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系統識別號 U0026-2608201914475700
論文名稱(中文) 臺南地區發展海水淡化之整合分析評估
論文名稱(英文) Integrated Assessment of Developing Seawater Desalination in Tainan Area
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 海洋科技與事務研究所
系所名稱(英) Institute of Ocean Technology and Marine Affairs
學年度 107
學期 2
出版年 108
研究生(中文) 許浩洋
研究生(英文) Haw-Yang Sheu
學號 NA8991039
學位類別 博士
語文別 中文
論文頁數 229頁
口試委員 指導教授-劉大綱
口試委員-林啟燦
口試委員-黃良銘
口試委員-王雅玢
口試委員-王琳麒
中文關鍵字 海水淡化  半結構式質性訪談  紮根理論  系統動態模式  水資源管理 
英文關鍵字 seawater desalination  semi-structured qualitative interview  grounded theory  system dynamic model  water resource management 
學科別分類
中文摘要 由於降雨受到極端氣候影響導致分布不均,且傳統水資源開發頻頻遭受環保團體抗爭及開發難度高等因素,導致新水源開發日益困難。為因應產業需水增加,及提高枯、旱年供水穩定,政府之水利政策已朝向水資源多元化方向發展。海水淡化具有興建時程短、供水擴充彈性大,及能提供穩定與潔淨水源等優勢,已成為一重要新興水源。
本研究利用半結構式質性訪談搭配紮根理論分析,並設計問卷採實地訪談方式,探討權益關係人與相關民眾對臺南海水淡化廠設置、當地生態、漁業與環境衝擊影響及海淡水使用安全性看法。另外,本研究利用系統動態方法建構臺南市水資源供需模式,模擬臺南市水資源現況及未來海淡水對自來水供需影響及管理策略分析。
研究結果顯示影響權益關係人對於海水淡化廠開發之觀點與接受度之關鍵因素有水資源開發管理及運用、海水淡化廠環境污染及衝擊、興建海水淡化廠的需求及立場、環境影響評估程序及說明及公民參與等5項議題。66.7%受訪者不同意未來水資源是足夠的,認為未來存在缺水危機;居住地在本地受訪者表示不支持海水淡化廠設置的比率高於支持,並同意以興建水庫取代海水淡化廠。受訪者學歷愈高、擁有相關背景之民眾愈希望能獲得政府尊重及獲取相關資訊待遇,並希望依自己需求辦理相關公聽會或說明會。
臺南市水資源供需模式模擬結果顯示臺南市至2040年自來水供水量將不足6%。若海淡水供給10萬噸/日,臺南市自來水至2040年前供給足夠需求所需。若無海淡水供給,則工業用水須節水達15%,自來水能達到供需平衡。若臺南市未來新增大量工業用水需求時,海淡水需維持供給10萬噸/日,且工業用水須節水達20%以上,自來水供需才能達到平衡。如遇乾旱枯水期,臺南市須減供生活用水10%,且海淡水供給10萬噸/日,工業用水只須節水5%,自來水供需即能於多數時間達到平衡。若採用越域引水計畫提供自來水,只須採行生活用水減供10%,工業已無節水之必要。海淡水對臺南市水資源管理為一項有效措施。搭配工業與生活用水節約措施及相關水資源開發計畫,可減緩自來水供給需求壓力,使供需能達到平衡狀態。
建議訪談對象可增加工業界代表,了解他們對於海淡水與用的看法。並以隨機電話訪談方式,對海水淡化設廠地區民眾進行問卷調查,以擴大訪談研究廣度。水資源供需模式模擬可針對工業用水需水及供水方面建立模式,詳細探討工業用水控管措施及水資源管理重點,讓模擬結果更貼近實際現況。
英文摘要 The advantage for water supply from seawater desalination lies on its flexibility and expansion as well as offering a stable and clean water source, which made it possible as emerged water source. In this study, semi-structured qualitative interview was applied with grounded theory analysis to investigate how the stakeholders perceive the seawater desalination plant in Tainan city. System dynamic model was employed to construct supply-demand model of Tainan city water resource to analyze how desalinated seawater affect the supply of water resource and management strategy in the future. By using grounded theory, five issues of major concern among the stakeholders were summarized as follows.
1. The stakeholders wish to handle an integrated plan through national policy; and to
2. Implement the seawater desalination plant project;
3. The layout of the plan shall respect the public opinions and allow public participation;
4. Avoid causing environmental impact;
5. Expand water resource development and build up management measures.
The desalinated seawater hopefully will be able to balance supply and demand of the tap water at Tainan city in the future, especially when the demand for industrial water increased or during the dry season the desalinated seawater supply may alleviate the pressure when industrial water is short. The water resource management simulation may aim at industrial water supply and demand to build up the model to investigate the control measures and water resource management of the industrial water in details.
