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推廣地理資訊系統於農田水利灌溉管理與營運之應用
【農田水利處灌溉管理科】
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裝飾圖樣 臺灣現有17個農田水利會(以下簡稱水利會)轄管灌溉地面積約38萬公頃之良田,肩負127萬會員農民所託,管理維護龐雜水利設施17萬餘座及零星散佈之會有土地,並配合農時辦理作物面積調查、灌溉用水計畫、地籍管理、水質監測、田間灌溉調配及各項灌排水利設施更新維護等工作,其應用之各類圖資與業務多與具空間分佈特性的資料有關。為提升其灌溉管理之效率與效能,有必要檢討過去人工、紙本傳統的作業方式,整合最新之資訊、通訊與電子科技等技術,建置一套符合時宜且具空間特性的地理資訊系統(Geographic Information Systems, GIS),應屬當務之急。
水利會所轄管之業務繁雜,且資料量龐大,復以近年來大批資深員工退休,如何利用現代化資訊技術予以整合及傳承其相關專業知識與經驗,已是刻不容緩的工作。水利會經常性業務包含會員會籍管理、地籍圖管理、取水設施及水工構造物管理、灌排渠道系統管理、現場勘查用灌溉區域分佈圖、會有財產及會有土地管理、水污染與各監視點管理及追蹤、工程施工位置圖、氣象、水文、土壤觀測調查、地下水井分佈及管理、水源資料及水權管理、灌溉地及耕作面積調查、灌溉地遺漏調查、灌溉渠道佔用私人土地調查及其他單位使用會有地管理等,為維護農田灌溉用水正常供應,並排除田間多餘水量,渠道網路系統之管理與維護即成為農田水利業務的重心,必須經常巡邏維護。尤其在灌溉管理業務中,經常需到各灌區調查、現勘及查核,平均每位工作站員工需服務155至300公頃農田及800至1,000位會員農民。
為管理前述渠道網路系統,必須整合大量的空間分佈資料,以往利用紙本地圖處理效率差,且不同主題圖資整合不易。在全球氣候變遷旱澇頻仍情況下,水利會必須更有效率地掌握相關之地理資訊,俾提升灌溉用水管理之效率。近年GIS技術發展成熟,其強大的空間圖形及資料處理能力,十分適合作為水利會業務管理之工具。
有鑑於此,本計畫由行政院農業委員會配合政府政策協調推動,輔導各水利會加強員工對現代化技術應用在灌溉管理的認知,利用地理資訊系統(GIS)提升其灌區現況調查技術並建置農田水利會相關地理空間資料,利用逐年建置完成之資料庫及應用系統,提供灌溉管理業務之實際運用,以達成農業用水有效利用及農田水利資訊科學化管理之效益。
103年度推展農田水利會地理資訊系統實例應用效益分析如下:

災害搶救:
(一).灌區遭洪水沖刷流失,渠道須於水利用地上重建,因此由地政事務所自遠處圖根點引測,約需二至三個月時間可完成渠道用地位置建置工作。下游的未受災區域農作物將會無水可灌溉,導致農作物枯死,釋迦一般需要到第五年才能重新收成,因此以行動地理資訊技術,將數值檔地籍圖配合PDA與GPS,於分不清楚東西南北的現地中,將渠道用地完成放樣與訂樁工作。使挖土機依據定樁記號重新開挖渠道。全長1600公尺的渠道約需三小時即可完成定位與坡度挖填方計算,於七天內完成緊急通水工作。
(二).以往災害發生時需派員至現場勘察、判斷災情,拍攝照片並回到辦公室後再呈報給長官,但利用mGIS 回傳現場照片,iGIS 可以同步顯示照片,決策者可即時了解災況。

黃金廊道農業新方案:
(一).黃金廊道範圍共含蓋彰化、雲林兩個水利會10個工作站。傳統作法約需10 個人月才能逐筆篩選完畢,經由GIS 工具輔助,可將工作縮短至1 日內完成。
(二).傳統現地調查需要耗費15 個人月,經由GIS 工具輔助,可將工作縮短至1 日內完成,且可進行多年度的歷史資料清查。

突破創新應用:
(一).可於會勘前蒐集足夠相關資訊如土地用途、渠道位置、水利小組資訊、提供有效支援決策。
(二).利用mGIS 無需事先產製紙圖,執行GPS 定位、地號定位僅需2~3分鐘即可確認現勘地點,且可同時顯示該位置之圖資。
(三).可協助環保署追蹤農地土壤重金屬監測作業,提升附近水路引灌監控工作。
(四).原先無相關技術與工具,無法監控埤池的淤積程度與有效管理,透過GIS 技術的應用,可分析與掌握埤池的淤積與變遷情形。
(五).原先在現場無法判斷水利建造物是否為合法申請,或是否進行增建,現可即時查詢相關資料,及掌握民眾自行增建水利建造物的實際狀況。

