料 , 可否酌予介 

紹。 

◎ 環保署業務科 

1. 請將各審查委員所提出之水庫整治 

意見建議納入本報告 , 如不可行處請 

提出說明。 

2. 請將各水庫之整治意見 , 依執行單位 

分別列出 , 並納入本報告中。 

3. 請將 10 場專家學者座談會之執行成 

果納入修正報告中 ( 含文件資料及照 

片 )。 

4. 本計畫執行成果符合合約書工作內 

容及項目。 

8. 有關生態工法之國內資料 , 環保署另 

外委託張文亮教授辦理 , 本計畫為 

Review 日本及美國資料。 

9. 將盡量列操作及維護工作。 

10. 視有無填充材料 , 用明渠流公式計 

算 , 若有填充介質 , 用滲濾公式計算。 

11. 集水區部分 , 廟宇的香客的確很 

多 , 但都沒有記錄 , 採用電話詢問方 

式調查 , 此項污染量估計 , 一般都把 

它併到遊憩人口。 

12. 將修正 , 謝謝指正。 

13. 將補充 , 謝謝指正。 

14. 因仁義潭及蘭潭水庫集水區內 , 屬 

於小村落 , 到民國 100 年以前都未到 

到有村落做污水下水道系統的規 

劃 , 報告 p7-3 只是假設性說興建污 

水下水道 , 可減少非點源污染。 

15. 能降低水庫內 3g/L, 已屬不易。 

16. 已將蘭潭 - 仁義潭及牡丹水庫淨化 

設施所需之工程費 , 列於表 7.7.2-1。 

17. 未來若採用污水截流收集到人工濕 

地處理 , 民引用污水施灌蔬菜的量將 

會減少。 

18. 在荖濃溪旁斜管沉砂池 , 總共做了 

54 個 Run 的實驗 , 其中一個如後附 

表所列。 



3. 遵照辦理。

附表在荖濃溪旁斜管沉砂池 , 實驗數據 

資料來源 : 丁居正、溫清光「傾斜管沉砂池對河水懸移質去除效果之現場模型研 

究」, 國立成功大學碩士論文 ,1992。

去除水庫集水區內營養源暨 

以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫 

南區座談會 ( 一 ) 會議記錄 

時間 : 中華民國 94 年 3 月 28 日下午 2 點 

地點 : 國立成功大學土木環境大樓土木系第一會議室 

成大水利系周乃昉教授 : 

1. 水庫分離槽及在槽 , 就離槽水庫而言 , 因水係較穩定的速率引入或抽入水庫 , 

其速率可能為工水量或放水量的兩倍 , 既然供水前需要處理 , 是否可以將水 

處理過成分成兩段。在入庫前先預做處理 , 水前再做更完整之再處理。 

2. 生態工法推動的條件之一為用地 , 建議利用水庫上游部分已淤積之庫區 , 加 

以區隔 , 將入庫流量引入此一緩衝區 , 而在大水時則讓水流直接用主槽入庫。 

3. 部分水庫集水區內建有防砂埧 , 其淤積之新生地 , 即為可做人工濕地的良好 

選擇。 

4. 牡丹水庫上游兩條主流的河相均為蜿蜒河川 , 顯示應非 V 型河谷 , 或可至部 

分容易到達河段兩岸建立小型長條形人工濕地 , 位置應可設在 5 到 10 年頻 

率洪水位以上高程處。 

5. 集水區內點污染源之減少方面 , 建議補助或贈送集水區內住戶預鑄式污水處 

理設備 , 另透過社會教育推動垃圾分類回收 , 有機垃圾則進行集水區內或區 

外堆肥處理。 

6. 水庫均應設置保護帶 , 以植樹或植草 , 此一保護帶可配合景觀美化進行人工 

濕地之設計。 

7. 評選優先序方面之經費評估應以永續觀點估算建設及維護成本。方能確 

保工法之推行成效 , 兼顧治標及治本 ; 其次無法以金錢衡量部分之成效 , 如 

生態環境品質、政策性目標等 , 或可以「限制」條件型式置入 , 以利篩選工 

法及其成效認可。 

8. 請探討斜面土地推動人工濕地之可行性 , 以利於水庫區內水源的處理。

台南大學環境生態研究所黃家勤教授 

1. 生態工法適用於水力停留時間長的水庫 , 鳳山及澄清湖不但水源污染嚴重 , 

且水力停留時間短 , 生態工法的適用性不高。但透過陽光的遮蔽 , 可以減少 

藻類的生長 , 改善淨水廠原水水質。 

2. 崩塌為許多水庫沉積物及營養鹽管的重要來源 , 集水區治理除土壤沖蝕控制 

及肥料管理之外 , 亦應注意崩塌地的治理。 

3. 高屏溪為澄清湖及鳳山水庫主要水源 , 上游洗砂造成的混濁以及營養鹽的書 

入不容忽視。 

4. 以外部負荷為主的水庫進行淤泥清除 , 對於優養化的改善效果有限 , 宜慎重 

評估。 

5. 使用浮水植物進行優養控制時 , 宜考慮採用多種植物混合種植 , 例如布袋蓮 

秋冬生長不良 , 而水芙蓉生長較不受季節影響。兩種混植可以維持四季的足 

夠覆蓋。 

6. 初期逕流污染物輸入佔顯著的比例 , 小水庫可考慮初期逕流的繞流 , 大型水 

庫可考慮在支流設水潭 , 蓄積出期逕流。

長榮管理大學洪慶宜教授 

1. 兩計畫背景資料收集部分應可整合 , 建議朝資料庫 GIS 方向推動 , 俾利未來 

模式分析及決策支援。 

2. 生態可利用系統中將 N、P 合成為 Biomass 去除水 N、P, 但若為 Biomas 

未去除 ,N、P 將回歸系統。故後續維護作之可行性應納入考量。 

3. 點源污染尚未完全控制前 , 水庫內及河道生態工法難以展現 ,pH、TSI 明顯 

效益 , 事業點源資料宜整合 , 水污染管制系統 database。 

4. 藻類生態、藻毒分析為重要之研究方向。 

5. 生態工法可再涵蓋態農業等非結構性措施。

行政院環保署 

「以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫」 

暨 

「以生態工法去除水庫集水區內營養源研究計畫」 

北區第 1 次專家座談會會議紀錄 

一、時間 : 中華民國 94 年 4 月 11 日 ( 一 ) 下午 2:00 

二、地點 : 國立台灣大學土木工程學系 203 會議室 

三、主持人 : 許永興簡任技正 

四、出 ( 列 ) 席單位及人員 : 如簽到單 

五、列席委員意見 ( 依發言順序 ) 