論文目次 目 錄
中文摘要 I
ABSTRACT III
誌謝 VII
目 錄 VIII
表目錄 XI
圖目錄 XVII
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 2
1.2研究目的 3
1.3研究範圍與限制 4
1.4論文架構 5
第二章 文獻回顧 6
2.1國際海水淡化發展現況 6
2.1.1中東地區 8
2.1.2北美地區 9
2.1.3亞洲地區 10
2.2國內海水淡化廠發展現況 11
2.3海水淡化之技術與環境衝擊 15
2.4權益關係人對海水淡化廠之觀感 20
2.4.1澳洲大型海水淡化廠案例 20
2.4.2其他相關案例彙整 22
第三章 研究方法 26
3.1研究架構與流程 26
3.1.1研究架構 26
3.1.2研究流程 27
3.2權益關係人質性訪談 28
3.2.1半結構式訪談方法 28
3.2.2紮根理論 31
3.2.3資料分析方法 32
3.3問卷調查分析對象與工具 34
3.3.1研究工具 34
3.3.2研究調查對象 35
3.3.3抽樣方式 35
3.3.4統計方法與資料處理 35
3.4系統動態學 36
3.4.1系統動態學概念 36
3.4.2系統動態學的基本概念 37
3.4.3系統動態學組成元件與運作機制 38
3.4.4系統動態學分析流程 40
第四章 權益關係人訪談分析與探討 42
4.1半結構式訪談分析 42
4.2紮根理論分析 44
4.3結果探討與分析 47
4.4選擇性編碼議題核心關聯分析 58
第五章 海水淡化接受度問卷調查 61
5.1研究樣本狀況分析 61
5.2樣本背景資料分析 61
5.3描述性統計分析結果 65
5.3.1水資源供需分析 65
5.3.2興建海水淡化支持度分析 72
5.3.3環評程序及公共參與分析 79
5.3.4海水淡化廠環境衝擊分析 83
5.4不同變數間卡方檢定結果 90
5.4.1水資源需求變數卡方檢定結果 90
5.4.2興建海水淡化廠之支持度變數卡方檢定結果 105
5.4.3海水淡化廠環評程序及公共參與變數卡方檢定結果 132
5.4.4海水淡化廠環境衝擊變數卡方檢定結果 139
第六章 臺南市水資源系統模式模擬 154
6.1系統動態模式建置 154
6.1.1生活用水需求量 158
6.1.2工業用水需求量 160
6.1.3淨水廠供給水量 162
6.1.4海淡水供水量 163
6.2研擬管理策略 164
6.3情境模擬 165
6.3.1基本分析 166
6.3.2海水淡化廠設置及供水 169
6.3.3不設置海水淡化廠及工業採節水措施減少用水量 171
6.3.4設置海水淡化廠及採工業節水措施 172
6.3.5新增南部科學園區台南園區需水量 173
6.3.6產業回流設廠用水需求增加 175
6.3.7枯水期水資源缺乏 178
第七章 結論與建議 186
7.1結論 186
7.1.1權益關係人質性訪談結論 186
7.1.2海水淡化接受度問卷分析結論 188
7.1.3臺南市水資源供需分析結論 189
7.2建議 191
參考文獻 193
中文文獻 193
英文文獻 197
網頁部分 201
附錄一 海水淡化接受度問卷 附-1

表目錄
表2.1-1全球最大的海水淡化廠 9
表2.2-1台灣現有海水淡化廠概況 12
表2.3-1全球主要採用之海淡技術方法相關比較 16
表2.4-1權益關係人對海水淡化廠觀感案例彙整 24
表4.1-1權益關係人訪談名單 42
表4.1-2訪談題綱與訪談題目 44
表4.2-1訪談資料開放性編碼與主軸編碼之關聯 45
表4.3-1澳洲與中國採用綠能結合海水淡化廠案例 50
表4.3-2權益關係人對於興建海水淡化廠立場 53
表5.1-1研究樣本狀況分析 61
表5.2-1研究樣本性別分析 62
表5.2-2研究樣本年齡分析 62
表5.2-3研究樣本居住地分析 63
表5.2-4研究樣本學歷分析 63
表5.2-5研究樣本職業分析 64
表5.2-6研究樣本年收入分析 65
表5.3-1受訪者認為台南地區水資源是足夠的看法 66
