石門大圳及過嶺支渠自動測報系統

緣起

台灣地處亞熱帶，雨量充沛，但由於時間，空間上分佈極不均勻，且集水區地勢陡峻，水源涵養能力低，河道坡陡流急，豐枯期流量懸殊，因此可資利用之水源極為有限，近年來我國因工商業突飛猛進，人口急遽增加，各標的用水需求增加，然而低成本水資源開發殆盡，而高成本之水資源開發利用，則非現階段農業所能投資負擔，在水資源開發不易及各標的用水需索之壓力下，為提高水資源有效利用，本處灌溉用水管理，自民國71年應用遙測系統技術。

■事業區域：

本處目前灌區面積為12,085公頃，轄區設有幹線、八德、中壢、過嶺、楊梅、富岡、湖口等7個工作站，含括新北市、桃園市及新竹縣等縣市。

■灌溉水源及系統：

本處主要灌溉水源係為石門水庫供給，由石門大圳引灌，輔以攔河堰取水引灌及埤塘蓄水供灌。

■石門大圳灌溉系統：

石門大圳主幹線全長27餘公里，由上而下，分別為員樹林支渠、社子支渠、埔頂支渠、東勢支渠、中壢支渠、過嶺支渠、南勢支渠、平鎮支渠、山溪支渠、山麓支渠、環頂支渠、高山頂支渠、大金山直接灌區、繞嶺支渠、長岡嶺支渠、湖口支渠引灌所轄灌區。

本處自動化控制系統已施設完成如下：

石門大圳自動測報系統:

具體成效：

一、可即時監控石門大圳各監控點流量及水位資料，並掌握水情影像。

二、可遠端控制各重要監控站閘門點，即時調控水位及流量。

三、水文資料存儲，以利後續評估分析。

過嶺支渠自動測報建置案(第一、二期)

計畫概述

為提高水資源有效利用本處依精進灌溉節水管理推廣建置計畫完成過嶺支渠自動化系統建置(第一、二期)，以達成水位、流量及閘門控制等自動化目標。

系統特色與效益

各監控站為純區域網路環境，僅在中心機房做唯一對外服務窗口，大大減少被外部攻擊的機會各站間採用光纖網路建置，比起一般有線通信優點有頻寬大、傳輸速度快的特點，且由於介質是靠光來做傳輸，相對的不易被做竊聽、盜取資料，而實體面來說光纖不致產生火花、耐高溫、體積小、重量輕、低耗損、傳輸距離遠，能夠鋪設於各式環境，如地下管路或油槽及其他惡劣環境，綜合來說不論是硬體還是資訊安全上是一種安全性極高的傳輸方式，並在中心機房端透過防火牆做IP控管、內容過濾、病毒防護等服務各站間採用光纖網路建置，比起一般有線通信優點有頻寬大、傳輸速度快的特點，且由於介質是靠光來做傳輸，相對的不易被做竊聽、盜取資料，而實體面來說光纖不致產生火花、耐高溫、體積小、重量輕、低耗損、傳輸距離遠，能夠鋪設於各式環境，如地下管路或油槽及其他惡劣環境，綜合來說不論是硬體還是資訊安全上是一種安全性極高的傳輸方式
 

於光纖末端採用微波網路傳回至中心端，微波網路為一種相當穩定的無線傳輸網路。因其可在通訊中增加中繼通信設備的緣故，所以傳輸距離能延伸至數十公里外，常用在礙於無法克服之地形障礙、開挖困難等條件下使用；微波網路為指向性點對點傳輸，因此方向性極強，受到的干擾也較低，可靠度是相對提升。水位/流量圖即時狀態是結合水位、水質、流量等水文相關資訊的系統平台，並佐以遠端閘門控制系統貫徹過嶺支渠自動化之宗旨；本系統可於各站設定水位高低限警戒值，如水位超過警戒範圍需於退水路放水時，系統會自動寄出手機簡訊或電子信箱發送警告，相關人員再透過建置之廣播系統發送語音告警訊息達到提醒作用，且即時狀態之所有資訊皆存放於中心機房之伺服器，提供歷史資料的調閱及報表匯出等功能。

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  系統效益

1. 水文資料模擬推估
   透過水文數據累積可以預估模擬使用需求，妥善分配合適的水資源利用，避免浪費。
2. 預設警報提早告警
   建立完整的監控系統可以在水位異常時提早告警，並依據告警狀況妥善操作水門或擬訂配水對策，避免損失或災害之發生。
3. 數據輔助決策管理
   所有的自動化邏輯都不能取代人工決策，尤其是在水資源分配上，而透過科學的數據分析將能提供更適當的決策參考，以精進用水效率。