● 台北翡翠水庫管理局李健元先生 

1. 若其他相關單位需翡翠水庫之相關資料 , 翡翠水庫管理局可提供 

數據資料。 

2. 釣魚、放生之問題可依水利法 , 可提供各單位以往翡翠水庫之相 

關經驗 ( 如 : 訂定蓄水範圍公告 )。 

3. 溫帶、熱帶水區之水質標準應有不同。 

● 經濟部水利署北區水資源局吳東雄先生 

1. 由成大提供之資料發現石門水庫之 CTSI 值小於 50, 與石門水庫 

之水質現況相符合。 

2. 2005~2008 年將推動水質改善之計畫 , 期望將總磷之濃度降低至 

30μg/L。 

● 台灣省自來水公司第一區管理處林豐國先生 & 李春男先生 

1. 新山水庫 87 年之氨氮濃度過高 , 請覆核資料是否正確。 

2. 歷年 CTSI 值大致在 50 上下 , 與分析結果差不多。 

3. 新山水庫之集水區範圍小 , 同時集水區之界限不並明顯 , 有附近 

居民出入 , 進行砍林、捕魚之行為 , 巡邏艇僅一艘 , 往往無法有 

效管制 ; 另山坡無通行之山路 , 周圍無法到達。

● 台灣省自來水公司第三區管理處黃志維先生 

1. 書面資料部分水質資料有問題 , 請覆核。 

● 台北科技大學土木工程系林鎮洋教授 

2. 以往國內淨化水庫水質幾乎以庫內處理之方式加以淨化 , 其實源 

水水質之控制往往更為重要。 

3. 水質淨化可以達到生態復育的功效 , 優養化之重要因子是否為總 

磷濃度 , 值得做更深入之探討。 

4. 由於近年來污水下水道普及率提高、污水處理提升 , 造成污染物 

流達率提高 , 形成近年來進入水庫之污染物量增加的現象 , 值得 

注意。 

● 中央大學土木工程學系吳瑞賢教授 

1. 很榮幸參與此次座談會 , 吸收各位先進之寶貴經驗。 

2. 非點源污染屬於 random process, 處理難度高。 

● 交通大學環境工程研究所高正忠教授 

1. 非點源污染之整治相當困難。 

2. 每座水庫之改善空間需深入研究 , 同時考量生態及管理效率 , 進 

而採取較具效率之整治方法。 

3. 管理水庫不應只拘限於生態工法 , 並應思考未來發展之方向。 

● 台灣大學環境工程學研究所李公哲教授 

1. 水庫水質整治工作之基金該如何籌措 , 相關單位如何執行落實 , 

權責該如何劃分 , 應於計畫報告中規劃之。 

2. 各座水庫的點源或非點源何者重要 , 往往取決該該水庫屬於在槽 

或是離槽 , 應將水庫加以分類。 

3. 宜多方考量 , 以短、中、長程來思考整治方式 , 並配合整治經費 

加以評估。 

4. 在集水區管理方面 , 最佳管理作業 (BMPs) 採取結構性或非結構性

之方式加以整治 , 整合科學之數據資料 , 以決定何種方式為最具 

效率之整治方式。 

● 台灣大學生命科學系陳弘成教授 

1. 國外優養化之指標是否適用於國內之水庫 ,CTSI 是否合理 , 值得 

討論。 

2. 由各水庫水質結果比較 , 顯然溫度與優養化之程度有關。 

3. 磷氮比是決定何者為水庫優養化之控制因子 , 應以此方式了解各 

座水庫之優養控制營養鹽。 

4. 建議可將底泥移至庫邊之林地 , 既可去除底泥 , 亦可加強庫邊之 

保水能力 , 符合生態工法之原則。 

● 台灣大學生物環境系統工程學系張尊國教授 

1. 台灣地區缺大範圍之緩坡與空間 , 生態工法之實行較國外困難 , 

可於管理面加以補救。 

2. 土地使用強度愈大 , 則地主收益愈大 , 但污染量則相對提高 , 宜 

深入思考此問題。 

● 崑山科技大學環境工程系張穗蘋教授 

1. 水庫控制因子為磷或氮需多方考量。南部水庫之現象為總磷、透 

明度值較高 , 而葉綠素 a 濃度較低。 

2. 初步將各水庫水質數據資料均納入 , 將再評析各年之資料數據是 

否合理。 

3. 水庫淨化將不只拘限於生態工法範疇。 

● 台灣大學土木工程學系郭振泰教授 

1. 目前國外已有 model 可模擬水庫之食物鏈及各物種之消長 , 但國 

內缺乏相關數據資料 , 故建立相關資料庫實為當務之急。 

● 中央研究院植物研究所吳俊宗教授 

1. 微囊藻近年來普遍出現於國內之各座水庫。

2. 針對離槽水庫宜採用若干措施淨化水質。 

3. 以生態工法改變磷氮比以去除水庫中之優勢藻種。 

4. 持續之基礎資料收集為水質整治之基本且重要之工作。 

5. 翡翠水庫近年來持續監測收集相關水質資料 , 台灣各水庫應朝此 

方向努力。 

● 台灣大學環境工程學研究所林正芳教授 

1. 水質資料數據具時間、空間之變異性 , 宜以統計觀點分析之。 

2. 生態工法之所需時間和空間較傳統工法大 , 故成效較慢。 

● 行政院環保署水質保護處許永興簡任技正 

1. 感謝各位與會人員 , 會將各位與會人員之寶貴建議納入參考。

去除水庫集水區內營養源暨 

以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫 

中區座談會 ( 一 ) 會議記錄 

時間 : 中華民國 94 年 4 月 18 日下午 2 點 

地點 : 台灣省自來水公司第一會議室 

主席 : 

◎ 許永興簡任技正 

1. 今天會議主要針對中部地區蘭潭、仁義潭與鯉魚潭水庫優養化的控制 , 召開 

一個座談會 , 今年環保署今年委託溫老師及郭老師 , 針對整個水庫集水區內 

外相關營養鹽的控制及削減 , 希望對去年所監測出有優養化問題的水庫 , 在 

相關單位的配合下 , 能改善水庫優養化的問題。 

計畫報告 : 

◎ 成功大學環工系溫清光教授 : 

1. 這個計畫挑選國內 11 個優養化的水庫 , 希望在三年內能做一些整治 , 而在整 

治前 , 能有一些規劃 , 包括整個集水區營養鹽的控制 , 以及水庫內所使用的 

工法 , 如何減少優養化 , 而 11 個水庫要一起做是比較難的 , 主要的目的是先 

挑選 1、2 個較易治理或較重要的水庫 , 來做集水區與水庫內的優養控制。 

2. 此諮詢會的目的 , 預計召開三次諮詢會 , 第一次主要是收集水庫集水區的基 

本資料 , 包括水文、地文、水質等資料後 , 若有不完整的地方 , 請多指正 , 

會再繼續補齊。 

3. 接著是收集日本與美國一些國外的整治資料 , 包括生態工法或是其他的工 

法 , 如何使美國或日本的水庫或湖泊優養降低或是控制營養鹽的方法 , 收集 

完畢後 , 再召開第二次諮詢會。 

4. 第三次諮詢會是根據前兩次的資料 , 以及一份評選問卷調查 , 於 11 個水庫 

中 , 選出 1 至 2 個較重要的水庫 , 配合一些評選指標 , 評選完後選出大家認 

為較重要的水庫 , 規劃相關整治工作後再進行第三次諮詢會 , 討論所規劃的 

方法是否適當 , 是否可行 ? 最後一次諮詢會 , 則是在整個規劃完以後 , 總報 

告之前 , 舉行全部水庫的諮詢會。

◎ 崑山科技大學環工系張穗蘋教授 

1. 台灣天然湖泊所占的蓄水容積很小 , 且台灣絕大部分是水庫 , 提供大部分 

的公共用水 , 從 82 年開始 , 環保署即對主要水庫進行監測工作。 

2. 這四年來平均 TSI 超過 50 的水庫 , 共有 11 座水庫。 

3. 因南部優養的水庫較多 , 包括澄清湖、鳳山、牡丹、白河、鏡面水庫 , 所 

以將蘭潭、仁義潭併入中部座談會中討論。 

4. 整理 2001~2004 年乾、雨季的水質狀況 , 南部水庫屬離槽水庫 , 乾季時的水 

質較差 ; 而中部水庫 , 蘭潭、仁義潭為離槽水庫 , 鯉魚潭為半離槽水庫 , 

與南部水庫的差別在於雨季時水質較差。 

5. 最主要造成優養化的因素是總磷及透明度 , 以美國 EPA 的標準來說 , 葉綠 

素 a 影響的部份還好。 

6. 中部水庫蒐集資料整理報告。 

7. 水質資料整理自 82 開始 , 總氮的數據異常 , 會再確認是否正確 ? 