表5.3-2受訪者認為未來水資源是足夠的看法 66
表5.3-3受訪者認為增加供水還是減少用水 67
表5.3-4受訪者住宅是否有安裝節水設施 67
表5.3-5受訪者日常生活中會節省水資源方式 68
表5.3-6受訪者認為能夠獲取足夠的水資源 68
表5.3-7受訪者認為政府現在推行節約用水成效 69
表5.3-8受訪者對於工業用水缺就向農業用水買水意見 69
表5.3-9受訪者認為台南地區適合用獲取水資源方式 70
表5.3-10受訪者認為現在台灣水價看法 71
表5.3-11受訪者認為水庫集水區的管理效果 71
表5.3-12受訪者對於海淡水專管送給科學園區或工業用水戶使用看法 72
表5.3-13受訪者認為實施海水淡化看法 73
表5.3-14受訪者認為在本地建設海水淡化廠看法 73
表5.3-15受訪者認為由其他地區架設管線輸水給當地使用看法 74
表5.3-16受訪者認為由妥當、完善的教育來減少水量看法 74
表5.3-17受訪者認為改善其他相關硬體設施,減少水的浪費看法 75
表5.3-18受訪者認為興建水庫和海水淡化廠來解決水資源問題看法 76
表5.3-19受訪者認為用海淡水洗衣、澆水是否安全無慮看法 76
表5.3-20受訪者認為用海淡水拿來飲用是安全無慮看法 77
表5.3-21受訪者認為海淡水對環境有負面影響看法 77
表5.3-22受訪者認為海水淡化廠為解決現階段的水資源辦法看法 78
表5.3-23受訪者認為海水淡化廠能改善水質看法 78
表5.3-24受訪者認為公聽會應視居民需求而定來決定看法 79
表5.3-25受訪者同意海水淡化廠計畫受到政府尊重看法 80
表5.3-26受訪者了解政府的諮詢過程看法 80
表5.3-27受訪者同意海水淡化廠計畫受到政府尊重看法 81
表5.3-28受訪者認為獲取政府施行政策資訊方式看法 82
表5.3-29受訪者意識推行海水淡化等政策看法 82
表5.3-30受訪者認為獲取政府施行政策資訊方式看法 83
表5.3-31受訪者認為鹵水會破壞環境生態看法 84
表5.3-32受訪者認為鹵水排放影響魚塭養殖戶看法 85
表5.3-33受訪者認為鹵水會當地海域傷害看法 85
表5.3-34受訪者認為海水淡化廠施工車輛造成空氣污染看法 86
表5.3-35受訪者認為海水淡化廠運轉高壓泵浦產生噪音污染看法 87
表5.3-36受訪者認為海水淡化廠用電使用綠色能源看法 87
表5.3-37受訪者認為海水淡化廠場設置於漁業作業密集地區看法 88
表5.3-38受訪者認為放流管已標示清仍造成漁民作業困擾看法 89
表5.3-39受訪者認為鹵水的排放對漁業產生衝擊看法 90
表5.4-1水資源供需分析問卷重新分類之問題整理表 91
表5.4-2性別對於水資源需求變數卡方檢定摘要表 92
表5.4-3性別對於能夠獲取足夠的水資源之卡方檢定交叉表 92
表5.4-4性別對於工業用水缺就向農業用水買水之卡方檢定交叉表 93
表5.4-5年齡對於水資源需求變數卡方檢定摘要表 94
表5.4-6年齡對於能夠獲取足夠的水資源之卡方檢定交叉表 94
表5.4-7居住地對於水資源需求變數卡方檢定摘要表 95
表5.4-8居住地對於海淡水專管使用之卡方檢定交叉表 96
表5.4-9學歷對於水資源需求變數卡方檢定摘要表 97
表5.4-10學歷對於能夠獲取足夠的水資源之卡方檢定交叉表 97
表5.4-11學歷對於海淡水專管使用之卡方檢定交叉表 98
表5.4-12職業對於水資源需求變數卡方檢定摘要表 99
表5.4-13職業對於台南地區水資源是足夠的之卡方檢定交叉表 99
表5.4-14職業對於能夠獲取足夠的水資源之卡方檢定交叉表 100
表5.4-15職業對於海淡水專管使用之卡方檢定交叉表 100
表5.4-16年收入對於水資源需求變數卡方檢定摘要表 101
表5.4-17年收入對於能夠獲取足夠的水資源之卡方檢定交叉表 102
表5.4-18年收入對於工業用水缺就向農業用水買水之卡方檢定交叉表 102
表5.4-19年收入對於海淡水專管使用之卡方檢定交叉表 103