縮短時程提升效率:
(一).以往會員會籍資料清查、現場勘查前準備作業、會有土地、公私有地資料清查、人事異動或交接、灌溉地調查等作業,需超過1個月甚至半年時間,透過地理資訊技術各項工具輔佐僅需數分鐘至幾天時間即可完成相關工作。
(二).以傳統的方式來繪製位於山區的旱作補助設施範圍約需15 小時,利用GIS 工具可於1 小時內快速繪製與整合各式不同比例尺的成果資料。並呈現更精準的測繪結果,使測繪結果更具說服力
(三).灌排受益變更調查會勘,原需2人以兩週時間完成會勘動作,現提升至1人一天半完成所有的工作。
(四).水權核准以往無適當工具與資料,無法將水權核准年限屆滿時申請展限登記,遭剔除灌溉農地進行申覆,導致水權量遞減,經由GIS工具輔助,可將於1日內繪製出圖。

節省人事成本及提升效率:
(一).籍由mGIS進行渠道樁號量測,約可節省75%的人力,以及減少50%的工時。

調整耕作制度活化休耕農地:
(一).原先無空間資料,不易呈現連續休耕田與渠道位置,透過GIS工具輔助與應用,可輕易掌握活化休耕田位置,與進行渠道妥善清查工作。

精進服務品質:
(一).嘉南由於灌溉制度複雜及會員數眾多已於25年前即開始電腦化,亦歷經許多次的系統變革,目前為單機(分散式)版系統,資料無法整合及與空間資料連結。導入GIS及雲端技術後,可整合以往分散式之系統,進而加值應用。嘉南8萬多公頃灌溉地及25多萬會員,又實施小區輪灌制度,在灌溉用水服務需耗費許多人力,又因目前承辦人在現地多無地緣關係,有GIS整合應用系統之輔助,可即時掌握現地狀況,大大精進服務會員品質。

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用水效率
water - use efficiency
用水効率(ようすいこうりつ)
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灌溉後有效利用之水量與灌溉前所供給水量之百分比。

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項目圖示  水標尺 水利會聯合會裝飾圖樣
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◎農田水利會有許多圳路的配合設施,水標尺門的設置較常見於管理之用,藉由水位高低以瞭解水的流量大小。 ◎水標尺常見為鋁合金材料,一方面顧慮不生鏽的考量,一方面具容易設置功能,達到方便管理的目的。 ◎圖中為圳路中水標尺,明顯而容易讀取,設置良善。 (詳全文)
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項目圖示  橡皮壩 水利會聯合會裝飾圖樣
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◎農田水利會有許多取水的工程,為抬高水位取水,攔河堰為常見的設施,攔河堰常有固定式、倒伏式及臨時圍堰等工法。 ◎倒伏式攔河堰中,橡皮壩為代表設施,其設計功能除考慮取水外,並可於洪水來時能倒伏排水,達到豐、枯水量管理的目的。 ◎圖中為屏東農田水利會崇蘭舊圳進水口橡皮壩工程,為該會第一座橡皮壩攔水設施,受益面積達250公頃,並改善武洛溪汛期排水,設置用心而良善,值得一看。 (詳全文)
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項目圖示  竹子門發電廠內部發電機組 水利會聯合會裝飾圖樣
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高屏發電廠共包括有竹門機組與六龜機組。其中竹門機組位於高雄市美濃區獅山里竹仔門,即荖濃溪與濁口溪匯流處下游約四公里處,建於民前二年(西元1909),係一具備發電及灌溉功能之川流式發電廠,目前裝置容量為2.67MW。 竹門機組,原名竹仔門發電所,廠房仿西式巴洛克式風格建築。因機組老舊,台電本欲在79年淘汰更新,但美濃鄉親及學者專家聞訊後,推動呼籲保留地方文史聲音頓時蜂起,於81年列入第三級古蹟,為臺灣首座產業古蹟,92年進一步被指定為國家古蹟,同時命名...(詳全文)
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項目圖示  新竹會竹東圳一景 水利會聯合會裝飾圖樣
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新竹會竹東圳一景(詳全文)
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項目圖示  十三伯公 新竹水利會裝飾圖樣
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一般民間信仰的土地公,客家人稱之為伯公,早期客家人拓墾亦或農業時代,客家人為求風調雨順,所到之處都會建立一個伯公雕像,最常見的就是大樹下(通常是榕樹或樟樹)就設立了一個香位,早晚耕作時向伯公祈求今年能有好收成,可以看出客家人、土地和伯公三者關係的密切。(詳全文)
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項目圖示  東興圳 新竹水利會裝飾圖樣
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六張犁圳又名「東興圳」、「東興圳」是一條歷史悠久的古圳,最初稱 為「六張犁圳」後改稱「東興陂圳」,根據《新竹文獻會通訊》的訪查,創建年代在乾隆13年至16年(1748-1751),創建人的名字是「林根德」。水圳的功能就是農田的灌溉與豐水期時之排水,有時也兼做防禦之用。 (詳全文)
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