◎ 台灣大學環工所吳先琪教授 

1. 本計畫的目的是希望在水庫的內部 , 能在現地做些不需很大的工程 , 如生 

態工法來改善水庫水質。 

2. 計畫內容第一階段做背景資料的收集 , 此計畫是一個符合國家重點計畫 , 

也就是對於延長水庫的使用壽命 , 來確保水庫安全與永續經營 , 是我們必 

要的重大課題。 

3. 前年環保署的調查 , 發現台灣 22 座水庫 , 超過一半以上的水庫已達優養化 

的地步 , 也有一些是超優養 , 如澄清湖、鳳山水庫 , 因此選這 11 座水庫 , 

希望能改善優養問題。 

4. 希望能在水庫中做些較自然與傳統生態工法較不同的事情 , 來降低營養鹽 

並維持生態平衡 , 

◎ 逢甲大學環科系吳俊哲教授 

1. 部分水庫 TN 與 NH3-N 過高的問題 , 應是單位 (mg/L 或 g/L) 所造成的 , 請查 

核。 

2. 鯉魚潭水庫自引流大安溪後之水質條件有明顯的改善效益 , 因此增加新鮮 

水源之流通量 (fluxing) 及減少水庫停留時間或許可提供其他小型離槽水庫的

參考。 

3. 底泥清除可有效改善 , 底泥在低溶氧濃度時 , 營養鹽磷的釋出 , 未來可檢 

討各水庫清除的時機、條件及成本考量。 

4. 各水庫集水區保護帶的劃定、修訂與落實 , 應該是優養化控制最治本的方 

法 , 建議於本研究計畫中增列各水庫保護帶的檢討 , 未來可供行政單位參 

考。 

5.Microcystis 在水庫孳生的問題可能引起民眾的恐慌 , 建議搜集其生理資料及 

文獻 , 可提供未來控制生長的參考。 

6. 生態工法是本計畫執行的主軸 , 建議廣泛搜集相關可應用的國內外資料或 

實例供參考。 

◎ 中興大學土木系楊明德 

1. 污染源之確立 ─ 生活污水、畜牧廢或遊客污水的貢獻度調查 , 以利可行性 

方案之評估。 

2. 集水區之土地利用調查也應列於整治計畫評估因子中。 

3. 限制營養鹽及優養化季節之確定可有效地在特定時間內做優養控制 , 所以 

應先就所有資料先研判。 

4. 底泥清除再利用技術之推廣 , 可解決底泥清除後之去處問題 , 甚至在一定 

的經濟價值下 , 底泥的清除成本可降低。 

◎ 自來水公司楊清和處長 

1. 就實務面而言 , 在槽及離槽水庫的影響 , 若上游 ( 政府端 ) 水土保持做不好 , 

中、下游端 ( 自來水公司 ) 就很難處理。 

2. 台灣水資源欠缺 , 水庫不應該有優養化 , 且因經常缺水 , 離槽水庫經常在 

呆水位的狀態 , 但因早期水庫蓋時未徵收稜線以上 , 故易造成優養化 , 在 

政府政策上是否應改善 ? 

3. 上、中、下游的問題若不足步解決 , 優養化的問題仍然存在。 

◎ 自來水公司第四區管理處蘇金龍經理 

1. 過量施肥嚴重影響水質。 

2. 在治標方面最好的方法是底泥清除 , 但成本較貴 , 若將底泥再利用 , 即可 

降低成本。

◎ 自來水公司第五區管理處檢驗室林秀局主任 

1. 對於離槽式的水庫 , 在開始淨水時需選擇性淨水 , 尤其是時間點很重要。 

2. 建議環保署多建立藻類相關資料 , 以往多用國外的資料當指標 , 應建立台 

灣本土性的指標。 

3. 藻類是一最快最方便判別污染的指標。 

4. 底泥清除對於蘭潭水庫去除營養鹽應有良好的效果。 

◎ 自來水公司第五區管理處洪武雄經理 

1. 報告資料有誤 , 應再做確認。 

2. 劃定水源水質保護區 , 在水庫上游集水區的管制很重要。 

3. 自來水公司較常使用物理治理 , 較少用生物治理 , 因會受到條件限制 ( 如 

pH、溫度 ), 若生物死亡後即無效 , 希望環保署再評估生物治理是否有效。 

4. 若將仁義潭開放為觀光用途 , 是否會增加污染 , 希望再考量。 

◎ 劉副總工程師 

1. 報告中提到水中含大量藻類 , 但因分層取水的關係 , 或許我們所拿到的水 

中並不會如此。 

2. 如何處理一場大雨過後的水質 , 將是一個值得關切的問題。 

◎ 鯉魚潭水庫代表莊小姐 

1. 水庫設置保護帶部分 , 已籌措徵收中。 

2. 水庫施工工地產生的泥沙量大 , 會造成泥沙淤積 , 水庫中心已加強管制 , 

並規劃在景山溪設置攔砂壩 , 應可防止泥沙流入水庫中 , 但去年報告顯示 , 

水庫淤沙量並不大 , 約 2.5%, 所以中水局未有清淤計畫。 

◎ 水公司管理處供水處代表 

1. 每個水庫已規劃好適當的保護帶 , 但在執行上碰到阻礙 , 如徵收、居民抗 

議 , 因此目前只有德基水庫有設置保護帶 , 其餘皆未有政府公告之保護帶 , 

僅為緩衝帶。 

2. 感謝環保署對水質保護的重視。 

3. 先前已將廢棄遊艇打撈乾淨 , 現若又開放觀光用途 , 遊客污染水質問題 , 

令人擔憂。



暨 


南區第 2 次專家座談會會議紀錄 


二、地點 : 國立成功大學環境工程學系第一會議室 

三、主持人 : 溫清光教授 


五、列席委員意見 

● 經濟部水利署南區水資源局施慶藏副局長 

3. 林地為非點源污染最重要來源 , 曾文水庫之水質長期監測顯示 , 

集水區農業對水庫水質影響不十分顯著。 

4. 河川自然生態工法中 , 有濱岸帶之作法對水庫水質之保護 , 應可 

評估其可行性。 

● 自來水公司第七區管理處蕭再興廠長 

1. 鳳山水庫及澄清湖水庫 , 主要以曝氣為主 , 效果不錯 , 然因曝氣 

頭之清理問題 , 使曝氣效率逐年下降。 

2. 鳳山水庫入流處之空地如做人工濕地 , 對進水 NH3-N 去除效率 

如何 ? 

3. 鏡面水庫濁度高 , 其他水質項目是否列為優養可討論。 

● 經濟部水利署第七河川局洪照男先生 

4. 台灣河川可能坡度太大 , 所規劃之多樣性河道生態工法 , 是否適 

用 , 應審慎評估。 

5. 浚渫河道規劃部分建議做低度保護。 

● 經濟部水利署南區水資源局牡單水庫管理中心林作貴主任

1. 牡丹水庫整治後之維護工作及經費如何執行 ? 

● 屏東科技大學環工系郭文健教授 

有效之水質管理有賴於全面之管制策略 , 除技術外應考量管理與 

政策面 : 