表5.4-20不同背景變項在水資源供需意識的差異比較表 104
表5.4-21興建海水淡化廠之支持度分析問卷重新分類之問題整理表 105
表5.4-22性別對於興建海水淡化廠之支持度卡方檢定摘要表 107
表5.4-23性別對於在本地建設海水淡化廠之卡方檢定交叉表 107
表5.4-24性別對於更妥當完善的教育來減少用水量之卡方檢定交叉表 108
表5.4-25性別對於改善相關硬體設施減少水的浪費之卡方檢定交叉表 108
表5.4-26性別對於海水淡化廠是好的解決辦法之卡方檢定交叉表 108
表5.4-27年齡對於興建海水淡化廠之支持度卡方檢定摘要表 109
表5.4-28年齡對於更妥當完善的教育來減少用水量之卡方檢定交叉表 110
表5.4-29年齡對於海淡水水質對環境有負面影響之卡方檢定交叉表 110
表5.4-30居住地對於興建海水淡化廠之支持度卡方檢定摘要表 112
表5.4-31居住地對於國內水資源短缺實施海水淡化之卡方檢定交叉表 113
表5.4-32居住地對於在本地建設海水淡化廠之卡方檢定交叉表 113
表5.4-33居住地對於由其他地區輸水給當地使用之卡方檢定交叉表 113
表5.4-34居住地對於更妥當完善的教育來減少用水量之卡方檢定交叉表 114
表5.4-35居住地對於改善相關硬體設施減少水的浪費之卡方檢定交叉表 114
表5.4-36居住地對於選擇興建水庫和海水淡化廠之卡方檢定交叉表 114
表5.4-37居住地對於海淡水拿來飲用是安全無虞之卡方檢定交叉表 115
表5.4-38居住地對於海淡水水質對環境有負面影響之卡方檢定交叉表 115
表5.4-39居住地對於海水淡化廠是好的解決辦法之卡方檢定交叉表 115
表5.4-40居住地對於興建海水淡化廠能改善水質之卡方檢定交叉表 116
表5.4-41學歷對於興建海水淡化廠之支持度卡方檢定摘要表 117
表5.4-42學歷對於更妥當完善的教育來減少用水量之卡方檢定交叉表 118
表5.4-43學歷對於改善相關硬體設施減少水的浪費之卡方檢定交叉表 118
表5.4-44學歷對於選擇興建水庫和海水淡化廠之卡方檢定交叉表 119
表5.4-45學歷對於海淡水洗衣澆水是安全無虞的之卡方檢定交叉表 119
表5.4-46職業對於興建海水淡化廠之支持度卡方檢定摘要表 121
表5.4-47職業對於應對國內水資源短缺實施海水淡化之卡方檢定交叉表 122
表5.4-48職業對於在本地建設海水淡化廠之卡方檢定交叉表 122
表5.4-49職業對於藉由其他地區輸水給當地使用之卡方檢定交叉表 123
表5.4-50職業對於更妥當完善的教育來減少用水量之卡方檢定交叉表 123
表5.4-51職業對於改善相關硬體設施減少水的浪費之卡方檢定交叉表 124
表5.4-52職業對於選擇興建水庫和海水淡化廠之卡方檢定交叉表 124
表5.4-53職業對於海淡水水質本環境有負面影響問題之卡方檢定交叉表 125
表5.4-54職業對於海水淡化廠是好的解決辦法之卡方檢定交叉表 125
表5.4-55職業對於興建海水淡化廠能改善水質之卡方檢定交叉表 126
表5.4-56年收入對於興建海水淡化廠之支持度卡方檢定摘要表 127
表5.4-57年收入對於更妥當完善的教育來減少用水量之卡方檢定交叉表 128
表5.4-58年收入對於改善相關硬體設施減少水的浪費之卡方檢定交叉表 128
表5.4-59不同背景變項在興建海水淡化廠之支持度意識的差異比較表 131
表5.4-60水資源供需分析問卷重新分類之問題整理表 132
表5.4-61性別對於海水淡化廠環評程序及公共參與卡方檢定摘要表 133
表5.4-62年齡對於海水淡化廠環評程序及公共參與卡方檢定摘要表 133
表5.4-63居住地對於海水淡化廠環評程序及公共參與卡方檢定摘要表 134
表5.4-64學歷對於海水淡化廠環評程序及公共參與卡方檢定摘要表 135
表5.4-65學歷對於環評公聽會視居民需求舉辦之卡方檢定交叉表 135
表5.4-66學歷對於自己有受到政府應有的待遇或尊重之卡方檢定交叉表 136
