明德水庫水質治理方案

(定稿)

委託單位：行政院環境保護署

執行單位：國立台北科技大學水環境研究中心

100 年 10 月

明德水庫水質治理方案(草案)

I

目錄

一、水庫集水區基本資料 ------------------------------------------------------------------------ 1

1.1 水庫簡介 ----------------------------------------------------------------------------------- 1

1.2 地理環境 ----------------------------------------------------------------------------------- 5

1.3 氣象水文 ----------------------------------------------------------------------------------- 9

1.4 人文與土地利用 ------------------------------------------------------------------------- 11

1.5 水庫歷年水質概況 ---------------------------------------------------------------------- 14

二、水庫污染量推估 ----------------------------------------------------------------------------- 19

2.1 點源污染量調查與估計 --------------------------------------------------------------- 19

2.2 非點源汙染量調查與估計 ------------------------------------------------------------- 21

2.3 總污染量推估 ---------------------------------------------------------------------------- 22

三、 水庫現勘與水質評估 --------------------------------------------------------------------- 23

3.1 水庫污染熱點調查 --------------------------------------------------------------------- 23

3.2 水庫水質結果 --------------------------------------------------------------------------- 35

四、水質現況問題分析 -------------------------------------------------------------------------- 40

五、水庫既有之污染削減措施 ----------------------------------------------------------------- 41

六、水庫相關整治計畫與成果 ----------------------------------------------------------------- 45

七、水質改善實施策略 -------------------------------------------------------------------------- 47

明德水庫水質治理方案(草案)

II

明德水庫水質治理方案(草案)

III

圖目錄

圖 1.1 明德水庫集水區位置圖 ------------------------------------------------------------------ 1

圖 1.2 明德水庫集水區溪流水系分佈圖 ------------------------------------------------------ 2

圖 1.3 明德水庫營運狀況(93 年至 99 年) ----------------------------------------------------- 3

圖 1.4 明德水庫集水區高程分佈圖 ------------------------------------------------------------ 5

圖 1.5 明德水庫集水區坡度分佈圖 ------------------------------------------------------------ 6

圖 1.6 明德水庫集水區地質分佈圖(行政院農委會水土保持局) ------------------------- 7

圖 1.7 明德水庫集水區土壤類別(行政院農委會水土保持局) ---------------------------- 9

圖 1.8 明德水庫集水區現有雨量與水文站位置圖 ----------------------------------------- 11

圖 1.9 明德水庫集水區土地利用分類(2006) ------------------------------------------------ 14

圖 1.10 明德水庫水質測站位置圖 ------------------------------------------------------------ 15

圖 1.11 化學需氧量(COD)2005 年~2011 年間之變化情形 ------------------------------- 17

圖 1.12 總有機碳(TOC)2005 年~2011 年間之變化情形 ---------------------------------- 17

圖 1.13 明德水庫(2002 年~2011 年)水質透明度變化 ------------------------------------- 18

圖 1.14 明德水庫(2002 年~2011 年)水質總磷變化 ---------------------------------------- 18

圖 1.15 明德水庫(2002 年~2011 年)水質葉綠素 a 變化 ---------------------------------- 18

圖 1.16 明德水庫(2002 年~2011 年)卡爾森指標變化 ------------------------------------- 18

圖 3.1 明德水庫庫區周圍污染熱點位置 ----------------------------------------------------- 23

圖 3.2 明德村聚落現況 -------------------------------------------------------------------------- 24

圖 3.3 明德水庫水舞嘉年華(摘錄自苗栗縣政府網站) ------------------------------------ 24

圖 3.4 各景點與明德水庫相對位置圖 -------------------------------------------------------- 25

圖 3.5 游泳池及造景噴水池直接溢流至水庫 ----------------------------------------------- 25

圖 3.6 戶外 BBQ 及烤肉區設置 ---------------------------------------------------------------- 26

圖 3.7 日新島與聯外自行車道 ----------------------------------------------------------------- 26

明德水庫水質治理方案(草案)

IV

圖 3.8 日新島上經營業者豢養之動物 -------------------------------------------------------- 27

圖 3.9 日新島上生態池現狀 -------------------------------------------------------------------- 27

圖 3.10 皇家高爾夫球場位置圖 --------------------------------------------------------------- 28

圖 3.11 球場灌溉水池現況 --------------------------------------------------------------------- 28

圖 3.12 薰衣草花園位置圖 --------------------------------------------------------------------- 28

圖 3.13 薰衣草花園現況 ------------------------------------------------------------------------ 28

圖 3.14 水中浮島屋及圈養魚池 --------------------------------------------------------------- 29

圖 3.15 定置蝦籠與垂釣活動 ------------------------------------------------------------------ 29

圖 3.16 緊鄰庫區周圍之農耕行為(一) ------------------------------------------------------- 30

圖 3.17 緊鄰庫區周圍之農耕行為(二) ------------------------------------------------------- 30

圖 3.18 老田寮溪口之淤積及上游之崩塌 --------------------------------------------------- 31

圖 3.19 明德水庫之其它污染源 --------------------------------------------------------------- 31

圖 3.20 明德水庫集水區現地崩塌地調查(明德水庫集水區保育實施計畫，2011) - 34

圖 3.21 明德水庫民國 90 年至 99 年卡爾森指標歷年各季分布 ------------------------ 36

圖 3.22 明德水庫民國 90 年至 99 年分項優養化指標出現機率 ------------------------ 36

圖 3.23 明德淨水廠水質觀測站位置圖 ------------------------------------------------------ 37

圖 3.24 民國 97 年至 99 年明德水庫氨氮濃度 --------------------------------------------- 39

圖 5.1 北岸污水處理廠施工現況 -------------------------------------------------------------- 41

圖 5.2 北岸民生管線排放情形 ----------------------------------------------------------------- 42

圖 5.3 全期實施計畫分年建設圖 -------------------------------------------------------------- 43

圖 7.1 現地邊坡崩塌情形 ----------------------------------------------------------------------- 48

圖 7.2 田寮溪口永春宮靜止水域處設置人工浮島模擬圖 -------------------------------- 48

圖 7.3 日新島取水口附近水域設置人工浮島模擬圖 -------------------------------------- 49

圖 7.4 明德水庫現行保護帶規劃範圍平面圖(明德水庫蓄水範圍保育計畫，2007) 52

明德水庫水質治理方案(草案)

V

表目錄

表 1.1 明德水庫營運狀況統計表(93 年至 99 年) ------------------------------------------- 3

表 1. 2 明德水庫歷年進水量與換庫率 -------------------------------------------------------- 4

表 1.3 明德水庫集水區地質狀況概要 --------------------------------------------------------- 7

表 1.4 明德水庫集水區地質構造概要 --------------------------------------------------------- 8

表 1.5 明德水庫集水區雨量站歷年(90~98 年)雨量統計 --------------------------------- 10

表 1.6 明德水庫集水區人口分佈 -------------------------------------------------------------- 12

表 1.7 明德水庫集水區土地利用情形(水保局, 2006) ------------------------------------- 13

表 1.8 1999 年與 2006 土地利用情形比較 --------------------------------------------------- 13

表 1.9 明德水庫(2005 年~2011 年)之 TOC 與 COD 監測資料 -------------------------- 16

表 2.1 明德水庫集水區點源污染推估 -------------------------------------------------------- 20

表 2.2 不同地區污染負荷之流達率 ----------------------------------------------------------- 20

表 2.3 各類土地各污染物之單位面積污染量 ---------------------------------------------- 21

表 2.4 明德水庫非點源污染負荷推估 -------------------------------------------------------- 21

表 2.5 明德水庫污染負荷量推估 -------------------------------------------------------------- 22

表 3.1 明德水庫集水區崩塌地現況(2007) -------------------------------------------------- 33

表 3.1 明德水庫歷年各季 CTSI 值 ------------------------------------------------------------ 35

表 3.2 民國 97 至 99 年氨氮濃度 -------------------------------------------------------------- 37

表 5.1 用戶接管數及污水下水道用戶接管普及率對照表 ------------------------------- 44

表 6.1 明德水庫現有整治計畫與工程 -------------------------------------------------------- 45

表 7.1 明德水庫建議設置人工浮島所需經費估算表 ------------------------------------- 49

表 7.2 明德水庫水質治理策略權責分工表 ------------------------------------------------- 54

明德水庫水質治理方案(草案)

VI

明德水庫水質治理方案(草案)

1

一、水庫集水區基本資料

1.1 水庫簡介

明德水庫位於苗栗縣頭屋鄉之明德村及獅潭鄉之百壽、永興、新店與和興四

村以及造橋與頭屋鄉交界之一小部分。水庫集水區東臨南庄鄉之南河、蓬萊，西

接頭屋鄉知明德、鳴鳳兩村，南止泰安鄉豐林、八卦村，北至錦水、大桃、三洽

坑，總集水面積約 6,108 公頃。主要蓄水範圍位於頭屋鄉明德村老田寮溪上，距離

苗栗市東北東方約 8 公里、竹南南方 12 公里處，屬一在槽水庫(如圖 1.1 所示)。

圖 1.1 明德水庫集水區位置圖

集水區水系由獅潭川與老田寮溪所組成，其中老田寮溪支流包括仁隆溪、明

德溪、北窩溪、紙湖溪、圳頭窩溪、上大窩溪、南窩溪、小東勢溪、大東勢溪、

十九份溪、下大窩、竹銃櫃溪、六份溪、和興溪等 14 條，其中有仁隆溪與明德溪

2 條支流位於本計畫工作範圍內，如圖 1.2 所示。

明德水庫水質治理方案(草案)