技術面 : 國外有許多技術與經驗可以吸收、學習。生態工法之「生態」 

要謹慎小心 , 避免誤導 , 產生不當之批評 , 如果土地面積有 

限 , 水量小 , 濃度高就必需設置曝氣。 

管理面 : 再好之設計 , 仍需有完善之操作維護管理 , 因此系統建制完 

畢後 , 如何有效操作維護管理 , 人力、經費需求 , 務必落實 , 

才能確保功能之發揮。 

政策面 : 無論集水區、水源區 , 植栽或植草應是最佳策略 , 地面下有 

大量根部進行 N、P 或農藥、肥料之攝取與淨化 , 地表上有 

CO2( 溫室氣體 ) 減量 , 植體之收割 ( 再生能源 )。應結合農業、 

環保討論規劃。 

● 高雄大學環安系葉琮裕教授 

5. 牡丹水庫經費概估部分建議可分列污水淨化與多樣性河道生態 

工法 , 以瞭解投資經費與相關營養源及污染削減之效益。人工濕 

地之設計除注意用地取得及相關維修操作費 ( 避免過高 ), 並應瞭 

解晴雨天所承流量變化 , 是否達預期設計流量。 

6. 本計畫日本、美國及德國案例 , 蒐集完整 , 人工濕地及浮島之國 

內相關現行執行數據資料 , 可配合評析 , 以提昇國外經驗國內之 

適用性。 

7. 本研究計畫主軸雖為以生態工法去除營養源及控制優養化為目 

的 ,BMP( 非結構性 ) 及 TMDL 國外成功經驗等行政控制或誘因提 

供 , 建議整治規劃時重視。 

● 台南大學生態環境研究所黃家勤教授 

1. 在槽水庫營養鹽主要來自暴雨沖刷 , 尤其是集水區的土壤沖蝕 ,

以及坡地崩塌 , 此類污染時間上非常集中 , 控制不易 , 營養鹽控 

制必須由集水區經營管理著手 , 其中又以裸露地面的植生、崩塌 

地治理 , 以及農地周邊緩衝草帶的使用最為可行。 

2. 牡丹水庫使用生態工法去除生活污水、營養鹽 , 其所佔全水庫之 

污染削減比率是否太低 ? 宜加以評估。 

3. 離槽水庫性質與一般水庫不同 , 其治理方式與一般水庫應有所區 

分。 

4. 本計畫以生態工法為前提 , 但集水區營養鹽的控制最有效的方法 

大多為傳統工法的集水區沖蝕控制 , 對於這些方法之採用 , 建議 

亦應加以評估。 

5. 曝氣法需審慎考量 , 若外部負荷太大 , 則底泥營養鹽釋出之抑制 

可達成之污染削減有限 , 而曝氣反而造成底部營養鹽的往上循 

環 , 加重優養情況。 

● 中山大學海洋環境工程系楊磊教授 

1. 報告中舉了非常多國家的案例 , 其中與台灣地理條件地形最為類 

似的應屬日本 , 但是二個國家國情及社會意識卻不盡相同 , 日本 

可以做到的 , 台灣可能做不到 , 例如水源保護區的嚴格管制及農 

民居民的配合 , 下水道興建的速度等 , 卻是台灣地區不同的。 

2. 生態工法是以強調尊重所有生物物種生存 , 包括人類本身。所以 

需因地制宜、剛柔並重、交互運用。未來在施用生態工法維護部 

分應考量。 

3. 人工浮島需要有人工內湖做搭配使用 , 適合點源污染的控制 , 不 

論是離槽或在槽水庫皆可適用。 

● 台灣大學環工系吳先琪教授 

1. 牡丹水庫多數時間屬中腐水質 , 出現微囊藻 , 有藻毒之虞。 

2. 牡丹內部負荷佔 14.6~42.8%, 適合從庫內改善 (>20%), 鏡面內部 

負荷佔 9.2~30.7%。

● 成功大學環工系溫清光教授 

1. 東港溪 NH3-N 太高 , 改善難 , 以布袋蓮吸收最快 , 布袋蓮收集 

在網內放入水庫。 

2. 有效之曝氣實際上還需考量許多條件。 

3. 生態工法加上現地工法較有彈性 , 好的後續維護可決定控制效 

果。



暨 


北區第 2 次專家座談會會議紀錄 

一、時間 : 中華民國 94 年 7 月 8 日 ( 三 ) 下午 2:30 

二、地點 : 國立台灣大學土木工程學系 203 會議室 

三、主持人 : 呂鴻光處長 



● 行政院農委會林務局蔡世興先生 

5. 簡報資料中介紹之藻華現象 , 水庫亦不時觀察得到 , 希望本計畫 

能提出淨化水質之解決方案。 

● 台北翡翠水庫管理局康世芳局長 

1. 可考慮利用養魚方式吃掉水中之藻類 , 以降低水中藻類數目改善 

水質。 

2. 可利用深層曝氣或表層曝氣增加水中之溶氧及抑制底泥磷營養 

鹽溶出。 

● 台灣省自來水公司第一區管理處林豐國先生 

6. 新山水庫為一離槽水庫 , 除基降河之外並無其其他水源。由調查 

結果發現 : 水庫主要污染源為生活污水、鄰近垃圾場之滲漏水 , 

有效減少污染源實為當務之急。 

● 苗栗農田水利會謝金佑先生 

2. 明德水庫為一風景觀光區 , 故有效管制水庫週遭帶來的點源污 

染 , 應可改善水庫之水質。 

3. 近年來 , 也對水庫底泥淤積做清除 , 除增加水庫壽命亦對水質有

改善作用。 

● 台灣大學海洋研究所白書禎教授 

5. 磷為水庫重要優養控制因子 , 故須對水庫集水區農業行為做有效 

管制 , 以降低因非點源污染帶入水庫內之營養鹽。 


8. 水庫優養化定義可依據總磷、葉綠素 a 或透明度單項優養指標決 

定。 

9. 可考慮在水庫內養殖貝類或種植菱角 , 改善水庫水質。 

10. 水庫內不適合養殖魚類 , 因無法適應水溫 , 死亡魚類破壞水中生 

態平衡 , 進而影響水庫水質。 


6. 非點源污染之整治相當困難。 

7. 每座水庫之改善空間需深入研究 , 同時考量生態及管理效率 , 進 

而採取較具效率之整治方法 , 宜考量多目標下之效益。 

8. 管理水庫不應只拘限於生態工法 , 並應思考未來發展之方向。 

9. 與軟體之配合 ( 含非結構性 BMPs) 或發展可配合之軟體規劃 , 可在 

計畫經費容許下考量是否納入。 

10. 自然湖泊本身亦會有優養化時程 , 宜考量之 , 有時能達到非劣化 

的目標亦有一定的成效。 

11. 是否考量改版之前的技術手冊 , 並說明各個技術之適用性及限 

制。若有成本及效益粗估資料宜納入。 


4. 水庫水質整治工作之基金該如何籌措 , 相關單位如何執行落實 , 

權責該如何劃分 , 應於計畫報告中規劃之。 

5. 生態工法之負面影響應於計畫中探討 , 如環境衛生之問題。 

6. 微篩、沉澱池 , 亦可設於水庫取水口前以淨化水質。 

7. 宜多方考量 , 以短、中、長程來思考整治方式 , 並配合整治經費

加以評估。 

8. 在集水區管理方面 , 最佳管理作業 (BMPs) 採取結構性或非結構性 

之方式加以整治 , 整合科學之數據資料 , 以決定何種方式為最具 

效率之整治方式。 

● 聯合大學土木與防災工程系柳文成教授 

1. 水庫優養化整治 , 除了方案的選定 , 對於未來整治的成效 , 應可 

透過模式分析達成。 

2. 水庫整治方案的選定應該建立完整的程序 , 包括 : 效益、經濟、 

技術、工程可行性等。 

3. 水庫集水區污染負荷的去除是較困難的一部份 , 除了蒐集國外水 

庫非點源污染控制外 , 對於國內水庫非點源控制的實例 , 未來應 

提出實際可應用之控制方案。 

4. 除了報告中提到以牡丹水庫提出集水區污染控制方案 , 對於北部 

地區選擇一區域建議提出一可行的控制方案。 

5. 建議兩計畫所選擇的研究生態工法區域 ( 水庫 ) , 應該儘量一致 

化。 

● 成功大學環境工程學系溫清光教授 

2. 國外湖泊水庫集水區營養鹽之控制策略 , 可做為本研究之參考依 

據。 

3. 由國外湖泊水庫集水區營養鹽整治經驗 , 要控制湖泊水庫之水質 

並不是一件容易的事。 

● 崑山科技大學環境工程系張穗蘋教授 

1. 本計畫將採用北區一座水庫做為試驗案例。 

2. 源頭控制實為水質淨化之重要方法。 

● 台灣大學土木工程學系郭振泰教授 

1. 國外湖泊水庫內營養鹽之控制策略 , 可做為本研究之參考依據。 

2. 建立完整國內水庫各種水質資料 , 以了解每個水庫之特性及優養

原因。 

● 台灣大學環境工程學研究所吳先琪教授 

1. 研究成果之可行性往往需進一步之評估。 

2. 國外有模式可模擬水庫之食物鏈及各物種之消長 , 然國內缺乏相 

關數據資料 , 建立相關資料庫實為當務之急。 

● 中央研究院植物研究所吳俊宗教授。 

1. 近十年來 , 由於各水庫藻類相資料少 , 所以無法對水庫水質 ( 藻類 

相 ) 做進一步分析。 

2. 利用生態工法整治水庫之成效需要長時間觀察。 

3. 整治水庫水質時需保持生態系統之平衡。 

● 台灣大學環境工程學研究所林正芳教授 

1. 生態工法之評估方法 ( 評估指標 ) 宜先定義清楚。 

2. 水質資料數據具時間、空間之變異性 , 宜以統計觀點分析之。 

3. 利用生態工法整治水庫所需時間較傳統工法長 , 故成效緩慢。 

● 行政院環保署水質保護處呂鴻光處長 

1. 本計畫為科技研究計畫 , 同時須兼顧研究成果的應用。 

2. 國外以生態工法整治湖泊水庫的案例並不一定適用於國內之水 

庫或湖泊。 

3. 感謝各位與會人員 , 將各位與會人員之寶貴建議納入參考。



暨 


中區第 2 次專家座談會會議紀錄 

一、時間 : 中華民國 94 年 8 月 31 日 ( 三 ) 上午 10:00 

二、地點 : 台灣省自來水公司第一會議室 

三、主持人 : 郭振泰教授 



● 中區水資源局洪瑞智先生 

1. 日本湖泊水庫營養鹽控制之重點整治湖泊水庫中 , 報告中顯示琵 

琶湖整治成效良好 , 惟表 5.2.1-1~ 表 5.2.1-3 顯示其於 1985-1987 

三年及 2000-2002 三年之增減比約為 1.00, 好像其水質變化不 

大 , 原因為何 ? 請說明。 

2. p.6-4, 圖 6.1.1-2 簡化之優養控制方法之篩選程序流程圖中 , 當 

“ 氮營養源削減目標之達成 ?” 為否時 , 流程到 “ 更嚴之管制標準 ” 

