蘇明道臺灣大學：生物環境系統工程學研究所黃志鵬Huang, Chi-PongChi-PongHuang2007-11-272018-06-292007-11-272018-06-292005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/56114台灣近年來因社會經濟及生活形態改變導致專業農戶日漸減少，兼業農戶無法完全配合水利會依排定之時間進行灌溉作業，另因加入世界貿易組織後面臨之國際農產品競爭壓力，農民希望夠依意願及市場機制種植不同的作物，並依耕作需要進行機動性灌溉，但因渠道系統配置與水利會管理人力上限制，短期內要水利會改變其灌溉管理方式實不容易，因此本研究乃探討農民灌溉行為改變對於灌溉需水量之影響，並對於傳統水利會以供給為導向的灌溉管理制度所造成的衝擊提供較佳解決方案。 研究中以嘉南水利會佳里小組所轄之灌區為研討區域，建立相關資料庫並採用系統模擬的方式模擬出農民自主灌溉下之灌溉水量，其中有關農民決策分析是先列出影響灌溉的評估要素並利用層級分析法建立灌溉意願指標，並由時間與水量上探討灌溉需水量與水利會供給水量之差異，研究中並針對水利會以供給為導向之供水系統與田間農民以需求為導向間之供需不平衡，進行蓄水池之容量設計與風險評估，供作灌溉規劃與管理之依據。 研究中發現農民之灌溉決策受降雨與作物生長期兩個因素影響最大，且農民自主性灌溉將會使得灌溉用水量增加，其中又以旱作用水增加的幅度最高，主要是因為頻繁的灌溉使得土壤水分保持在較高之水準，因而使蒸發散量增加及有效雨量利用量降低。設置蓄水池確能減緩缺水的問題，但仍無法避免缺水，因此本研究提供各種容量設計下之缺水風險曲線，做為設計與管理之依據。The ChiLi Command area of ChiaNan Irrigation Association was used as the study area. Factors, such as soil, weather, crop kind, crop phenology, time from last irrigation, distance to the diversion source, etc that affecting farmer irrigation behavior were identified and the relation importance of each factor was studied by using Analytic Hierarchy Process. An irrigation will index was proposed by combing the above factors to simulate the irrigation behaviors of farmers. The irrigation demand under farmers’ freewill was estimated by system simulation using historical weather data and was compared with the traditional one. Intermediate storage was also proposed to regulate the mismatch of demand and supply. It is found that the two most important factors affecting farmers’ irrigation decisions are weather and crop phenology. The irrigation demand increased under irrigation management with farmers’ freewill because the effective rainfall decreased as the irrigation frequency increased. Evaportranspiration also increased as the soil moisture was maintained at higher level under frequent irrigation. This is especially true for crops other than paddy. The water shortage decreased with intermediate storage. The design capacity of the storage was also studied with respect to the risk of irrigation shortage.目錄 謝誌 I 中文摘要 II ABSTRACT III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究方法 3 1.4 論文架構 5 第二章 文獻回顧 6 2.1 農業用水推估理論 6 2.2 水利會現行灌溉系統與輪區配水模式 8 2.3 以需求為導向之灌溉系統 9 2.4 理想之供需關係 9 2.5 蓄水池容量規劃設計 10 2.6 決策行為之研究 11 第三章 研究區域簡介 14 3.1 地理位置 14 3.2 氣象與土壤 15 3.3 灌溉管理單位 15 3.4 水利會作物制度與灌溉制度 16 3.5 灌溉系統 18 3.6 用水管理 19 第四章 現行水利會灌溉計畫之計畫用水量 22 4.1 灌溉計畫制訂流程 22 4.2 灌溉計畫用水推估 25 4.2.1 水田灌溉計畫用水 25 4.2.2 旱田灌溉計畫用水 27 4.3 研究區域計畫用水量 28 4.3.1 作物作物制度與立地條件 28 4.3.2 稻作計畫用水量 28 4.4.3 旱作計畫用水量 32 4.4.4 佳里小組計畫用水曲線 33 第五章 農民之灌溉決策 35 5.1 層級分析法 35 5.1.1 層級分析法之特性 36 5.1.2 層級分析法的假設與目的 36 5.1.3 層級架構與評估要素 37 5.1.4 評估尺度 40 5.1.5 群體評估的整合 41 5.2 層級分析法之理論 42 5.3 層級分析法之分析流程 43 5.4 層級分析法評估尺度與標度法修正 47 5.5 農民灌溉行為分析 50 5.5.1 各評估要素之權重分析 50 5.5.2 指標之建立 54 第六章 以需求為導向之灌溉系統用水模擬 61 6.1 資料庫建置 62 6.2 田間逐日水分推估模式 64 6.2.1 實際作物蒸發散量 65 6.2.2 滲漏量 70 6.2.3 溢流量 72 6.3 灌溉用水量 72 6.4 系統模擬設定 75 6.5 水利會灌溉制度用水模擬 76 6.6 自主性灌溉用水模擬結果 77 6.7 氣象對於灌溉用水量之影響 81 6.8 轉作對於灌溉用水量之影響 83 6.9 計畫用水量與灌溉需水量之分佈 84 第七章 蓄水池容量設計與風險評估 87 7.1 蓄水池容量設計 87 7.2 蓄水池缺水風險評估 90 7.3 稻作轉作對於缺水風險影響 94 第八章 結論與建議 100 8.1 結論 100 8.2 建議 101 參考文獻 103 附錄A AHP專家問卷結果 1061560081 bytesapplication/pdfen-US層級分析法系統模擬灌溉需水量蓄水池設計AHPSimulationWater RequirementCapacity Design of Storage Pondthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/56114/1/ntu-94-R90622009-1.pdf