2

圖 1.2 明德水庫集水區溪流水系分佈圖

明德水庫原名後龍水庫，民國 59 年完工，庫區主要由苗栗農田水利會管理，

並由該會所屬之明德水庫工作站負責營運調度，其管轄範圍為明德水庫庫區至明

德四號橋以內，庫區以外之河川集水區主要由經濟部水利署第二河川局管轄；明

德水庫亦為苗栗縣的重點景觀區，所以苗栗縣政府觀光局亦於明德水庫規劃相關

之觀光遊憩設施。明德水庫攔蓄老田寮溪水源，用以提供農業用水、家用及公共

給水、工業用水等，明德水庫營運資料詳如圖 1.3，從 95 年度至 98 年度，總用水

量逐年上升，由 25.26 百萬立方公尺到 32.47 百萬立方公尺，99 年度則降至 23.86

百萬立方公尺。農業用水方面，亦從 95 年度 11.26 百萬立方公尺，上升至 98 年度

之 19.03 百萬立方公尺。由表 1.1 得知，明德水庫營運以農業用水比例最高，其次

為生活用水，另一方面，工業用水雖然占整各總營運用水量最少，但從 96 年度至

99 年度，工業用水量呈現增加的趨勢，由 5.15%上升至 13.37%。

水庫主體結構包含大壩、溢洪道與取出水工，明德水庫設計有效蓄水量為 1470

萬立方公尺，目前有效蓄水量為 873.668 萬立方公尺，佔水庫有效蓄水容量 70.19 %，

明德水庫歷年進水量與換庫率詳如表 1.2。

明德水庫水質治理方案(草案)

3

圖 1.3 明德水庫營運狀況(93 年至 99 年)

表 1.5 明德水庫營運狀況統計表(93 年至 99 年)

分類 年度 農業用水 生活 工業用水 總用水量

93 年 33.07% 55.58% 11.35% 100%

94 年 57.29% 38.41% 4.30% 100%

95 年 44.58% 49.09% 6.33% 100%

96 年 53.14% 41.71% 5.15% 100%

97 年 57.93% 35.98% 6.09% 100%

98 年 58.61% 33.57% 7.82% 100%

99 年 46.73% 39.90% 13.37% 100%

資料來源:苗栗農田水利會

7.15

21.18

11.26

15.99 18.18 19.03

11.1512.01 14.2 12.412.55 11.29 10.9 9.52

2.45 1.59 1.6 1.55 1.91 2.54 3.19

21.52

36.97

25.26

30.09 31.38

32.47

23.86

0

5

10

15

20

25

30

35

40

９３年度 ９４年度 ９５年度 ９６年度 ９７年度 ９８年度 ９９年度

用水量

（百

萬立

方）

年度

農業用水

生活用水

工業用水

總用水量

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表 1. 6 明德水庫歷年進水量與換庫率

年度

日期

93 年 94 年 95 年 96 年 97 年 98 年 99 年

進水量 換庫率

進水量 換庫率

進水量 換庫率

進水量 換庫率

進水量 換庫率

進水量 換庫率

進水量 換庫率

(次) (次) (次) (次) (次) (次) (次)

1 月 0.71 0.05 1.2 0.08 0.98 0.07 2.06 0.14 0.88 0.06 0.71 0.05 1.27 0.09

2 月 3.42 0.23 23.23 1.58 1.08 0.07 0.95 0.06 2.3 0.16 0.66 0.04 7.83 0.53

3 月 4.12 0.28 33.31 2.27 5.76 0.39 4.81 0.33 3.9 0.27 4.96 0.34 2.75 0.19

4 月 7.33 0.5 5.59 0.38 77.77 5.29 10.98 0.75 5.08 0.35 10.03 0.68 4.71 0.32

5 月 7.96 0.54 59.06 4.02 53.93 3.67 10.17 0.69 6.47 0.44 1.74 0.12 8.74 0.59

6 月 2.38 0.16 17.35 1.18 76.92 5.23 30.14 2.05 13.67 0.93 11.47 0.78 27.35 1.86

7 月 26.77 1.82 36.82 2.5 21.43 1.46 2.44 0.17 21.47 1.46 1.89 0.13 8.36 0.57

8 月 60.61 4.12 119.57 8.13 3.89 0.26 12.09 0.82 2.64 0.18 42.44 2.89 4.55 0.31

9 月 55.42 3.77 11.28 0.77 4.01 0.27 40.92 2.78 69.37 4.72 1.97 0.13 12.52 0.85

10 月 4.49 0.31 2.57 0.17 0.98 0.07 32.77 2.23 4.51 0.31 1.3 0.09 1.8 0.12

11 月 1.24 0.08 0.91 0.06 1.86 0.13 1.47 0.1 1.98 0.13 0.61 0.04 1.03 0.07

12 月 1.46 0.1 0.77 0.05 3.32 0.23 1.12 0.08 0.84 0.06 0.58 0.04 1.23 0.08

總計 175.91 11.97 311.66 21.2 251.93 17.14 149.92 10.2 133.11 9.06 78.36 5.33 82.14 5.59

註：1.進水量單位為百萬立方公尺

2.資料來源:苗栗農田水利會

明德水庫水質治理方案(草案)

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1.2 地理環境

(一) 地形與地勢

明德水庫集水區上游之獅潭川發源於八卦力山，自汶水流入，由南向北縱貫

全區。本區地勢由東往西緩降，區內高程約分布在標高 33 至 496 公尺之間(如圖

1.4 所示)；蓄水區主流兩岸坡度較緩多為 0 至 15 ﾟ，而各支流野溪之中上游坡度則

明顯較陡，約在 20~38 ﾟ之間(如圖 1.5 所示)。

圖 1.4 明德水庫集水區高程分佈圖

明德水庫水質治理方案(草案)

6

圖 1.5 明德水庫集水區坡度分佈圖

(二)地質與土壤

明德水庫主要蓄水區及鄰接範圍之地層分布，主要為近代的沖積層、卓蘭層、

和錦水頁岩，而蓄水範圍上游則為中新世的桂竹林層及南庄層。其中依據岩性的

不同，又可分為桂竹林層中的關刀山砂岩、十六份頁岩和魚藤坪砂岩及南庄層中

的東坑層和上福基砂岩。這一系列堆積的岩層，就如同由一層層、水平與後來居

上的沉積造成的三明治一般，當受到地殼的變動擠壓作用後，原為水平的地層，

就可能產生波浪狀的褶皺，形成向斜與背斜構造，如錦水背斜、仁隆向斜和出藤

坑背斜等，其中仁隆向斜更是直接貫穿本計畫區域中心位置(如圖 1.6 所示)，由於

本區域之岩性屬於破碎之中軟岩，再加上豐富的地質構造作用，故風化情形相當

嚴重。明德水庫集水區地質狀況及地質構造概要如表 1.3 與表 1.4 所示：

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圖 1.6 明德水庫集水區地質分佈圖(行政院農委會水土保持局)

表 1.7 明德水庫集水區地質狀況概要

地層 概要

東坑層

東坑層係以砂岩頁岩互層為主的岩層，間夾數層厚層塊狀的砂岩，並含有數層煤

層，煤層的厚度因地而異，延續性不佳，煤質劣，且常尖減或漸變為煤質頁岩。在

出藤坑構造一帶，東坑層的砂岩頁岩互層和厚層砂岩的比例大約在 7：3 之間，下

部的砂岩所佔之比例較多，向上比例漸減，砂岩之顆粒大多細緻，風化後顏色為棕

灰色至棕黃色，偶見淺灰色至灰白者。緺狀砂頁岩之薄互層亦常見，為本層之特徵。

上福基砂岩

本層在圖幅範圍內各處所見岩性大致相似，均是以白色中粒至粗粒之塊狀疏鬆砂岩

為主，夾頁岩、砂岩與頁岩薄互層、以及煤層，砂岩膠結物主要為高嶺土，亦偶為

矽質者期間應程度視所含矽質多寡而定。此外本層所夾之較厚煤層計有四層，一般

厚在 20 至 50 公分之間，煤質尚佳，曾有開採紀錄。

關刀山砂岩

礫石質砂岩及灰色泥質砂岩所組成，間夾一層厚約 5 公尺，含蟹類及貝類化石之暗

灰色頁岩；上部由灰色泥質砂岩夾薄層灰色砂質頁岩及黃白色細粒砂岩所構成。至

八卦力及南庄一帶，則以青灰色或灰色細粒至中粒之厚層砂岩為主，間夾砂質頁岩

之薄層，而在下部常出現灰白色之砂岩夾層。

十六份頁岩 本岩段以暗灰色或青灰色砂質頁岩為主，偶夾有雲母碎片之泥質砂岩凸鏡體或薄

層，其間接觸常為漸變關係。由於岩性軟弱，易受風化侵蝕，因此常呈凹陷地形。

魚藤坪砂岩 青灰色或灰色泥質砂岩為主，風化後呈黃色或黃灰色，夾有砂岩頁岩之薄互層，砂

岩一般層厚不若下段關刀山砂岩，且較為疏鬆。在出藤坑背斜兩翼及八卦力地區本

層出露厚度 270 公尺至 300 公尺，在南庄附近上部未完全出露。

錦水頁岩

由暗色的頁岩及砂質頁岩為主的地居，頁岩呈深灰色，具有發育良好的球狀剝離構

造，通常夾有暗灰色凸鏡狀砂岩層，以及粉砂岩和泥岩的薄層。部分地區頁岩的淘

選度很差，含有泥灰質團塊。由於岩質軟弱易受侵蝕形成低凹寬谷或圓形小丘。在

出藤坑背斜西翼一帶，錦水頁岩在距下部約 150 公尺處，出現一層厚約 20 公尺左

右之粉砂岩或含砂質稍多之頁岩。

明德水庫水質治理方案(草案)