似乎不合理 , 因前面已由 “ 氮限制 ” 之判別 , 故建議應回到 “ 確認 

氮營養源 ( 量 ) 及其控制方法 ”, 因無法達到氮營養源削減目標時 , 

應檢討 (1) 是否忽略哪一氮之營養源 ?(2) 是否採行之控制方法無 

效 ?。 

3. 第六章談到牡丹水庫、蘭潭及仁義潭水庫之氮磷控制規劃 , 建議 

應補充各水庫位置圖 , 圖上應包括 (1) 水庫及其集水區範圍 ;(2) 

相關污染來源之村落位置 ;(3) 進入水庫之溪流位置等。俾供瞭解 

報告中所提各項之相關位置及其氮磷控制規劃之用意。 

4. 建議根據本計畫之多年成果並整合環保署其他相關計畫 , 訂定以 

生態工法淨化水庫水質之技術規範 , 供實務單位參考使用。

● 鯉魚潭水庫管理中心莊美玲小姐 

3. 對於在水庫內之遊客漁釣行為 , 本水庫管理中心於週末假日將加 

強取締。 

● 自來水公司中區工程處楊清和處長 

1. 簡報資料中提到蘭潭水庫之由仁義潭出水口接一地下涵管引 

水 , 再接用土渠輸送 , 長度約為 1.5 km, 誤寫為 1.5 m, 請改正。 

2. 民眾水土保持觀念之建立亦為水質改善的重要策略 , 諸如 : 果園 

施肥、集水區人為活動 … 等 , 如加強觀念之宣導 , 對於水庫集水 

區之水質必有相當正面之影響。 

3. 期望本計畫能依據各水庫及其集水區之特性、水文與人文條件 , 

推究其水庫水質惡化之主因 , 分別提出能有效改善之生態工法或 

改善方案。 

● 自來水公司第五區管理處洪武雄經理 

4. 報告資料更正 : 

甲、仁義潭進水口進水量最大 200 萬 CMD, 枯水期 0~1 萬 

CMD( 約 4~5 個月 )。 

乙、蘭潭進水量 40 萬 CMD, 枯水期 0 CMD。 

5. 布袋蓮及剛毛藻在水量不穩定 ( 尤其是無水狀態 ) 如何生長 , 是否 

會流入水庫影響水庫生態及水質。 

6. 蘭潭已有多年水庫水中曝氣設備 , 且有水庫洩水口於豐水期適當 

排放底水 , 新陳代謝。蘭潭水質比仁義潭水質差 , 請分析評估原 

因 , 並檢討評估水中曝氣效果及策略。 

● 自來水公司第五區管理處檢驗室林秀局主任 

1. 仁義潭水庫水質經沈澱淨化後再流至蘭潭水庫 , 雖於蘭潭水庫設 

置曝氣設備 , 但水質仍比仁義潭差。若依計畫於連接兩水庫之渠 

道殖剛毛藻 , 須防止此種藻類利用顆粒磷鹽製造有機磷 , 再次污 

染蘭潭水庫。故須有效清除殖養之剛毛藻 , 以免使蘭潭水庫水質

惡化。 

2. 藻類之鑑種 ( 尤其對優勢藻種 ), 希望各學術單位、政府機構能一 

致化 , 以增加這類資料之可利用性。 

3. 群聚性藻類 , 細胞個數多 , 如何計數 , 請該計畫中說明。並請於 

藻類檢驗中 , 做藻類計數 , 或以其他方法表示 biomass 亦可。 

4. 環保署已提供近十年之水質物化檢測資料 , 但因 (M.D.L) 方法最 

小偵測極限過高 , 故數據比較常遭困擾。煩請環保署將來公告資 

料時 , 是否可限制 (M.D.L) 數據 ? 

5. 近十年來各水庫物化水質資料已建立充足 , 是否可順此建立各藻 

種 ( 尤其是優勢藻種 ) 之污染或優養等級 , 提供各親水活動之民 

眾 , 可更簡易的判定水質情形。 

● 逢甲大學水利工程學系李漢鏗教授 

11. 鯉魚潭、仁義潭與蘭潭皆為典型離槽水庫 , 以水庫水資源利用而 

言 , 其水力停留時間短 , 因此外部污染負荷比例皆大於內部負 

荷。在防治措施成效上 , 應考量工程成本效益問題。 

12. 引水工程之泥砂去除效率 , 是離槽水庫操作的重要課題。若能配 

合水土保持之各項防制措施 , 應可降低外部負荷 , 有效改善水庫 

水質。 

13. 蘭潭引水道之生態工程措施 , 建議先小規模試驗 , 若實驗證明有 

顯著成效 , 可建議全水道擴建 , 提升蘭潭水庫水質。 

14. 鯉魚潭之主要集水區為大安溪士林攔河堰上游 , 係低度開發集水 

區 , 河川水質優良。水庫本槽集水區果園農用土地多 , 其非點源 

污染之防制是工作重點。 

● 逢甲大學環境工程與科學學系吳俊哲教授 

12. 水庫浮游生物的數量表達較定性表達更為重要 , 請再補充。 

13. 營養鹽控制與整治的成效主要以集水區最為顯著 , 未來應加強對 

氮、磷流入控制之相關措施 ( 包括法規、教育、宣導、BMPs 等 )。

14. 日本霞浦湖整治案例 , 以湖內湖結合人工浮島的方式 , 來去除進 

流溪流的懸浮固體物及營養鹽 , 此案例可以作為在槽水庫的現地 

整治參考。 

15. 永和山水庫是國內主要水庫停留時間較長的 , 主要污染來源來自 

南庄取水後引流進入庫區 , 建議調查其土地可利用度來規劃處理 

措施。 

16. 蘭潭與仁義潭水庫引水道之停留時間是否足夠提供剛毛藻的營 

養鹽攝取 , 請考量。 

● 逢甲大學環境工程與科學學系吳志超教授 

9. 四月份對鯉魚潭水庫等實施藻類魚類調查 , 顯示部分水質現況。 

但優養化情形常發生於夏季水溫較高時期 , 因此掌握高溫期藻類 

及水質狀況應對後續污染整治有相當影響 , 是否計畫對此時期進 

行調查 ? 

10. 仁義潭及蘭潭水庫集水區受廢棄物影響 , 除移除現有垃圾外 , 對 

其排出之管制 , 亦應一併檢討。 

11. 近年來土石流發生對中部水庫水質影響宜加以了解 , 如僅對歷年 

或日本之經驗 , 恐有所失真 ! 

12. 仁義潭水庫入口採網式布袋蓮 , 後續大量生長時之處理是否可有 

較經濟作法 , 如以空心菜等略有經濟價值並開放民眾採收 , 是否 

有較佳經濟性 ? 

13. 以剛毛藻搭配生態引水道 , 對蘭潭水庫進行控制 , 死亡或隨水流 

入水庫所可能造成之內部負荷如何因應 ?