表5.4-67職業對於海水淡化廠環評程序及公共參與卡方檢定摘要表 137
表5.4-68職業對於環評公聽會視居民需求舉辦之卡方檢定交叉表 137
表5.4-69年收入對於海水淡化廠環評程序及公共參與卡方檢定摘要表 138
表5.4-70不同背景變項在環評程序及公共參與意識的差異比較表 139
表5.4-71海水淡化廠環境衝擊問卷重新分類之問題整理表 140
表5.4-72性別對於海水淡化廠環境衝擊卡方檢定摘要表 141
表5.4-73年齡對於海水淡化廠環境衝擊卡方檢定摘要表 142
表5.4-74年齡對於海水淡化廠運轉高壓泵浦噪音污染之卡方檢定交叉表 143
表5.4-75居住地對於海水淡化廠環境衝擊卡方檢定摘要表 144
表5.4-76居住地對於鹵水破壞生態環境問題之卡方檢定交叉表 144
表5.4-77居住地對於放流管造成漁民作業的困擾之卡方檢定交叉表 145
表5.4-78學歷對於海水淡化廠環境衝擊卡方檢定摘要表 146
表5.4-79學歷對於鹵水的排放對當地海域造成傷害之卡方檢定交叉表 146
表5.4-80學歷對於海水淡化廠的用電使用綠色能源之卡方檢定交叉表 147
表5.4-81學歷對於廠址避免在漁業作業密集的區域之卡方檢定交叉表 147
表5.4-82職業對於海水淡化廠環境衝擊卡方檢定摘要表 148
表5.4-83職業對於鹵水排放對當地魚塭養殖戶影響之卡方檢定交叉表 149
表5.4-84職業對於海水淡化廠的用電使用綠色能源之卡方檢定交叉表 149
表5.4-85職業對於放流管造成漁民作業的困擾之卡方檢定交叉表 150
表5.4-86年收入對於海水淡化廠環境衝擊卡方檢定摘要表 151
表5.4-87年收入對於放流管造成漁民作業的困擾之卡方檢定交叉表 151
表5.4-88不同背景變項在海水淡化廠環境衝擊意識的差異比較表 153
表6.1-1臺南市人口數、自然及社會增減統計表 159
表6.1-2臺南市歷年工業面積及用水量統計 161
表6.1-3臺南市水資源回收中心供給再生水時程及水量 161
表6.1-4臺南市工業使用自來水比率 162
表6.1-5台南海水淡化廠規劃開發期程 163
表6.3-1臺南市未來3年可供給工業土地面積統計 176
表6.3-2臺南市2017至2018年逐月人口數 180

圖目錄
圖2.1-1全球已營運海水淡化廠分布區域比例 8
圖2.3-1全球海水淡化廠數量與容量(a)技術及(b)來源水 17
圖3.1-1本研究之架構圖 27
圖3.1-2本研究流程圖 28
圖4.2-1權益關係人對於海水淡化廠開發接受度議題架構圖 47
圖4.3-1 本研究選擇性編碼議題核心關係圖 58
圖6.1-1因果回饋環路圖 155
圖6.1-2系統動態流圖 157
圖6.1-3臺南市人口數增減迴歸方程式 160
圖6.3-1臺南市人口數與生活需水量變化圖 167
圖6.3-2臺南市工業面積、再生水供應及需水量變化圖 168
圖6.3-3臺南市自來水需水量及供需率變化趨勢 169
圖6.3-4海淡水不同供給時程之自來水供需率比較 170
圖6.3-5不同工業節水率之自來水供需率比較 172
圖6.3-6不同海淡水供給及工業節水率之自來水供需率比較 173
圖6.3-7南科新增需水量對不同工業節水率之自來水供需率比較 175
圖6.3-8台商回台工業面積及工業需水量變化 177
圖6.3-9台商回台對不同工業節水率之自來水供需率比較 177
圖6.3-10模擬枯水期間系統動態流圖 179
圖6.3-11臺南市2017至2018年逐月人口數變化趨勢圖 181
圖6.3-12第六區管理處2014-2015年自來水逐月出水量 182
圖6.3-13枯水期水資源供給及需求現況 183
圖6.3-14枯水期不同工業節水率之自來水供需率比較 184
圖6.3-15枯水期海淡水供給與不同工業節水率之自來水供需率比較 185
圖6.3-16枯水期越域引水供給與不同工業節水率之自來水供需率比較 185
參考文獻 參考文獻
中文文獻
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