8

地層 概要

卓蘭層

本層主要分佈於錦水背斜及仁隆向斜兩翼。由砂岩、粉砂岩、泥岩和頁岩互層而成，

砂岩由青灰色至褐灰色，細至粗粒的混濁砂岩及類混濁砂岩所組成。沉積構造包括

波痕、交錯層、崩移層、砂棒、生痕、球狀節理等。中油公司在錦水背斜地區細部

地質調查將本層分為三段，下斷層厚 85 至 95 公尺，由砂岩夾薄層頁岩、塊狀砂岩、

與塊狀頁岩組成；中段厚 150 公尺，以薄層至中層砂岩與薄層頁岩之互層為主，間

夾薄層或塊狀砂岩；上段厚約一千公尺，由塊狀砂岩夾層頁岩或粉砂岩所組成。大

體而言本層岩性相當單調，難以再細分。

近代沖積層 沖積層主要分佈於蓄水區最下游，由未膠結之礫石、砂、粘土等組成。為全新世以

後河流產物。

表 1.8 明德水庫集水區地質構造概要

地質構造 概要

仁隆向斜

位於錦水背斜與出藤坑背斜之間，為不對稱之向斜構造，兩側地層均為卓蘭層。本

向斜延展頗長，向北延伸越過中港溪後，為斗煥坪斷層所截，向南延伸則與錦水背

斜相接而消失，西翼地層頃角較為平緩，靠近軸部附近傾角較大，平均約 65 度僅

左右。本向斜軸部於明德水庫環湖公路北側露頭甚佳。

錦水背斜

錦水背斜為本區最重要之油氣封閉構造。全長約 19 公里，軸向在北側略呈東北一

西南，至大坪一帶轉為北北東走向，為一不對稱之背斜構造，其兩翼地層於軸部附

近甚為平緩，東翼傾角向東逐漸擴大，由平均之 20 餘度，增至 40 度左右。西翼之

傾角則大致在二十度之間，僅在鹿廚坑斷層附近，地層之傾角變陡，達 50 度左右。

出藤坑背斜

出藤坑背斜北段位於本圖幅中央位置，為一緊密褶皺，主要軸向北北東方向。背斜

之北端在祭山凸北側一帶逐漸傾沒，並沿軸線延展方向發展為一斷層，北接竹湖斷

層。褶皺南延部分越過後龍溪之後，在三義附近為三義斷層所截，總計延展約二十

二公里。

依據水保局(2006)之山坡地土壤圖所示，本計畫工作範圍內之土壤主要有崩積

土與黃壤土二種(分佈圖位詳圖 1.7)，其中又以崩積土佔大多數。本區之崩積土屬

砂頁岩泥岩混合暗色崩積土，且土壤普遍有位移現象，化育較久之土壤物質與化

育較淺者混合，部分地區因坡度大，土壤堆積與流失速度接近，少有土壤發育機

會，仍保有母質之色澤，黃色中帶有灰彩或灰色。在明德水庫分佈範圍極為廣泛，

表土質地以壤土為主，本區大部分皆屬此類土壤。

黃壤土主要係由西部麓山地質區裡之各式岩層中所含之砂岩或頁岩或此二者

不等雜混之風化物所化育而成，多生成於坡度和緩且地形相對較安定之矮山、丘

陵、台地切蝕之殘餘丘陵、與年代較久遠而相對位置亦較高之沖積地形等等地形

上。一般位於土壤易於移位之處，化育時間較短，因多雨，淋溶旺盛，鹽基成分

含量低，表土均呈極強酸性，底土以下為砂頁岩質的混雜碎石或塊石層。土壤多

屬屑粒狀或弱至中度發育之角塊狀構造，結構多隨深度之遞增而有漸趨緊密之趨

勢；主要分佈於蓄水區下游兩岸地區。

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圖 1.7 明德水庫集水區土壤類別(行政院農委會水土保持局)

1.3 氣象水文

(一)氣溫

氣溫為決定氣候型態之主要因素，而明德水庫主流老田寮溪屬後龍溪流域，

位處亞熱帶，全年溫度變化不大，且計畫區大部分為淺山丘陵區，四季氣候無明

顯之區別，參酌中央氣象局於明德水庫集水區民國 81 年至 99 年氣象資料，歷年

平均氣溫約為攝氏 22.6 度左右。

(二) 雨量

依據水利署水文年報統計，明德水庫雨量站民國 79 年至民國 98 年之資料，

計畫區內以每年三月至九月為豐水期，降雨量佔全年之 91.07%，十月至翌年二月

為枯水期，降雨量僅佔全年之 8.97%。水庫集水區歷年平均降雨量約 2,342mm。

在氣象局現有雨量站方面，包括明德水庫、新店、紙湖、東三湖、大東勢溪

及和興等六站。經統計六雨站自民國 80~98 年歷年日降雨量資料，集水區年平均

降雨量約 2,183.8mm(表 1.5)，各月降雨量分布情形每年以六月時雨量最豐，近

328.7mm，十一月則最枯，僅 24.8mm。其中二月至九月為豐水期，降雨量佔全年

之 90%，十月至翌年一月為枯水期，降雨量僅佔全年之 10%左右。

明德水庫水質治理方案(草案)

10

表 1.5 明德水庫集水區雨量站歷年(90~98 年)雨量統計

雨量站 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11月

12月

平均

年降

雨量 大東勢

溪 50.9 121.4 162.8 199.9 233.1 343.1 352.1 397.6 351.8 125.1 25.2 41.4 2404.4

紙湖 64.2 122.4 161.9 180.4 269.2 332.2 281.1 334.8 243.8 89.6 22.0 42.3 2143.7

和興 58.2 130.9 159.0 181.2 265.5 362.7 343.6 409.8 297.3 105.8 25.1 40.3 2379.3

明德水

庫 50.1 115.0 144.8 159.8 240.2 295.3 210.8 237.9 226.8 60.0 24.0 40.3 1804.8

新店 60.9 118.6 161.3 174.9 263.3 332.6 290.3 376.2 287.7 92.7 24.6 41.4 2224.6

東三湖 67.4 126.3 157.2 185.8 227.3 306.2 319.2 330.9 256.5 97.1 27.8 44.4 2146.1

平均月 降雨量 58.6 122.4 157.8 180.3 249.8 328.7 299.5 347.8 277.3 95.0 24.8 41.7 2183.8

資料來源：苗栗農田水利會，民國 98 年。

(三) 蒸發量

依據明德水庫蓄水範圍及保護帶計畫對集水區域蒸發量統計結果(經濟部水利

署-我國水庫蓄水範圍及保護帶之保育(2007))，計畫區內水庫年平均蒸發損失量

1,020,000 立方公尺。以 7 月平均蒸發損失 152000 立方公尺最高，以 1 月平均蒸發

損失 36,000 立方公尺最低。

(四) 濕度

全年平均相對濕度約 68.9%；以春、冬交替時節之相對濕度較大，可達 76.4%；

秋季之相對濕度較小，約 65%。

(五) 流量

明德水庫僅有竹排灣流量站(位置如圖 1.8 所示)，惟竹排灣流量站亦已廢除，

故僅能參考明德水庫月報表流量資料，依據其統計成果，民國 61 年至民國 94 年

間年平均流量 8563.7 萬立方公尺，發現歷年年流量以民國 76 年 4,652.1 萬立方公

尺最低，民國 70 年 15,137.6 萬立方公尺最高。

明德水庫水質治理方案(草案)

11

圖 1.8 明德水庫集水區現有雨量與水文站位置圖

1.4 人文與土地利用

(一)人文

明德水庫位於頭屋鄉明德村內，早期主要負責灌溉後龍溪流域數萬公頃的田

地，現今則為結合灌溉、給水、養殖與觀光休閒等多功能水庫。大壩旁設有景觀

橋樑，並建有廣闊的公園。南北岸各有公路環繞，兩座橫越湖面的吊橋，連接於

潭中的日新島，視野廣闊，有營地可露營。蓄水區湖水清澈，內有日新、鴛鴦、

海棠三島，並相襯映美，兩岸群山層疊後輕塵乍洗，景象萬千，處處引人入勝，

湖中並放殖大量淡水魚，常見遊客垂釣取樂，忘卻凡塵，湖光山色美不勝收，為

頭屋鄉推展觀光資源重地。

在交通方面，台 13 線經過明德水庫西側，南經公館進入苗栗市可直上高速公

路或台 1 線；126 線位於明德水庫集水區內西北側，環繞水庫而行，與台 13 線省

明德水庫水質治理方案(草案)

12

道及台 3 線連接，路線於集水區內全長約 10 公里，路寬約 12 公尺四線道，沿線

經過神秘谷及露營區，為集水區內東西向之要道。蓄水區南側則主要為苗 16，路

寬平均約 5 公尺，往東至大湖附近與 126 線銜接，於集水區內路線總長約 6.5 公里。

集水區上游因國有林事業區開發甚早，道路如網狀分佈於林班地之外緣，並銜接

產業道路，可達每一林班，交通十分方便。

明德水庫集水區範圍包含獅潭鄉之和興村、新店村、永興村、百壽村、豐林村；

公館鄉之北河村、南河村；南庄鄉之南江村、蓬萊村；頭屋鄉之明德村、鳴鳳村；

泰安鄉之八卦村及造橋鄉之大龍村。如表 1.6 所示為近十年來(92 年至 100 年)明德

水庫集水區所在地之行政區內人口分佈，由統計結果可以得知，雖然明德水庫集

水區近十年來的戶數增加，但人口總數改變不大，且有逐年減少的趨勢。人口分

佈以南庒鄉南江村的人口數最多，頭屋鄉明德村次之，而公館鄉南河村的人口數

最少。

表 1.6 明德水庫集水區人口分佈

行政區 92 年 96 年 100 年

鄰數 戶數 人口數 鄰數 戶數 人口數 鄰數 戶數 人口數

獅潭鄉

和興村 14 202 778 14 222 737 14 232 695

新店村 19 343 1,239 19 354 1,137 19 362 1,068

永興村 12 194 778 12 215 736 12 237 681

百壽村 13 159 470 13 166 468 13 165 438

豐林村 13 218 747 13 237 749 13 253 723

公館鄉 北河村 19 112 377 19 127 378 19 141 386

南河村 12 105 304 12 106 276 12 105 265

南庒鄉 南江村 25 541 1,877 25 551 1,771 25 587 1,748

蓬萊村 20 370 1,191 20 397 1,183 20 410 1,091

頭屋鄉 明德村 24 377 1,415 24 402 1,351 24 422 1,271

鳴鳳村 7 135 406 7 133 400 7 151 394

泰安鄉 八卦村 4 94 329 4 94 325 4 104 349

造橋鄉 大龍村 10 160 678 10 170 658 10 174 611

合計 192 3,010 10,589 192 3,174 10,169 192 3,343 9,720 資料來源：苗栗縣戶政服務網(以當年度七月份之統計數字為主)

明德水庫水質治理方案(草案)