暨 


南區第 2 次專家座談會會議紀錄 


二、地點 : 國立成功大學環境工程學系第一會議室 




● 自來水公司第七區管理處陳金花小姐 

4. 為求水庫永續利用 , 源頭污染源的管制比水庫水源改善來得重 

要 , 近年每逢颱風、豪雨均會沖刷上游地表層的大量泥土而敬逕 

流入水庫 , 導致濁度遽升而淨水場無法正常出水 , 故建議注重集 

水區之水土保持。 

● 自來水公司南工程處羅健成處長 

度時。 

仁義潭傾斜管沉砂 , 請考量如何排砂 ? 尤其暴雨高流量高濁 

● 經濟部水利署第七河川局黃傭評先生 

另闢新址 ( 人工濕地 ) 在下游 , 否則馬達費用長期可觀。 

● 經濟部水利署南區水資源局牡單水庫管理中心林作貴主任 

建議人工濕地可長期承租。 

● 農委會畜產試驗所飼料作物組許福星組長 

建議水庫上游或集水區多種些培地茅 , 不但可吸附氮及磷 , 也 

可防止土壤之沖蝕 , 減少泥沙被帶至水庫。

● 屏東科技大學環工系郭文健教授 

1. 牡丹溪沿岸之污染源 , 除人口之外 , 畜牧應是一個主要來源 , 尤 

其是養豬廢水放流水標準放寬 ,N、P 更是沒有管制。其他如禽畜 

( 雞、鴨 ) 部分均是可有效削減之對象。 

2. 以日本方面之經驗為借鏡 , 任何改善策略必需有一定之期程 , 透 

過模式、研究相關之資料做預測或驗證 , 再作必要之修正與檢討 , 

逐步調整 , 如此才能朝真正有效之目標去達成。 

● 台南大學生態環境研究所黃家勤教授 

17. 詳細的污染與污染量為工法決定是否合理之關鍵 , 本計畫若 

能在此方面著力將有最大的貢獻。若評估結果 , 未能以生態工法 

改善亦應明白指出 , 以避免使用效率不高的工法 , 造成浪費。 

18. 蘭潭水庫以曝氣法做改善宜有慎重的評估。全深曝氣的效果 

有許多不確定性 , 若底層無缺氧現象 , 或外部負荷遠高於內部負 

荷 , 則全深曝氣可能使優養化更加嚴重。 

19. 優養化的改善工法的選擇亦宜考慮水庫的用途。若為供水水 

庫 , 是否可以考慮透過取水地點或取水深度的改變去減少原水的 

藻細胞含量 , 而不必太在意水庫中難以有效控制的菌類生長。 

20. 各水庫有多少營養鹽是由暴雨短時間挾帶且遺留下來的 , 是 

一個值得探討的主題。 

● 中山大學海洋環境工程系楊磊教授 

14. 人工濕地如果滲透性太高 , 建議可以舖設天然材料不透水設 

施 ( 皂土顫 ) 較合成材料為佳 , 是否考慮設置「梯田式」人工濕地。 

15. 仁義潭至蘭潭水庫之輸水道設置生態滯洪池 , 是否兼做沉砂 

池用 , 以及吸附營養鹽 ? 設計體積需多大 ? 平常蓄不蓄水 ? 滯洪 

池應不蓄水 , 平日只是 by-pass 過去。 

16. 是否以考慮入蘭潭之入水口 , 建構湖內湖 ( 湖口湖 ) 及人工浮島 

( 仿日本霞浦湖 ) 沉砂兼去除營養鹽。

17. 收集第 11 屆世界湖泊會議論文發表最新資料 (2005 年肯亞耐 

洛比舉行 )。 

18. 水庫內部污染控制之生態工法 , 控制食物鏈方式 

(biomanupulation) 

藻類浮游動物小魚大魚 

吃 

控制 

● 長榮大學職業安全與衛生學系洪慶宜助理教授 

1. 計畫以就二水庫施作工法 , 提出完整策略 , 建議對預期改善效益 

能作預估 , 以清楚對水面的工程效益。另是否規劃生物指標 , 選 

取有害性藻類作監測。 

2. 計畫規劃之未來研究方向 , 可能影響將來長遠評估水庫之資料 , 

建議在水庫水質模式之外 , 再增加生態模式的建立。 

3. 目前澎湖、日月潭皆有生態工法淨化的工程 , 建議納入其經驗討 

論。 

4. 曝氣以太陽能處理 , 減少維護費用 , 苦作嘗試 , 但建議能在現址 

設計控制組 , 明確在水質、生物上的成本效益。 

5. 水庫分層是否受季節影響 , 冬天不分層 , 可作曝氣設施。 

6. 是否再評析不同法規及行政單位 , 對水庫整治作業的競合。 

● 嘉南藥理科技大學環工系荊樹人教授 

水庫內改善措施 

1. 曝氣可能降低 BOD、TN 等污染物 , 但對 TP 的降低沒有永續的效益。 

去除機制不完整 , 僅以沉澱並不能完全削減水體的污染 , 例如下雨 

沖蝕會將物質重新帶回水體。 

2. 太陽能及風力固然節省能源 , 不過太陽能電力系統使用年限及後續 

維護的費用 , 應審慎評估。風力所產生之馬力及混合效益之間應估 

算 , 並需了解完全混合之馬力需求 , 以作為設置數量之依據 , 風力 

過大時 ( 颱風 ) 是否會造成曝氣機的損害等因素 , 亦需列入考量。 

生態工法

1. 日本實例整理評估資料應列入平均氣問及最低氣溫或水溫的資 

料 , 因為不只是日照 , 溫度也是各項生態工法設計及選擇的依據。 

2. 生態工法的設計儘量依現有自然生態系統規劃 , 以減少設置工程的 

施作及原有生態環境的負面影響。 

3. 對離槽式水庫 , 應將河川引入水庫之間 , 列入主要考量設置自然或 

強化型淨水系統的可行性。如此將降低設置、操作、維護的工作。 

如果空間不夠 , 建議以固體去除為主要削減對象 , 因為相當有機及 

NP 等污染物 , 初期多為固體狀態 , 可先行去除 ( 如草溝 ), 但要設計 

移除機制。 

4. 相關策略及法令 , 應作整理分析。例如土壤及地下水污染防治措 

施 , 便會直接影響工法的設計及成本。 

5. 天災的考量。 

6. 藻類去除營養鹽的功能應該很明顯 ( 氧化塘的應用 ), 不過重點是如 

何將藻類有效的移出水體 , 或加入生態平衡的物種。 

● 中央研究院植物研究所吳俊宗教授 

霧社水庫的水質下降是在近期 , 而在曾文溪流域調查發現濁度 

與污染成正相關 , 因此雖然地震的泥砂崩塌會影響水質 , 但主要還 

是人為造成水質濁度上升為主因。在集水區最好將污染控制 , 一旦 

湖泊污染 , 處理費用將增加 , 而曝氣還是有一定效果的。 

● 成功大學環境工程系溫清光教授 

1. 水會入滲到地下 , 恐怕階梯猩的最後水會無法回收。 

2. 以生物鏈法長期調查來控制讓藻類恰好被魚類吃完 , 是否比曝氣等 

工法好。



暨 


北區第 3 次專家座談會會議記錄 

一、時間 : 中華民國 94 年 10 月 28 日 ( 五 ) 下午 2:30 

二、地點 : 國立台灣大學土木工程學系館 203 會議室 

三、主持人 : 郭振泰教授 



● 經濟部水利署保育事業組謝政道組長 

5. 國內水庫集水區非點源污染之控制較國外困難 , 可參考水利署水 

庫集水區 BMPs 之報告 , 而林地及高山農業施作管理尤其重要。 

6. 集水區基本資料缺乏 , 需長期觀測。國內目前只有德基水庫有一 

些集水區長期資料。水文與水質監測站亦需相結合。 

7. 詳細完整的水庫整治規劃 , 可參考日本作法。 

● 台北翡翠水庫管理局康世芳局長 

4. 有關吳先琪教授所簡報之方法 , 大部分為應用於較小型之水庫或 

深度較淺之水庫。雖然翡翠水庫並非本次計畫研究之重點 , 唯翡 

翠水庫為北部重要之水源 , 故仍希望吳教授能針對翡翠水庫提出 

建議 , 俾利本局管理之參考。 

● 自來水公司第一區管理處檢驗室林豐國主任 

4. 新山水庫發現有微囊藻 , 也有藻毒 , 請問微囊藻與藻毒如何產 

生 ? 如何使它消失 ? 

