前言

　　台灣地區河川坡陡流急，水資源不易蓄存利用，且降雨豐枯差異明顯，故水資源的運用多須經由蓄水設施調節供應。然而近年來由於集水區受到過度開發，且環保意識抬頭，以致水利設施的興建較過去遭遇較大阻力，未來在蓄水設施容量抗旱能力不足的情況下，恐無法提供穩定的供水，各標的如何提高用水效率成為重要課題。

　　台灣地區農業耕作一向以水田為主，主要之作物為水稻，農業灌溉主要探討之對象，亦以水田為考量範圍。農作生產需透過灌溉手段達成，全國17農田水利會係秉承政府推行農田水利事業之公法人團體，所轄灌溉地面積約38萬公頃，幅員廣闊。農田水利事業除硬體的設施建設外，如何針對作物種類、生長時程，適時、適量的供給作物生長所需水量是極重要的工作；為達成此任務，水利會每年須編造灌溉計畫加以因應。

　　台灣水資源的利用以地表水為大宗，而地表水的來源端賴天然降雨。雨量太少無法滿足各用水標的之需求，將造成不同程度的旱災，因此對於雨量資訊、各幹支分圳與田間小給水路水門操作之掌握，便成為水資源利用與水旱災防救上不可或缺的一環。目前農田水利會水文自動測報系統，可分為雨量測報及水位─流量自動測報等二類；其中自計式雨量計之設置，可了解水庫集水區、灌區降雨量資訊，水位─流量自動測報設施，可充份掌握河川、灌溉系統取水口及重要配水分界點的水位、流量資訊，可提升水資源利用效率；對於排水系統，則可促進迴歸水利用及水門之正確操作，達到減災防洪之目的。

現代化灌溉管理

　　現代化的農業灌溉，除了灌溉方法的改變外，自動化的渠道輸水傳訊控制系統，亦同等重要。目前各農田水利會之灌溉管理系統自動化，可分兩個層次，其一為田間層次之系統，以計時器控制給水門或以土壤水分或氣象因子控制給水門（大部份為管路灌溉系統）之給水量與時間。另一為輸配水管理系統，係針對取水工（或水庫）、幹線、支線至分支線之取水門（或配水調整池）管理設施的自動化。前者為農場個別管理系統，後者為公共系統，農田水利會所施設者，以後者為主。

　　灌溉管理自動化，即以自動計測儀器代替人工之操作及量測，並可依設定之指令執行灌溉計畫。對於現行之灌溉分配水管理諸問題點，大部份皆可採用管理系統自動化予以解決，現將灌溉管理需要解決諸之問題點及利用水文自動測報系統管理可能解決之預期效果，分述如下：

一、自動監測：自動量測水位、流速、水門開度、降雨量，並將量測到之資料藉電信傳遞方式，傳送至接收地點。

二、自動控制：可由預先設定值或經程式判定而下達命令，經電信傳遞至動作機械之驅動電器，由繼電驅動電源之開關而操作欲動作之驅動器（一般為馬達）帶動動作機械（如水門或閘門或油壓機械等）。

其應用範圍，分述如下：

1. 機動配水：從水庫配水或河川取水量，迅速依配水計畫，公平合理分配，可執行動態配水。

2. 充分利用雨量：灌區配置自動雨量計測器與配水系統連結，則任何一灌區遇有效降雨，可立即停止該區配水，而充分利用雨量。

3. 防洪警戒：

   (1)灌溉水路系統，遇暴雨大量流入渠道、渠道過量取水或支線夜間停止灌溉等現象，均會造成幹線溢流崩堤災害，自動監控系統即可即時通知管理人員，或由設定值(或程式)自動開啟排洪水門。

   (2)水庫系統，可由集水區之雨量資訊，經模式推估集水量，並預測水庫水位之時段，做是否排洪之判斷。

4. 營運資源記錄分析：不論水庫或水路系統，其營運記錄資料均需保存，有些系統以用水記錄分擔費用。另者，從以往記錄可分析改善營運之辦法。

推廣成效

　　自民國73年度起，本會在加強農村建設補助計畫項目下成立「加強農業水利基本資料觀測傳訊與管理設施計畫」，補助水利會設置各項科學化灌溉管理設施，由該等設施所得之即時資訊，配合各種開發之電腦軟體，期使台灣的農業用水管理達資訊化、科學化之境界。