13

(二)土地利用

依據水土保持局(2006)之 GIS 資料及調查比對結果(如圖 1.9 所示)統計，明德

水庫集水區內土地利用類型，交通面積為 71.27 公頃，佔集水區總面積 1.19%；公

共面積為 6.79 公頃，佔集水區總面積 0.11%；農業使用面積為 367.59 公頃，約佔

6.13%，詳如表 1.7。另與 1999 年土地利用情形比較得知(表 1.8)，集水區內之森林

面積減少 14.43 公頃，約佔總森林面積 0.3%，而遊憩面積與果園面積分別增加 23.64

公頃(35.9%)與 103.11 公頃(115.5%)，顯示本集水區之開發行為有增加的趨勢。

表 1.7 明德水庫集水區土地利用情形(水保局, 2006)

土地利用型態 面積(ha) 比例(%)

交通 71.27 1.19% 公共 6.79 0.11% 其他 174.77 2.92% 建築 54.9 0.92% 森林 5033.05 83.98% 水利 186.51 3.11% 礦鹽 8.61 0.14% 農業 367.59 6.13% 遊憩 89.58 1.49% 總計 5993.07 100%

表 1.8 1999 年與 2006 土地利用情形比較

年份 森林面積(ha) 遊憩面積(ha) 果樹面積(ha)

1999 年 5047.47 65.93 89.24

2006 年 5033.04 89.57 192.35

改變量 -14.43 +23.64 +103.11

變化百分比 -0.3% +35.9% +115.5%

註：″-″減少；″+″增加

明德水庫水質治理方案(草案)

14

圖 1.9 明德水庫集水區土地利用分類(2006)

1.5 水庫歷年水質概況

(一) 水庫水質概況

環保署於明德水庫設置三處水質測站(位置點詳圖 1.10)，依據陸域地面水體水

質標準，明德水庫之主要河川老田寮溪水體特質及其所在地之情況屬於乙類水體

標準，且飲用水水源水質標準得知化學需氧量(COD)須小於 25mg/L，而總有機碳

(TOC)則須小於 4mg/L，表 2.1.9 可得知明德水庫自 2005 年至 2011 年間之化學需

氧量與總有機碳，其中化學需氧量之檢測標準，三個測站均合格(詳圖 1.11)，而總

有機碳近年的觀測資料中，除測站三之外，測站一及二有 8%達不合格(詳圖 1.12)，

由此可知，明德水庫之水質在 2005 至 2011 年間，大部份均符合飲用水水源水質

標準。

明德水庫水質治理方案(草案)

15

另外，近十年來(2002 年至 2011 年)明德水庫透明度、總磷、葉綠素-a 與卡爾

森指標(CTSI)監測結果如圖1.13至圖1.16所示。根據世界經濟合作發展組織(OECD)

之湖泊水庫優養程度分級標準，可知明德水庫透明度與葉綠素-a多屬於優養狀態，

總磷則處於普養狀態，卡爾森指標亦顯示近 2 年明德水庫處於優養狀態的頻率增

加，顯示明德水庫水質有日益惡化的趨勢，因此應針對集水區之污染源進行調查

並施以適當之污染削減措施。

圖 1. 10 明德水庫水質測站位置圖

明德水庫水質治理方案(草案)

16

表 1.9 明德水庫(2005 年~2011 年)之 TOC 與 COD 監測資料

日期

TOC(mg/l) COD(mg/l)

日期

TOC(mg/l) COD(mg/l)

測站一 測站二 測站三 測站一 測站二 測站三 測站一 測站二 測站三 測站一 測站二 測站三

2005/3/18 1.84 2.66 2.22 6.00 9.50 7.25 2008/5/6 4.19 4.54 2.97 18.80 9.90 6.60

2005/5/11 2.47 2.01 2.36 9.60 8.10 8.10 2008/8/8 2.40 2.55 2.24 7.60 9.30 5.95

2005/8/16 2.53 1.74 2.02 5.60 3.20 5.60 2008/11/5 1.62 1.92 1.66 4.00 4.40 4.35

2005/11/10 2.55 3.10 2.28 8.10 8.50 6.13 2009/2/11 2.42 2.22 2.02 10.90 8.10 6.33

2006/2/22 2.42 2.31 2.18 7.60 10.20 9.40 2009/5/13 2.86 3.30 2.79 8.50 9.20 9.90

2006/5/12 1.66 2.18 1.40 4.10 5.40 4.67 2009/8/19 1.75 1.84 1.86 9.60 6.90 7.63

2006/8/11 2.71 2.39 2.02 10.70 10.60 5.80 2009/11/10 2.27 2.38 2.58 13.60 12.10 9.40

2006/11/8 1.91 1.97 2.14 7.90 5.40 5.60 2010/1/13 1.82 1.91 1.97 5.20 5.10 5.23

2007/1/11 1.81 2.43 2.23 8.80 13.30 12.27 2010/5/12 3.01 3.22 2.60 15.10 11.60 8.80

2007/5/8 2.35 2.95 2.43 10.30 8.70 7.67 2010/8/11 4.34 4.07 3.20 17.80 15.00 10.87

2007/8/8 2.40 2.48 2.14 9.50 5.40 5.17 2010/11/10 2.46 2.39 2.34 7.50 6.40 7.00

2007/11/8 1.72 2.23 1.82 3.20 5.10 5.50 2011/2/17 2.02 2.13 2.07 7.60 7.60 6.60

2008/1/8 1.66 1.75 1.70 3.20 4.40 4.65

明德水庫水質治理方案(草案)

17

(a) COD 變化趨勢圖 (b) COD 合格率

圖 1.11 化學需氧量(COD)2005 年~2011 年間之變化情形

(a) TOC 變化趨勢圖 (b) TOC 合格率

圖 1.12 總有機碳(TOC)2005 年~2011 年間之變化情形

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

COD

(mg/

L)

日期

測站一

測站二

測站三

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

測站一 測站二 測站三

0.00% 0.00%

100.00% 100.00% 100.00%合格

不合格

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

TOC(

mg/

L)

日期

測站一

測站二

測站三

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

測站一 測站二 測站三

8.00% 8.00%

92.00% 92.00%100.00%

合格

不合格

不合格

合格

不合格

合格

明德水庫水質治理方案(草案)

18

圖 1.13 明德水庫(2002 年~2011 年)水質透明度變化 圖 1.14 明德水庫(2002 年~2011 年)水質總磷變化

圖 1.15 明德水庫(2002 年~2011 年)水質葉綠素 a 變化 圖 1.16 明德水庫(2002 年~2011 年)卡爾森指標變化

明德水庫水質治理方案(草案)

19

二、水庫污染量推估

2.1 點源污染量調查與估計

明德水庫集水區內，由於未見大規模養豬戶與工廠，僅有零星的家庭代工廠，

因此點源污染貢獻量以家庭污水為主。家庭污水量推估是參考每人每日用水量，

藉由污水量與用水量的比值，即可由總人口數推得總污水量，在乘上每人每日污

染產生係數，可推得污染產生量，並且配合化糞池處理效率或下水道接管率集污

水處理廠處理效率，可推得最終之家庭污染排放量。在考慮合理的流達率，即可

推估流達量。因此在此方面之推估主要單元為人口數、每人每日污水量、每人每

日污染產生量三項。

明德水庫流域家庭污水貢獻範圍包含苗栗縣獅潭鄉、頭屋鄉、造橋鄉、泰安

鄉、公館鄉與南 庒鄉等，依上一節表1.3 統計 100 年 7 月份之人口總數為 9,720 人。

每人每日污水產生量之推估是以每人每日之用水量乘上一係數而得，一般係數值

約在 0.68-0.9 之間(營建署，91 年)，而採用範圍平均值 0.8 作為推估係數。每人每

日用水量資料則參考經濟部水利署之生活用水量統計資料，民國 99 年苗栗縣每人

每日用水量為 234 公升，由於明德水庫集水區皆位於苗栗縣境內，因此用水量估

算以此為估算基準。綜合以上資料，所採用之每人每日污水產生量為 187.2 公升。

另一方面，在每人每日污染產生量的推算方面， BOD 參考民國 84 年「全國

水污染防治方案研討會」中之建議值 52.8g/人天，SS 採用 40 g/人天；另參考水利

署於「水庫集水區污染源之調查評估(2001)」，本集水區每人每日污染量總氮 12g/

人天；氨氮 7.2 g/人天；總磷 2g/人天。

排放量乃由排放量考量既有處理設施之削減率後計算而得，考量目前可能之

既有處理設施包括兩種：化糞池及下水道接管。生活污水分為糞尿及雜排水兩種，

故取化糞池所收集為生活污水中之 33.33%(化糞池設置率取為 100%)，而化糞池對

BOD 之去除效率為 30%、對 SS 去除率約為 40%，對於氮、磷則無去除效率。由

於明德水庫集水區目前污水下水道尚未完成，因此假設生活污水由化糞池處理（占

33.33%），BOD 去除效率預設為 30%(33.33%×30%)，SS 去除率約為 40%(33.33%

×40%)，氨氮與磷去除效率為 0%。經計算明德水庫集水區內之人口數所對應之生

活污水推估量如表 2.1 所示。

明德水庫水質治理方案(草案)

20

另考慮污染排放量自污染源產生點源流達至河川或水庫等水體過程中，因生

物分解、沉澱、土壤吸附或入滲等自淨作用而減少，故實際流入水體之污染量較

排放量少，稱之為流達污染量。依經濟部水資源局(現為水利署)於 90 年之「水庫

集水區污染源之調查評估」建議(詳表 2.2)，明德水庫集水區之土地利用及開特性

較符合郊區，故其流達率為 0.1~0.6，今取其平均值 0.35 為本集水區之污染流達率，

經計算後可知，明德水庫集水區所產生之污水量為 1,851CMD，污染流達量 BOD

為 59.0ton/yr，SS 為 43.1ton/yr，總氮為 14.9ton/yr，氨氮為 8.9ton/yr，總磷為

2.5ton/yr。

表 2.5 明德水庫集水區點源污染推估

行政區 人口數 (100 年 7 月)

污水量 (CMD)

BOD (kg/day)

SS (kg/day)

T-N (kg/day)

NH3 T-P (kg/day)

-N (kg/day)