● 台灣大學海洋研究所白書禎教授 

7. 翡翠水庫及台大醉月湖裝設曝氣設備 , 結果有何差異 ?

8. 根據翡翠水庫研究經驗 , 若水庫翻轉 (overturn) 夠深 , 通常第二 

年藻華會很厲害。 

9. 設置沉澱池對水質改善會有效果 , 而對水庫做垂直攪動 , 效果如 

何有待評估 ? 


6. 根據兩執行團隊收集的國外文獻資料 , 很高興國外都無放魚去除 

藻類的計畫。 

7. Mn +2 →MnO2↓,Fe +2 →Fe2O3↓, 故流出的水少了 Mn 及 Fe。 

8. 除了 Geosmin 及 MIB 外 , 尚有 Fsop. disulfide 及 Isop. 

mercoptum 之臭味。 

9. 或能利用深層水抽取的原理 , 將底層水抽至表面 , 應不會花費太 

多的能源。 

10. 台灣的 TP 為 20 μg/L, 日本為 12 μg/L, 美國為 20 μg/L, 但台 

灣為熱帶地區 , 故有重訂之必要。 

11. 成大書面資料中 ,p.34 要去除水草而不是放養魚類 , 因為放養魚 

類後 , 會使 TP 增加 , 藻類增加 , 而成優養化。 

12. 水庫內最好放養淡水珍珠貝 , 且能回收 , 別有效果。 

13. 最好亦能在山坡地採取 Land filled leachate。 

● 台灣大學生物環境系統工程學系張尊國教授 

15. 台灣地區水庫之污染來源 , 以非點源污染所佔比例較高 , 尤其是 

林地 , 其實是反映土地利用狀況以林地為絕大部分 , 若污染源來 

自林地應視為背景負荷而非污染源。 

16. 非點源污染之發生乃伴隨降雨逕流 , 而台灣地區颱風之影響尤其 

造成降雨逕流沖蝕至鉅 , 因此應加強研究水文與水庫操作對營養 

鹽負荷與累積之影響。 

17. 土地利用與管理是所有集水區水量與水質管理的關鍵因素 , 我們 

國家集水區管理權責分屬林務局、水土保持局 … 等等 , 事權管理

分屬不同主管機關 , 造成管理上困擾 , 宜就行政組織與工作協調 

加強。 

18. 水庫及河川量體甚大 , 因處理方法可行性較差 , 源頭管理效益最 

佳 , 宜與 BMPs 配合。 


21. 有關水庫整治作業程序中所需之方法論或解析工具 ( 如選擇最佳 

方案 ) 之研究 , 建議可納入未來研究之範疇。 

22. 建議針對現有已執行整治之水庫 ( 如澄清湖水庫及曾文水庫等 ) 所 

用之工法加以深入評估 , 以建立適合本土化水庫之工作規範。 

23. 未來之研究除重視結構性 BMPs 外 , 也建議酌加非結構性 BMPs。 

24. 有關曝氣勢完全引起底泥重新懸浮而造成水場處理困擾 , 可能有 

因地制宜性 , 建議評估之。 

25. 以斜管沉沙池之研究有其研究價值 , 惟因國內集水區水土保持不 

良 , 故逕流中之顆粒粒徑組成 , 可能分布極為複雜 , 故以沉沙或 

沉澱處理為處理基礎 , 也可能具因地制宜性 , 建議研析之。 

● 台北科技大學水環境研究中心林鎮洋教授 

19. 綠色 BMP( 亦屬生態工法 ) 與水土保持業務如何結合 ? 

20. NPS 控制法源依據應予釐清 , 其編列為公共建設可行性如何 ? 

21. NPS 本土資料庫資料亟待建立。 

22. 水庫水污染整治優先順序應為源頭管理、其次是淨水廠工法 , 最 

後才是水庫內淨化工法。 


1. 源頭管理政策雖然不是本計畫之重點 , 但建議環保署應予以重視 

及進行相關研究。 

2. 相關工法整理的很好 , 甚具參考價值。 

3. 可考量發展指標 , 以利於評選適當的工法。 

4. 以遙測技術建立土地利用等資訊已是頗成熟的技術 , 應適合本研

究採用。 

5. 不必特意分 ” 學術 ” 部分 , 應以 ” 解決問題 ” 之需求性必要性及效益 

來分析。 

6. 水庫中曝氣或循環是可行的改善工程 , 唯宜考量季節性天候之差 

異的影響及在各水庫之適用性與效益。 

● 中華大學土木與工程資訊學系陳莉教授 

1. 應用遙測技術於水庫優養控制時 , 所考慮的衛星為何 ? 而現地之 

水質項目包括哪些 ? 預計面臨的困難以及如何克服 ? 

2. 成大書面報告中 ,p.6 之表 1.1-6 缺少部份資料數據。 

● 聯合大學土木與防災工程學系柳文成教授 

1. 遙測技術應用於水庫水質監測之可行性及可用性如何 ? 技術是否 

成熟 ? 為何不採用連續之監測 ? 

2. 贊成以曝氣或底泥浚牒方式提高水中溶氧 , 對於水庫中營養鹽可 

以用圍籬欄阻方式 , 降低營養鹽進入水庫。 

3. 集水區 BMPs 與集水區生態工法之成效分析比較 , 可納入評估。



暨 


中區第三次專家座談會會議紀錄 


二、地點 : 自來水公司第五區管理處 




● 自來水公司第五區管理處洪武雄經理 

5. 歡迎各位到此開會。 

● 自來水公司第五區管理處 

鄭明傑股長 

1. 仁義潭要開發成觀光區 , 是一件非常嚴重的事 , 會帶來大量的污染 

源 , 建議這個開發案往後延最好不要。 

2. 集水區水源通常都來自颱風帶來的雨量 , 帶來的雨量必須要收集 , 

因為其他時後的降雨量非常少。颱風帶來的雨水從山上衝下來的氮 

磷非常豐富 , 所以山上的保育工作是需要環保署應該要強力的介 

入 , 減少那邊的農作物或是改良山坡地涵養能力。 


1. 觀光的部分 , 水庫附近不要設餐飲不要設廁所 , 環湖的步道用騎腳 

踏車的方式廁所盡量設在其排水溝必須排到集水區以外的方式 ; 