　　歷年已辦理完成雨量、水位、水量自動測報及自動控制設施計130餘處，協助各農田水利會新建、更新改善水文資料觀測、傳訊與資料處理設備，使有關水庫集水區及灌溉排水設施之水文觀測資料與傳送更為確實，以提升用水效率及排水安全。以下僅以台東農田水利會為例，就其過去數年所投入而有較顯著成果者，說明如下：

一、設施地點:卑南上圳進水口新設遙測整合系統

　　此遙測整合系統，旨在將進水口之各閘門操作實況及影像，經由數據影像網路回傳至工作站，並由工作站設定各閘門之開度，有效提高進水口之水量及監控實際狀態，俾達到更精確之控制，施設後其控制誤差可在+/-1%以內（以往人為控制往返需費時約1.5小時，誤差約為+/-3%）。

　　本系統經由數據網路即時正確地將進水口之各閘門開度、水量、液位資訊於工作站顯示及監控，系統即可依預先設定之需求，自動啟動發電機，並控制各閘門之啟閉，人員無須進入進水口即可立即得知進水口之各項數據。此外，其影像監控設備可經由數據網路由工作站及時監視錄影進水口之動態，可有效防止以往進水口因無人員駐管常遭破壞，並可立即監看及記錄進水口水流動態相關數據。

　　以往卑南上圳進水口管理維護，經常性需編列二員負責水位等控制觀測，年支出約1,200,000元，經施設自動觀測站後無需經常性現場觀測，人力可減少一半之支出，且透過系統精準之水閘門操控避免無謂之水源浪費，每年約可節省水量3,153萬噸。

二、設施地點: 鹿野測報站更新改善

　　舊式之系統因其流量積算公式之限制，測報站必須往下游處遷移，徒增遷移費用，並且無法擴充應用，更新為電腦化視窗系統約節省經費1,000,000元。

　　系統經由訊號攫取介面將雨量、水位、閘門開度、流量積算值顯示於螢幕上，並儲存於所設定之各分類檔案裡，並可經由網路將所有水文資料讀出作統計圖表管理。數據電腦化可以免除人員抄寫數據之人力耗費及疏失，數據電腦化日後更可擴充連線至水利會網站供一般民眾查詢。

結語

一、為達到現代化農業灌溉之目標，端賴充分掌握田間降雨量、灌排渠道水位、流量等水文情資，俾合理公平即時輸配水量，以提高對會員農民服務品質，綜觀自動測報與控制系統係含括水利、機械、電子、資訊等專業技術，為發揮系統預期之最高效益，未來有賴健全各農田水利會之維護管理制度及人員組訓等相關工作。

二、有關自動測報與控制系統優點，摘述如下：

1. 提高有效雨量之利用，充分運用水資源；

2. 減輕水門分水人力負擔，強化田間配水管理；

3. 有助枯旱期能有效調度有限水資源，汛期則能預知洪汎發生，減少災害損失；

4. 合理精準分配水量，減少會員農民用水糾紛。

三、各會已開發建置之自動測報與控制系統，大多以電話、GSM或網際網路等聯合通訊方式，建立系統通訊傳輸架構，以達到即時資料傳輸功能。此外，使用者亦可透過網際網路搜尋主中心站氣象水文資訊及啟動相關應用程式，可即時彙整分析相關水文資料，而系統維護者亦可透過系統自動偵錯功能適時得知運轉情形，俾達到24小時全天候監控之目的。

四、為進一步調配有限之農業灌溉水資源，現有各農田水利會已配合建置完成氣象水文自動測報網之各項水資源資料庫，未來將研議結合各會逐年開發建置之地理資訊系統資料庫等空間資訊，俾將此項現代化農業灌溉技術廣泛應用於各農田灌溉排水管理實務。

五、農委會歷年以年度計畫方式，邀集農業工程研究中心等專家學者，協助指導各農田水利會規劃建置氣象水文自動測報網，未來擬朝向資料檢驗及校正自動化，以提高基本資料之準確性與可靠性，並寬籌經費補助，增設自動化水質監測網，俾強化歷年系統建置之應用成果。