獅潭鄉 3,605 675 171.3 125.0 43.3 26.0 7.2

公館鄉 651 122 30.9 22.6 7.8 4.7 1.3

南庒鄉 2,839 562 134.9 98.4 34.1 20.4 5.7

頭屋鄉 1,665 312 79.1 57.7 20.0 12.0 3.3

泰安鄉 349 65 16.6 12.1 4.2 2.5 0.7

造橋鄉 611 115 29.0 21.2 7.3 4.4 1.2

合計 9,720 1,851 461.8 337.0 116.7 70.0 19.4

年污染排放量(ton/yr) 168.6 123.0 42.6 25.6 7.1

年污染流達量(ton/yr) 59.0 43.1 14.9 8.9 2.5

表 2.6 不同地區污染負荷之流達率

區分 流達率

農村地區 0.0~0.2

都市地區 0.2~0.6

郊區 0.1~0.6

都市中心地區 0.6~1.0

公共下水道 1.0

資料來源：水庫集水區汙染源之調查評估(經濟部水資源局，90 年 12 月)

依據苗栗農田水利會「明德水庫集水區保育實施計畫」(2011)指出，明德水庫

集水區內有 4 家工廠，工廠規模為家庭式小工廠，類型有陶瓷製品、竹製品及製

明德水庫水質治理方案(草案)

21

茶工廠，由於家庭式工廠的規模與產能小，所產生的污染量無法與大型工廠之影

響相比，故工業廢水的污染貢獻，於本計畫予以忽略不計。另依據「92 年 12 月苗

栗農田水利會明德水庫集水區治理規劃計畫報告」之統計指出，本集水區僅有一

處養豬戶，數量約 20 隻，因此畜牧污水部份，本計畫亦忽略不計。

2.2 非點源汙染量調查與估計

根據「明德水庫集水區治理規劃計畫報告」(2003)之建議，集水區非點源污染

以單位面積輸出法作為推估方式，單位污染負荷係以土地面積上污染物之單位污

染輸出係數(kg/ha-yr)來表示，如表 2.3。利用各類型分區土地面積乘上單位面積污

染輸出係數，並對污染量進行加總，即可得到該集水區每年之污染物輸出總量。

本計畫係採用內政部國土測繪局所公告之民國 95 年土地利用情形來推估各污染源

之污染總量，結果如表 2.4 所示，由表可知明德水庫非點源污染貢獻量以懸浮固體

最高，其次為 BOD，而總磷的貢獻量最低。

表 2.7 各類土地各污染物之單位面積污染量

土地利用型態 BOD (kg/ha-yr) T-P (kg/ha-yr) T-N

(kg/ha-yr) SS (kg/ha-yr)

果園 18 4 26 129

檳榔園 60 (COD) 0.32 15 100

茶園 5.5 4 26 105

稻作 3.2 0.4 0.6 450

蔬菜園 18 8 26 450

林地 5 0.2 3 85

施工工地 602 -- 37 111000

草地 2.7 0.2 0.7 58.6

遊憩 4.2 1 5.1 --

社區 50 5 8.5 460

表 2.8 明德水庫非點源污染負荷推估

水質項目 總氮 (ton/yr) 總磷 (ton/yr) BOD (ton/yr) 懸浮固體 (ton/yr)

合計 19.01 2.28 33.55 515.71

註：以民國 95 年之土地利用情形推估所得。

明德水庫水質治理方案(草案)

22

2.3 總污染量推估

水庫集水區內主要的點污染源為家庭污水、工業廢水、畜牧廢水等三大類，

明德水庫點源污染部份主要以家庭污水為主，其中污染量產生為：BOD=59.0 ton/yr、

SS=43.1 ton/yr、T-N=14.9 ton/yr、T-P=2.5 ton/yr。由於庫區僅有幾處家庭代工場，

並無污染性工廠設立，所以工業廢水流達率為零。

另依據非點源污染量之推估結果，BOD=33.55 ton/yr、SS=515.71 ton/yr、

T-N=19.01 ton/yr、T-P=2.28 ton /yr。

綜合明德水庫集水區之總污染負荷量約為 690.05 ton/yr，其中點源污染佔

17.3% (119.5 ton/yr)，非點源污染佔 82.7% (570.55 ton/yr)。表 2.5 可以得知各污染

源之負荷量，BOD之貢獻約佔總污染量之13.3%，其中點源佔8.6%，非點源佔4.7%；

SS 之貢獻約佔總污染量之 81.0%，其中點源佔 6.3%，非點源佔 74.7%；T-N 之貢

獻約佔總污染量之 33.91%，其中點源佔 2.2%，非點源佔 2.7%；T-P 之貢獻約佔總

污染量之 0.8%，其中點源佔 0.4%，非點源佔 0.4%；由此可知，明德水庫之污染

源以 SS 為最大宗，BOD 次之而 T-P 最低，故若要改善水質，則降低 SS 的貢獻量

為首要的任務。另外，若扣除 SS 的影響，點源污染的貢獻量亦不可忽略，故明德

水庫集水區之水質改善策略中，若能有效降低點源污染的貢獻量，亦可得到相當

明顯的助益，而點源污染貢獻量中，又以生活污水為主要來源，故應設法降低生

活污水流入水庫集水區中。

表 2.5 明德水庫污染負荷量推估

發生源 BOD (ton/yr)

總污染 比例

SS (ton/yr)

總污染 比例

T-N (ton/yr)

總污染 比例

T-P (ton/yr)

總污染 比例

點源污染量 59.0 8.6% 43.1 6.3% 14.9 2.2% 2.5 0.4%

非點源污染量 33.5 4.7% 515.71 74.7% 19.01 2.7% 2.28 0.4%

合計 92.5 13.3% 558.81 81.0% 33.91 4.9% 4.78 0.8%

註：總污染負荷量為 690.05 ton/yr

明德水庫水質治理方案(草案)

23

三、 水庫現勘與水質評估

3.1 水庫污染熱點調查

為了解明德水庫庫區周圍之水質污染熱點，本研究團隊分別於 100 年 3 月 13

日、6 月 7 日及 7 月 22 日三度至現地進行勘查，經現地調查所得之污染熱點詳圖

3.1 所示，依其污染源種類將其區分為生活污水、觀光污水、水產養殖及農業污水

等，茲分述如下。

註：：生活污水；：觀光污水；：水產養殖；：農業污水

圖 3.1 明德水庫庫區周圍污染熱點位置

(一)生活污水

明德水庫庫區西邊緊鄰苗栗縣頭屋鄉明德村，村落大多傍鄰水庫而居且建物

密集，大都以住宅、雜貨鋪、紀念品店及餐飲小吃店為主(詳圖 3.2)，苗栗縣政府

正在興建污水下水道及污水處理廠中，然尚未完工啟用，故所產生之生活污水點

源污染目前由地表排水系統排除，若遇暴雨時，排水溝內之生活污水將可能因溢

2

1 1 22

2

4

44

44

3

2

3

明德水庫水質治理方案(草案)

24

流而影響水庫水體。未來污水處理系統完工之後，本地區之生活污水將可藉由污

水下水道蒐集並流入污水處理廠淨化處理之後，再放流至田寮溪下游，預期將可

降低生活污水對明德水庫之水質污染貢獻量，但目前污水處理系統還未完工啟用，

故現階段生活污水依舊為本區之污染源之一。

圖 3.2 明德村聚落現況

(二)觀光污水

苗栗縣政府近年來對於明德水庫及周邊之觀光資源推廣不遺餘力，其中又以

自 2009 年開始，每年 4 月至 10 月之水舞嘉年華最為盛大，活動舉辦期間所吸引

之人車，再加上每逢週五至週日夜晚直接於庫區進行之水舞表演及煙火秀(詳圖

3.3) ，因施放煙火所產生之火藥煙硝及未完全燃燒之火藥均可能直接落入庫區，

對於水庫水質恐造成相當程度的影響，由 2009 年及 2010 年 4 月至 10 月之水質監

測資料可以窺知其具有一定程定之影響。

圖 3.3 明德水庫水舞嘉年華(摘錄自苗栗縣政府網站)

明德水庫水質治理方案(草案)

25

另外，明德水庫庫區週圍之主要觀光景點分布詳如圖 3.4，庫區周圍觀光污染

熱點包括明湖水漾會館、薰衣草森林、皇家高爾夫球場及日新島等，雖然觀光污

水之點源污染，苗栗縣政府環保局已有要求經營業者就地設置污水處理系統處理

之後才放流，然部份休閒設施，諸如游泳池、造景噴水池等緊鄰庫區之污染源，

則可能因暴雨溢流並直接進入庫區，再加上戶外 BBQ 的舉辦及烤肉區和露營區的

設置，均可能隨著降雨而產生非點源污染，並進而影響庫區水質(詳圖 3.5 及圖

3.6)。

圖 3.4 各景點與明德水庫相對位置圖

圖 3.5 游泳池及造景噴水池直接溢流至水庫

明德水庫水質治理方案(草案)

26

圖 3.6 戶外 BBQ 及烤肉區設置

除此之外，明德水庫淹沒區內形成之日新島、鴛鴦島及海棠島等三個小島間

皆有自行車道串聯且委外經營(詳圖 3.7)，日新島面積 4.5 公頃，島上雖無住家，然

目前均設有咖啡廳等景觀餐廳，且業者為吸引民眾登島，故於島上野放部份動物(詳

圖 3.8)。島上雖有小型生態池處理污水(詳圖 3.9)，但生態池並未做好完善之維護

管理，且日新島周邊並無相關污染物攔阻措施，一旦降雨強度較大時，便會造成

污水溢流至水庫庫區，直接造成水庫水質污染。

圖 3.7 日新島與聯外自行車道

明德水庫水質治理方案(草案)