垃圾的部分 , 必須加強管理 , 一部份的國人非常不守秩序 , 平常 

的教育宣導要改善 , 可是教育宣導通常都廢時曠日 , 而且是不是有 

效 , 是我們常面臨的一個大問題。⎠ 蘭潭仁義潭的釣客不知道多不 

多 , 如果有的話 , 我是覺得應該要禁止釣魚拉。因為釣魚 , 從魚 

餌流進湖的總磷的量非常可觀 , 水庫管理單位務必要禁止釣魚一定 

要確實做到 , 這是一個最重要的部分 , 因為我們在曾文水庫 , 張教

授也調查過分析過 , 魚餌內所含的磷跟氮的含量 , 跟濁度的含量 

非常可觀。 

2. 集水區山上保育 , 實際最重要的水質 , 應該要從集水區上的保育 

開始做起 , 保育的工作需要長久的時間 , 而且需要很多單位一起努 

力。我們這些工程 , 主要是針對環保署 , 針對環保署所能夠執行的。 

如果不能執行的 , 要牽涉到其他單位的 , 這大家都曉得 , 有時候每 

各部或每個會之間都非常不容易協調 , 所以我們也盡可能會建議集 

水區內應該要怎麼去保育 , 例如低海拔種檳榔 , 中海拔種茶葉 , 高 

海拔種山葵 , 而山葵所施的磷肥比茶葉還高 , 茶葉所施的量又比檳 

榔還高 , 所以在這個部分 , 我們在曾文水庫集水區也做了很多建 

議 , 所以實際上推行的也非常困難 , 包括宣導還有一些實際的作法 

也都有做過 , 比方說一些茶葉的部分 , 我們跟茶改場也辦了說明 

會 , 怎樣施肥怎樣施在根所吸收最有效的範圍內 , 這樣至少可以減 

少百分之十的施肥量 , 而且不會影響產品的產質跟產量 , 但是實際 

上他們都有他們一套的施肥方法 , 但是我們還是會盡可能的去做 , 

那有關山葵的部分我們跟林務局有一個合作 , 林務局他們也盡可 

能怎樣在山葵裡面用圍堤的方式 , 怎樣盡量讓山葵園的土壤不要流 

出來 , 讓肥料盡量不要流出來 , 這些山葵農跟林務局有合約 , 所以 

林務局在宣導上比較有效果 , 所以林務局這些也有在做 , 那當然其 

他有很多集水區 , 比方說像在河川兩岸設置一個保護帶 , 比方說至 

少要有十公尺的保護帶 , 這個部分實在不太容易推行 , 水庫集水區 

保護帶三十公尺比較容易做到 , 但是河川的集水區兩旁牽涉到很多 

私人土地的利用 , 比較難推。 

● 自來水公司第五區管理處施建福工程師 

1. 水庫這邊我們對釣魚都大力的取締 , 所以最近都很少看到 , 一旦我 

們舉發都送水利署 , 以前都送縣市政府 , 送水利暑一個人都罰一萬 

塊 , 罰一個後他就會出去宣導 , 一個報一個 , 所以我們都不用做什 

麼宣導 , 所以這個很有效用。 

2. 集水區的山坡開發 , 我們也是強力的舉發 , 如果在集水區裡面有看 

到老百姓在做擋土牆或整地 , 我們都會會同駐衛警過去舉發 , 然後

送縣市政府 , 每個案件每各月都列管進度 , 列管到他改善之後 , 再 

把那個案件結案。 

3. 你們要在這邊做一個生態工法 , 因為我們水庫屬於離槽水庫 , 每年 

進水時間都很短 , 進水流量都很大 , 枯水期就沒在進水了 , 所以這 

個訊息我們提供給你們 , 你們如果要在這邊做生態工法的話 , 是不 

是要考慮我們的進水時程 , 因為水進來的時候都亂流 , 流速很大 , 

是不是會對你們的生態工法造成一個破壞。 

4 目前仁義潭水庫取水策略訂為 50~100cms? 我是看不太懂 , 因為我 

們仁義潭這邊跟蘭潭都是一樣 , 豐水期跟枯水期差異都很大 , 豐水 

期我們最大取水量是 25cms 最小甚至是零。 

5. 下大雨後不止濁度和總磷很高 , 一段時間沒下大雨後 , 氨氮也非 

常多。 


1. 一般我們越域引水的時候 , 八掌溪的水在 50cms 以下就不能取了 , 

因為下游水權的關係 , 超過 100cms 以上因為濁度太高也不能取 , 

八掌溪的流量跟泥沙含量 , 我們會做一個詳細的測定 , 比方說八掌 

溪流量跟雨量的大小還有漲水跟退水其間的變化過程跟水質之間 

的關係 , 利用這個關係以及保留下游的水權 , 以及能滿足蘭潭跟仁 

義潭水庫的取水 , 在這種限制條件水 , 來看怎樣規劃最有利的現在 

的水質泥沙最小也就是總磷最小 , 我們將來就是要用即時監測水 

質 , 然後水質給取水設備一個訊號要取多少 , 這只是一個研究還不 

是真正的實際要做這個工程 , 因為這個水質跟流量的關係必須要先 

建立 , 建立之後用即時水質監測的方式跟流量監測的方式 , 再來制 

訂怎樣取水量的大小 , 做一個自動方式的取水。 

● 台灣大學土木工程系楊州斌博士 

曝氣的深度大概幾公尺 , 我想每個水庫條件都不一樣 , 如果說要 

大概估一個水深多少的話 , 想之前澄清湖做過的平均水深大概只有四 

米左右 , 那這個對整個水質改善在溶氧部分是有效果 , 可是如果要對 

整個水庫可能有問題 , 蘭潭的話 , 我們有整理相關的資料發現 , 曝氣

的位置要放在曝氣深成最明顯的地方 , 然後底層必須在一個厭氧的狀 

況 , 這樣的話曝氣才能發揮最大的功用。 


1. 日本有很多的資料 , 有幾點結論 : 第一個部分 , 平均水深需要十公 

尺以上 , 如果太淺的話 , 熱分層的效應不明顯 , 因為這種曝氣的主 

要目的 , 主要是要打破他的分層 , 通常水庫水的比熱不同 , 如果受 

到溫度的影響 , 太陽的照射 , 會產生一種熱分層 , 分層中間的變溫 

層 , 氧氣比較不容易傳送進去 , 所以在底層常常溶氧不足 , 如果溶 

氧不足的話 , 就會產生厭氧狀態 , 如果在好氧狀態 , 磷比較不容易 

釋放出來 , 所以要打破他的分層 , 另外曝氣有一個好處 , 曝氣的時 

候 , 水會隨著氣泡上升 , 然後表層的水會跑到底下去 , 那麼藻類隨 

著水流流到底層的話 , 因為底層光線不夠 , 所以會抑制他的光合作 

用。 

2. 日月潭以前水質很壞 , 現在水質為什麼會好呢 , 除了周邊做了下水 

道處理以外 , 還有一個重要的原因 , 我是認為是持續發電 , 使整個 

潭均勻的混合。 

● 崑山科技大學環工系張穗蘋教授 

1. 剛剛提到那個蘭潭水庫曝氣設備規劃的問題 , 我們是根據環保署的 

監測資料 , 就是發現這幾年在大壩那個測站 , 順便回應一下剛剛鄭 

股長那個意見 , 就是在蘭潭水庫入口那邊做人工濕地 , 我們第一個 

構想是說 , 蘭潭在 84 在那邊已經有做一個曝氣設備 , 但是水質還 

是不好 , 所以我們想說從源頭的方式 , 就是從八掌溪取水那邊去控 

制之外 , 另外一個就是從仁義潭水庫引到蘭潭水庫那邊有一條取水 

道 , 在入口那邊把污染物做一個初步的攔截。 


1. 有關仁義潭的風景區 , 嘉義縣政府已經在規劃 , 我想我們會去拿這 

些資料 , 一定要對他們這些廁所做處理 , 我們會規劃做一些人工濕 

地的方式 , 或是建築污水處理設施 , 然後這些處理水在用人工濕地 

再淨化 , 去除這些氮磷 , 我想要阻止他們做風景區的規劃 , 我想翡

翠水庫之外 , 其他大概都很難。 

2. 有關採樣點 , 藻類大概在水面上表面一公尺最多 , 每種藻類都不太 

一樣 , 像藍綠藻都在表面三十公分 , 如果目的是採藻類的話 , 那表 

面一公尺都要採 , 如果是水質的話 , 要看他混和的情形跟季節 , 如 

果是冬季一月二月是混合期 , 上下水質變化較小 , 這時候採的話 , 

上中下是可以 , 現在環保署採的方式 , 大概是上中下 , 我也研究過 

日本採樣的方法 , 日本有一本書叫湖沼調查法 , 包括水理生態水質 

的調查 , 但他裡面對海水並沒有講得很詳細 , 對河道主流和之流的 

部分這個倒是有 , 至於深度到底要多少採一個倒是沒有 , 但是我們 

國內水庫的變溫層大概五到十公尺之間 , 所以我覺得除了表層一公 

尺內一定要採一點以外 , 再來下面變溫層的地方不能用深度的一半 

來取 , 我覺得變溫層五到十公尺的地方一定至少要有各採樣點 , 深 

度若超過十公尺以下的至少要有一點 , 如果能一公尺採一點是最 

好 , 這樣採的話變溫層才可以採的到。

EPA-94-U1G1-02-103 ä»¥çæ å·¥æ³å»é¤æ°´åº«éæ°´ ... - è¡æ¿é¢ç°å¢ä¿è­·ç½²

Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!

Delete template?

Save as template ?

EPA-94-U1G1-02-103 ä»¥çæå·¥æ³å»é¤æ°´åº«éæ°´ ... - è¡æ¿é¢ç°å¢ä¿è·ç½²