模式類別：地文特性分析及降雨逕流分析模式
模式名稱：集水區水源應用規劃作業系統
發展背景
臺灣因人口聚居及工商業快速發展，公共與工業用水與日俱增，中長期用水仍需及早籌劃增闢新水源，研擬水資源設施建置評估檢討與優選方案，預先進行可用水源分析。傳統水資源應用與規劃過程中，需利用人工判釋及人工數化地圖等方式求得，計算過程耗時，已不符合現今水利規劃需求，故亟需建立一套便捷的水資源設施評估系統，快速獲得可能堰壩址與水源取用的分析結果。
「集水區水源應用規劃作業系統」為本分署於民國104~106年（西元2015~2017年)透過「規劃作業平台建置—集水區水源應用結合空間環域分析研究」計畫研究成果。由海洋大學地理資訊系統研究中心李光敦主任研究團隊，以數值高程模式、地形性水文模式為基礎，應用PostgreSQL資料庫系統整合開發各項地文、水文、水資源應用分析模組，結合Quantum GIS地理資訊系統(open source GIS)技術與圖形介面(GUI)，以客製化方式開發建立的分析運算系統。
功能
水資源設施規劃時，常面臨集水區地文特性與流量觀測紀錄資料不足，有鑑於此，本系統採用地形指數模式推求無紀錄地區長期降雨逕流特性。分析者可於本系統GIS地圖上，以滑鼠點選分析控制點坐標(如圖1)，推求集水區河川網路上任一位置點之地文因子；應用各項分析模組，可計算河川網路上任一位置點之地文參數、堰壩址H-A-V曲線、模擬歷年天然日流量、推估生態基流量、建立上下游取水關係等，進而分析流量超越機率、水源潛能應用等資訊。
圖1 以滑鼠點選分析控制點坐標推求河川網路上任一位置點之地文因子
系統介面及各分析模組功能如圖2所示，現已完成全臺22個集水區水源應用規劃作業系統，分析者可透過圖形介面(GUI)與運算程式互動。上方功能列可提供GIS基本操作功能，而系統主選單為客製化開發模組，包含：水資源資料庫、前置設定、雨量分析模組、流量分析模組、水庫特性分析模組、水源分析模組、空間分析模組、可能最大洪水量分析模組、分析成果輸出及說明等。
輸出入資料
基本輸入資料，包含：(1)數值高程模式；(2)雨量測站資訊、流量測站資訊、雨量紀錄、流量紀錄，溫度資料、用水資訊等；其中雨量與流量相關資訊，系統可直接以呼叫Web Services方式介接水利署資料交換平臺(WRISP)所發布之水文觀測資料；(3)檢定過後之水文模式參數。輸出資料主要連結各分析模組之地文與水文分析演算成果，以圖表方式展示演算成果，並提供WORD及EXCEL報表輸出功能(如圖2)。
適用範圍及使用限制
本模式可提供本分署在進行水資源設施規劃與供水潛能分析作業時，一套完整而便捷的分析工具；分析者可藉由清晰的圖形與表單呈現方式，獲得集水區詳盡之地文因子、水文因子，以及水資源設施規劃之相關資訊，以研擬水資源設施建置可能之開發規模，提出完整的參考評估資訊。
本模式乃適用於具備數值高程模式之集水區；且在建立水文模式過程中，須應用水文紀錄以檢定模式參數，在無足夠水文紀錄供模式參數檢定之地區，雖可透過降雨資料及地形性水文模式直接進行集水區長期距逕流量模擬，建議後續若有新進水文紀錄後再進一步驗證其適用性。
本模式係建置於「集水區水源應用規劃作業系統」，供本分署內部執行規劃業務所使用，模式與使用手冊未對外開放。
圖2 集水區水源應用規劃作業系統及分析模組功能