27

圖 3.8 日新島上經營業者豢養之動物

圖 3.9 日新島上生態池現狀

另皇家高爾夫球場位於明德水庫上游，開發面積為一百多公頃，其中三十公

頃位於及集水區範圍內(圖 3.10)。區內的遊憩及餐飲污水均已由管溝蒐集後送至業

者自設之污水處理槽處理，再將處理後的水經由放流口排至場區內之灌溉水池(圖

3.11)，場區內共有大大小小十餘處的水池，然由本團隊現場勘查發現生態池的水

色呈現綠褐色，可知水質優養化情形仍嚴重。雖然場區內之點源污染已有業者自

設之污水處理系統處理，且處理後之排放水均符合放流水標準，但高爾夫球場需

經常性大量施肥及噴灑農藥，這些污染源可能存留於土壤表面或流入灌溉水池中，

一旦經由降雨沖刷亦可能將這些非點源污染帶入庫區，進而影響水質。

再者，位於庫區南岸的休閒農場薰衣草森林(圖 3.12 及圖 3.13)，佔地 7 公頃目

明德水庫水質治理方案(草案)

28

前開發面積佔 2 公頃，由於園區內設有餐廳及大面積的種植觀賞性花卉開放參觀，

且休閒農場緊鄰庫區，若遇降雨亦可能產生非點源污染而直接影響庫區水質。

圖 3.10 皇家高爾夫球場位置圖 圖 3.11 球場灌溉水池現況

圖 3.12 薰衣草花園位置圖 圖 3.13 薰衣草花園現況

綜合觀之，目前明德水庫水質優養化問題的主因，有一部份可能來自於諸如

此類之觀光休閒所產生的非點源污染，惟各區污染源之貢獻量及影響，則需待進

一步水質取樣調查方能有所了解，然而水質改善策略的擬定則是勢在必行，如此

一來方不致於影響水庫水質。

(三)水產養殖

水產養殖為明德水庫重要特色之一，庫區內放養鱺魚、石斑魚、草魚、鰱魚

等經濟性魚類，因此水面上可見浮島屋及圈養魚池(詳圖 3.14)；另外，定置蝦籠及

垂釣的情形於庫區亦屢見不鮮(詳圖 3.15)，實有賴主管機關加以管理，以減少此類

活動對水庫水質的影響。

皇家高爾夫球場

明德水庫

薰衣草森林

明德水庫

明德水庫水質治理方案(草案)

29

圖 3.14 水中浮島屋及圈養魚池

圖 3.15 定置蝦籠與垂釣活動

(四)農業污水

明德水庫周圍之農耕地主要為茶園及檳榔園，除了幾處較大規模的農耕行為

之外，於庫區周邊之保護帶範圍內亦隨處可見當地民眾佔有集水區保護帶之私耕

行為(詳圖 3.16 及圖 3.17)，農耕地大多位於水庫北岸道路與南岸道路交接處以及南

岸道路旁，農業活動所造成之非點源污染將可能隨著雨水及灌溉水體直接入流至

庫區，由現勘之目視可以發現，緊鄰農耕區之水體顏色與其它區有顯著的差異，

由此可知該農業活動已對水質造成部份影響。

明德水庫水質治理方案(草案)

30

圖 3.16 緊鄰庫區周圍之農耕行為(一)

圖 3.17 緊鄰庫區周圍之農耕行為(二)

(五)其它

除了上述幾種較為顯著之污染行為之外，由現勘亦可發現明德水庫之淤積甚

為嚴重，尤其是老田寮溪及其它支流之入流處，由此可知上游仍存在邊坡崩塌情

形(詳圖 3.18)，目前水庫管理單位正在辦理水庫疏浚工程。另外，庫區內之遊艇碼

頭、大型停車場、傾倒並焚燒廢棄物及庫區周邊之局部崩塌地等(詳圖 3.19)，均可

能對水庫水質產生程度不一的影響，實有賴進一步的現地調查與探討，並提出合

理且務實之治理策略，以提昇明德水庫之水質。

明德水庫水質治理方案(草案)

31

圖 3.18 老田寮溪口之淤積及上游之崩塌

(a) 遊艇碼頭 (b) 停車場

(c) 廢棄物傾倒與焚燒 (d) 庫區河岸局部崩塌

圖 3.19 明德水庫之其它污染源

明德水庫水質治理方案(草案)

32

明德水庫蓄水範圍保育計畫(2007)曾針對明德水庫庫區崩塌地實際情形進行

調查，發現仍有 10 處崩塌地存在，位置分佈與現況調查如表 3.1 所示，其中有兩

處已經治理完成，包含水保局已治理完成之崩塌地 03，以及水利會已完成治理的

崩塌地 05。

另外，苗栗縣政府亦曾委託京華工程顧問公司執行「明德水庫集水區保育實

施計畫」(2011)，關於歷年崩塌地調查部份共統計出 29 處崩塌地(詳圖 3.20)，並且

將其分成三類加以說明：

(一) 崩塌地已整治或自然復育，目前狀況穩定

計有 18 處舊崩塌地，坡面大多採舖面植生處理或經自然復育後，雖歷經數次

颱風豪雨沖蝕，坡面僅部份崩落，大致仍呈現穩定狀況。

(二) 崩塌地雖已整治或自然復育，惟目前狀況仍繼續崩塌

計有 8 處舊崩塌地，雖經整治或自然植生復育後，在數次颱風豪雨沖蝕後，

坡面已開始崩落，呈現不穩定狀況。

其中大坪 1 鄰 9 號處，其鄰近獅頭川主流之下邊坡，目前該坡面有二處舊崩

塌地(崩-04~05)，雖然以往有施作護岸工程，惟邊坡坡面土石鬆動，受豪雨沖蝕而

土石仍持續崩落，原居民之農田一半已滑移崩落，並繼續向上侵蝕，已危及大坪 1

鄰居民牲命財產安全。

124 縣道 44.5k 處則有大面積崩塌(崩-07)，此為舊崩塌地，採用鋪網噴植方式

整治，惟坡面之坡度甚陡，表土強度低，易遭受豪雨沖蝕，混凝土錨樁無法作用

而坡面崩落。

(三) 新增崩塌地

計有 3 處新崩塌地。一處(崩-26)位於縣 126 道路，縣 126 上邊坡多為砂頁岩

互層之岩層，頁岩岩性軟弱已風化，且坡度甚陡，於颱風豪雨後，邊坡易沖蝕而

崩塌。此崩塌地即受 99 年 8 月 8 日莫拉克颱風豪雨侵蝕崩落。

另外兩處崩塌地位於獅潭鄉和興村周屋庒附近(崩-28~29)，均為大面積邊坡滑

動破壞，土石以近圓弧型崩落至下方。

明德水庫水質治理方案(草案)

33

表 3.1 明德水庫集水區崩塌地現況(2007)

編號 座標 現況說明

崩塌 01 X 239132 Y 2721096 明德村蘇家莊右側邊坡崩塌，上邊坡為竹林地

崩塌 02 X 240884 Y 2720402

126 線旁，上邊坡砂頁岩互層，高度風化，裸露面節理發達，降雨有

再崩塌之虞

崩塌 03 X 239488 Y 2719426 明德溪中上游左岸坡面崩塌，土砂堆積至河道

崩塌 04 X 240170 Y 2720147

苗 16 線上邊坡，風化岩層節理發達，因道路開闢及豪雨侵蝕造成崩

塌

崩塌 05 X 238939 Y 2719783 仁隆橋附近 126 線下邊坡，受豪雨侵蝕崩塌至蓄水區旁

崩塌 06 X 239017 Y 2719722

水庫南岸道路上邊坡，土石滑落阻塞道路排水，造成路基沖毀，土砂

堆積至蓄水區

崩塌 07 X 239114 Y 2719573 水庫南岸蓄水區旁邊坡排水不良，造成崩塌，致使護岸損壞斷裂

崩塌 08 X 238503 Y 2721248 出水坑野溪右側支流源頭崩塌，土砂堆積至河道

崩塌 09 X 238554 Y 2721303 出水坑野溪左側支流坡岸崩塌，土砂堆積至河道

崩塌 10 X 238618 Y 2721107 出水坑左岸邊坡崩塌擠壓，造成原有護岸損毀

資料整理自「明德水庫蓄水範圍保育計畫」(2007)

明德水庫水質治理方案(草案)

34

圖 3.20 明德水庫集水區現地崩塌地調查(明德水庫集水區保育實施計畫，2011)

明德水庫水質治理方案(草案)

35

3.2 水庫水質結果

(一)卡爾森指數水質評析

依照全國環境水質監測資訊網資料顯示，明德水庫水質於民國 90 年至 99 年

間各季 CTSI 值以及民國 100 年前二季 CTSI 數值均位於 42~58 之間(表 3.2)，由各

季監測數據可看出明德水庫水質介於普養(>40)及優養(>50)狀態；另一方面，圖 3.21

可知明德水庫歷年各季中，於第三季、第四季之值偏高，表示此兩季優養化程度

較嚴重。卡爾森指標亦顯示近 2 年明德水庫處於優養狀態的時間逐年增加，且數

值有提高的趨勢，顯示水質正逐漸惡化。

CTSI 值包含透明度、葉綠素 a 及總磷等三項指標，將透明度、葉綠素 a 及

總磷三項優養化指標分別依優養等級之出現次數加以分類，分析歷年（90 年至 99

年）各項指標的出現機率(詳圖 3.22)，以透明度指標之優養化程度最嚴重，其值達

優養化指標的機率高達 95.1％，其次為 葉綠素a 為 80.5％，最後是總磷部分為 19.5

％。由此可知明德水庫之水質特徵污染物質為透明度，推估其原因可能為水中之

懸浮顆粒濃度過高再加上氨氮濃度較高所引起，對應前述之污染量推估結果，亦

有相同的趨勢。

表 3.3 明德水庫歷年各季 CTSI 值

季節

年份 第一季 第二季 第三季 第四季

90 48.7 52.4 55.2 51.1

91 48.1 41.1 51.1 42.6

92 53.7 54.3 54.9 53.7

93 51.2 48.9 50 47.2

94 44.1 51.8 58.5 50.2

95 48.4 48.8 52 47.3

96 43.1 50.7 50.7 53.4

97 46.3 54.7 49.8 50.3

98 47.0 49.7 48.5 55.7

99 50.5 54.5 54.9 54.6

100 49.1 51.8

資料來源：全國環境水質監測資訊網

明德水庫水質治理方案(草案)

36

圖 3.21 明德水庫民國 90 年至 99 年卡爾森指標歷年各季分布

圖 3.22 明德水庫民國 90 年至 99 年分項優養化指標出現機率

除了環保署之水質監測站資料之外，本研究團隊亦調閱明德淨水場之水質監

測資料進行比對。明德淨水場水質測點位於日新島入口處(如圖 3.23)，由民國 97

年至 99 年水質資料中得知(詳表 3.3 及圖 3.24)，於民國 97 年之氨氮濃度大都低於

乙類水體標準，然而至 98 年後半年開始，氨氮濃度有增加的趨勢，超過陸域水體

分類之乙類水體標準的情形亦日益嚴重，特別是在 7、8 月份濃度明顯攀升，係因

夏季氣溫較高，藻類繁殖較快，再加上降雨明顯，土石沖蝕較為嚴重進而影響水

質條件。

35

40

45

50

55

60

CTS

I

年度

第一季 第二季

第三季 第四季

優養,

19.50%

普養,

56.10%

貧養,

24.40%

總磷

優養,

80.50%

普養,

19.50%

貧養, 0.00%

葉綠素a

優養,

95.10%

普養,

4.90%

貧養, 0.00%

透明度

明德水庫水質治理方案(草案)

37

圖 3.23 明德淨水廠水質觀測站位置圖

表 3.4 民國 97 至 99 年氨氮濃度

採樣日期 氨氮濃度 (mg/l)

採樣日期 氨氮濃度

(mg/l) 採樣日期

氨氮濃度 (mg/l)

2008/1/23 0.02 2009/1/6 0.16 2010/1/7 0.17

2008/2/1 0.02 2009/1/10 0.18 2010/1/15 0.17

2008/2/15 0.02 2009/1/21 0.14 2010/1/21 0.15

2006//2/22 0.1 2009/2/3 0.08 2010/1/28 0.16

2006/2/29 0.1 2009/2/10 0.06 2010/2/5 0.12

2008/3/4 0.11 2009/2/19 0.04 2010/2/12 0.12

2008/3/12 0.12 2009/2/26 0.06 2010/2/22 0.26

2008/3/21 0.13 2009/3/3 0.14 2010/3/5 0.09

2008/3/24 0.1 2009/3/12 0.17 2010/3/12 0.11

2008/4/2 0.12 2009/3/19 0.15 2010/3/18 0.07

2008/4/8 0.06 2009/3/27 0.06 2010/3/25 0.08

2008/4/15 0.07 2009/3/30 0.1 2010/4/2 0.07

2008/4/22 0.07 2009/4/2 0.1 2010/4/9 0.08

2008/4/29 0.07 2009/4/7 0.11 2010/4/16 0.13

2008/5/6 0.06 2009/4/17 0.12 2010/4/23 0.11

2008/5/16 0.07 2009/4/24 0.2 2010/4/30 0.1

2008/5/22 0.01 2009/4/30 0.17 2010/5/7 0.08

明德水庫水質治理方案(草案)

38

2008/5/27 0.09 2009/5/7 0.15 2010/5/11 0.11

2008/5/29 0.13 2009/5/15 0.12 2010/5/19 0.12

2008/6/4 0.15 2009/5/21 0.09 2010/5/27 0.2

2008/6/9 0.16 2009/5/27 0.09 2010/6/4 0.25

2008/6/17 0.01 2009/6/4 0.15 2010/6/8 0.23

2008/6/25 0.34 2009/6/10 0.16 2010/6/18 0.2

2008/7/3 0.14 2009/6/17 0.22 2010/6/24 0.21

2008/7/9 0.1 2009/6/25 0.15 2010/6/30 0.1

2008/7/15 0.12 2009/7/7 0.09 2010/7/8 0.08

2008/7/22 0.09 2009/7/14 0.17 2010/7/16 0.12

2008/7/30 0.08 2009/7/22 0.18 2010/7/22 0.26

2008/8/6 0.08 2009/7/27 0.53 2010/7/30 0.26

2008/8/14 0.12 2009/7/30 0.59 2010/8/6 0.14

2008/8/22 0.1 2009/8/4 0.56 2010/8/13 0.27

2008/8/28 0.09 2009/8/6 0.27 2010/8/20 0.24

2008/9/3 0.1 2009/8/14 0.83 2010/8/26 0.31

2008/9/11 0.12 2009/8/20 0.51 2010/9/3 0.3

2008/9/19 0.14 2009/9/4 0.23 2010/9/3 0.28

2008/9/22 0.1 2009/9/11 0.12 2010/9/3 0.13

2008/10/3 0.12 2009/9/17 0.16 2010/9/17 0.13

- - 2009/9/24 0.24 2010/9/23 0.1

- - 2009/10/1 0.42 2010/10/1 0.18

- - 2009/10/6 0.38 2010/10/8 0.15

- - 2009/10/14 0.29 2010/10/15 0.17

- - 2009/10/21 0.25 2010/10/18 0.2

- - 2009/10/30 0.31 2010/10/28 0.31

- - 2009/11/20 0.31 2010/11/5 0.3

- - 2009/11/26 0.36 2010/11/9 0.3

- - 2009/12/4 0.26 2010/11/16 0.12

- - 2009/12/9 0.33 2010/11/25 0.15

- - 2009/12/14 0.31 2010/11/30 0.15

- - 2009/12/24 0.32 2010/12/9 0.12

- - 2009/12/29 0.2 2010/12/16 0.12

- - - - 2010/12/24 0.15

- - - - 2010/12/29 0.16

資料來源:明德淨水廠

明德水庫水質治理方案(草案)

39

圖 3.24 民國 97 年至 99 年明德水庫氨氮濃度

(二)水庫之藻華情形

吳俊宗（1999）曾針對明德水庫之藻類進行為期三年的調查，對水庫之藻類

種類組成及分佈曾有詳細的記錄，根據環保署(2005)進行勘查時同時採集藻類樣品，

發現其組成藻種基本上與 1999 年相似，但是優勢的情形更形嚴重，此現象顯示水

質比當時略差。主要優勢種類為屬於綠藻的 Pediastrum asymetricum 和 Coelastrum

reticulatum，並有甲藻 Peridinium umbolatum 以次優勢出現。其它藻種如 Pediastrum

simplex、Cyclotella meneghiniana、Nitzschia palea、Mallomonas sp.、Eutetramorus fottii、

Synedra acus、Dinobryon sociale 等，顯示水中有機污染情形嚴重。此外，水庫中

亦有微囊藻(Microcystis)出現，在春季時其數量仍低，但是夏季易大量滋長而時常

形成藻華，此結果也與明德淨水廠氨氮濃度調查與明德水庫歷年卡爾森指數相符，

夏季的氨氮濃度較高，所以水中葉綠素 a 成分較高，並且水中含有藻類的數量偏

高在夏季時。據目前現地勘察及訪視得知，明德水庫淨水場之取水口高度大致位

於水位面 10m 以下，故雖表層水體有部份藻華現象發生，然對於取水水質尚未有

明顯之影響。

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9 氨

氮濃

度(m

g/l)

採樣日期

乙類水體標準

明德水庫水質治理方案(草案)

40

四、水質現況問題分析

綜合整理上述各章節之分析結果，可以將明德水庫集水區目前水質污染所面

臨之問題整理如下：

(一) 明德水庫工業供水比例有逐年上昇的趨勢，自民國 94 年的 4.3%增加至 99 年

的 13.37%；然年進水量卻逐年下降，自民國 94 年 311.66 百萬 m3 下降至民國

99 年的 82.14 百萬 m3，其水庫換庫率亦自 93 年的 11.97 次逐年下降至 99 年

的 5.59 次，顯示明德水庫的供水愈來愈吃緊。

(二) 自89年至96年間，明德水庫集水區森林面積減少0.3%，遊憩面積增加35.9%，

果樹面積增加 115.5%，由此可知明德水庫的開發行為有日益增加的趨勢，對

水質改善將有負面的影響。

(三) 近二年來，卡爾森指標均處於優養狀態，並以透明度為主要控制因子。

(四) 水庫污染源中，氨氮及總磷主要來自於點源污染，並以生活污水為最大宗。

(五) 非點源污染最主要的貢獻量來自於透明度，因此崩塌地的治理尤為重要。

(六) 於 92 年已劃設明德水庫滿水位線起算至水平距離 30m 範圍內為保護帶，然目

前並未確實落實管制。

(七) 近年來明德水庫積極發展觀光事業，有可會對未來水質管理產生更嚴峻的考

驗。

明德水庫水質治理方案(草案)

41

五、水庫既有之污染削減措施

目前苗栗縣政府獲內政部營建署補助於明德水庫特定區設置污水下水道系統，

有鑑於明德水庫為苗栗縣重要灌溉及民生用水水源，根據明德水庫蓄水範圍與保

護帶計畫調查(2006)，明德水庫特定區內住宅家庭廢水及觀光旅館之污水皆直接排

入明德水庫，影響水庫水質，且上游地區崩坍地土石及附近農業的農藥及肥料污

染，亦是影響水庫水質之重要污染源，故苗栗縣政府已於水庫特定區內住宅區與

觀光區旅館規劃污水下水道系統，將廢水經污水處理後方予以放流，並監督上游

礦業開採，加強水土保持工作。該計畫分為北岸及南岸二大系統，並已於民國 98

年底動工，預計於 103 年完工啟用，以減少對水庫水質之影響，惟至目前為止，

庫區北岸系統尚未完工，南岸系統則尚停留在設計階段，因此預期的水質改善效

果還未能見到成效。

此實施計劃已經實行至第二期，現勘現場情形詳圖 5.1 與圖 5.2，全期分年建

設圖如圖 5.3 所示，計畫區範圍以明德水庫特定區為主，總計畫面積約為 506.73

公頃，其中分為明德社區(含日新島以東之薰衣草森林區)、明德水庫北岸、明德水

庫南岸等污水區。明德水庫特定區污水下水道系統採用集中處理方式，係將計畫

區域南北岸之生活污水分別集中收集後納入南北岸分設污水處理廠處理，於明德

北岸污水處理廠放流排放至承受水體老田寮溪，南岸處理後之水源主要為道路澆

掃及植栽澆灌用途。

圖 5.4 北岸污水處理廠施工現況

明德水庫水質治理方案(草案)

42

圖 5.5 北岸民生管線排放情形

明德水庫水質治理方案(草案)

43

圖 5.6 全期實施計畫分年建設圖

明德水庫水質治理方案(草案)

44

第一期實施年份自民國 90 年至 98 年，主要工作項目為建置北岸管線及連接

管工程，完成管線長度約為 1,718 公尺。第二期實施期間自民國 99 年至 103 年，

主要將完成南北岸污水廠共兩座，明德北岸污水廠處理量為 600CMD，採二級生

物處理(氧化渠法)，南岸污水廠處理量為 25CMD，採 MBR 處理系統。並且將完

成北岸管線工程，長度共約為 3,566 公尺與用戶接管 500 戶，表 5.1 顯示完成後

將可提高之接管率，並預估可削減 BOD 及 SS 約為 88kg/日。

表 5.1 用戶接管數及污水下水道用戶接管普及率對照表

年度 用戶接管數(戶) 建設費 (仟元)

本系統用戶接管 普及率(%)

增加全縣 用戶接管率(%)

97 0 1,073 0 0.0

98 0 9,485 0 0.0

99 299 10,151 59.8 0.215

100 201 5,839 40.2 0.145

合計 500 26,548 100 0.36

南北岸污水處理設施完工後，其處理總量約為 625CMD，然依據前述之污染

量推估整個水庫集水區之生活污水量約為 1,851CMD，故該污水處理系統可處理

33.8%的生活污水量。另一方面，本工程預計完成用戶接管 500 戶，依據 100 年

度 7 月人口統計數據，本集水區之總戶數為 3,343 戶，故用戶接管率約為 15%，

因此污水下水道的接管率仍有提高的空間。

明德水庫水質治理方案(草案)

45

六、水庫相關整治計畫與成果

明德水庫現為苗栗農田水利會管理，近年來相關之治理工程如表 6.1 所示，

其中大部份的治理工程皆為崩塌地治理，雖然對於水質改善亦有其正面的幫助，

然主要還是考量其安全性及居民方便性，鮮少特別針對水質改善提出因應策略，

目前進行中與水質改善較直接的治理工程為污水下水道系統管線工程及污水處

理廠興建。

表 6.2 明德水庫現有整治計畫與工程 編

號 年

度 整治計畫名稱 工程經費

(仟元) 執行單位

1 91 明德水庫淤積緊急浚渫工程 38,270 苗栗農田水利會

2 91 明德水庫南岸邊坡緊急治理工程 1,718 苗栗農田水利會

3 91 明德水庫仁隆橋野溪護岸緊急治理工程 1,066 苗栗農田水利會

4 91 明德水庫仁隆橋上游護岸崩塌處理工程 2,047 苗栗農田水利會

5 91 南岸明崇寺旁邊坡護岸崩塌地處理工程 1,620 苗栗農田水利會

6 91 周屋庒西線護岸等四處崩塌地處理工程 920 苗栗農田水利會

7 91 新店溪蕭宅側崩塌地處理工程 1,167 苗栗農田水利會

8 92 大東勢溪新華橋上游左岸護岸改善工程 3,000 苗栗農田水利會

9 92 紙湖溪崩塌地處理工程 1,500 苗栗農田水利會

10 92 新店溪支流護岸改善 2,450 苗栗農田水利會

11 92 和興村十九份護岸改善工程 1,500 苗栗農田水利會

12 92 和興溪支流改善工程 1,500 苗栗農田水利會

13 92 周屋庒和興溪護岸工程 3,500 苗栗農田水利會

14 92 新店溪護岸改善工程 1,500 苗栗農田水利會

15 92 南窩溪護岸工程 1,500 苗栗農田水利會

16 92 永興村石榮窩野溪野溪護岸工程 1,000 苗栗農田水利會

17 92 百壽村圳頭溪護岸工程 1,200 苗栗農田水利會

18 92 大東勢溪新華橋下游護岸緊急治理工程 3,030 苗栗農田水利會

19 93 明德村蘇家庒右側邊坡崩塌地處理 466 苗栗農田水利會

20 93 小東勢溪上游護岸基腳淘空補強工程 509 苗栗農田水利會

21 93 明德崩-03 邊坡崩塌地處理 1,409 苗栗農田水利會

22 93 明德壩-02 防砂壩修復及其下游蝕溝處理工程 326 苗栗農田水利會

23 93 六份溪護岸基礎淘刷處理工程 487 苗栗農田水利會

24 93 紙湖溪長一橋護岸基礎補強工程 864 苗栗農田水利會

明德水庫水質治理方案(草案)

46

25 93 上大窩溪護岸淘刷處及新建護岸工程 478 苗栗農田水利會

26 93 錫隘橋上游野溪護岸工程 548 苗栗農田水利會

27 93 新店溪李文騰果樹側護岸延伸 2,190 苗栗農田水利會

28 93 紙湖溪護岸整治處理工程 1,492 苗栗農田水利會

29 93 和興溪福興段護岸整治處理工程 1,473 苗栗農田水利會

30 93 仁隆野溪崩塌地處理 1,000 苗栗農田水利會

31 93 獅潭川永興一橋側護坡工程 2,398 苗栗農田水利會

32 93 新店溪永興田尾崩塌處理工程 1,000 苗栗農田水利會

33 93 和興溪上游護岸工程 2,500 苗栗農田水利會

34 93 新店溪慈惠堂固床工修復工程 1,995 苗栗農田水利會

35 94 和興溪周屋庒野溪崩塌地處理工程 3,000 苗栗農田水利會

36 94 和興溪上游護岸延伸工程 1,990 苗栗農田水利會

37 94 仁隆野溪崩塌地加高處理工程 1,500 苗栗農田水利會

38 94 有德水庫南岸羅宅側崩塌地處理工程 1,200 苗栗農田水利會

39 94 和興溪和興一橋上游崩塌地處理工程 2,500 苗栗農田水利會

40 94 明德水庫淤積浚渫工程 45,000 苗栗農田水利會

41 95 明德水庫 1 鄰巫宅前崩塌地處理工程 1,434 苗栗農田水利會

42 95 明德水庫南岸碼頭護岸修復工程 473 苗栗農田水利會

43 95 明德水庫 24 鄰黃宅前崩塌地處理工程 3,123 苗栗農田水利會

44 95 明德水庫砂坪福德祠側前崩塌地處理工程 740 苗栗農田水利會

45 95 明德水庫南岸仁隆段水區崩塌地處理工程 2,610 苗栗農田水利會

46 95 明德水庫南岸仁隆橋前崩塌地處理工程 967 苗栗農田水利會

47 96 明德水庫南岸仁隆野溪崩塌地處理工程(第二

處) 2,430 苗栗農田水利會

48 96 水庫浚渫 16,270 苗栗農田水利會

49 97 明德水庫南岸仁隆野溪崩塌地處理工程 655 苗栗農田水利會

50 98 明德水庫出水坑溪崩塌地處理工程 1,565 苗栗農田水利會

51 99 老田寮溪護岸整治工程 苗栗農田水利會

52 99 99 年度明德水庫淤積浚渫工程 苗栗農田水利會

53 99

103 明德水庫特定區系統污水下水道系統管線工程 26,548 苗栗農田水利會

明德水庫水質治理方案(草案)

47

七、水質改善實施策略

由歷年(民國 91 年至 100 年)卡爾森指數顯示，明德水庫水質雖然落在普養

至優養之間，然近年來落在優養區間的比例有升高的趨勢，顯示明德水庫的水質

有惡化的傾向。經水質監測資料蒐集分析之後，可以得知影響明德水庫水質優養

化的主因首推透明度，再經集水區污染量推估後可以更進一步發現，SS 為控制

透明度的首要條件，因此如何降低明德水庫水質中之 SS 貢獻量，將是改善水質

的第一要件；再者，由於污水下水道系統工程尚未完工，故明德水庫集水區點源

污染所佔的污染負荷量極大，若欲降低點源污染，則需加速並提高污水下水道的

接管率，除此之外，有效的集水區管理及民眾教育，亦是改善水質的有效策略，

最後再配合適宜的水質治理生態工法，方可使明德水庫之水質達到改善之成效，

因此本團隊針對明德水庫集水區之現況，提出短期、中期及長期之水質治理策略

如下，以提供相關主管機關參考辦理。

(一) 短期策略

1. 清查現有之污水(含雨水)收集管路，改善社區既有之生活污水處理設施。

明德水庫之點源污染貢獻量以家庭污水為主，相關單位應針對明德水庫

集水區內之獅潭鄉、頭屋鄉、造橋鄉、泰安鄉、公館鄉及內庒鄉等人口集中

之聚落，調查目前現有之污(雨)水收集管線、排放方式，以及現有處理設施

之使用情況，以做為後續擴大污水下水道系統規劃時之可行性分析依據。另

外，對於既有之生活污水處理系統，則應透過教育宣導及輔導使用者進行系

統操作維護管理，以提高其污水處理效率，必要時應編列相關預算進行系統

整治。依據經濟部水利署所公告之「明德水庫蓄水範圍保育計畫（2007）」

預估本項工作所需之費用約為新台幣 400 萬元。

2. 加速崩塌地治理作業，修復毀損之護岸工程。

因明德水庫主要的非點源污染貢獻為 SS，而 SS 的主要來源為集水區上

游之崩塌地，經濟部水利署「明德水庫蓄水範圍保育計畫」（2007）提及水

庫集水區範圍內存在 10 處崩塌地，經本團隊至現地勘查後發現仍有數處崩

塌地尚未治理(詳圖 7.1)，邊坡土石將可能被降雨沖蝕而流入庫區內，造成水

質污染(SS 提高)，因此應儘速進行全面清查之後，釐清各崩塌地之權責單位

以編列預算進行治理。依據「明德水庫集水區保育施計畫(2011)」之規劃與

明德水庫水質治理方案(草案)

48

統計，明德水庫集水區崩塌地保育治理時程共需五年，所需經費共計 16,300

萬元。

(a)永春宮附近水域護岸崩塌未修復 (b)苗 16 線上邊坡崩塌

圖 7.1 現地邊坡崩塌情形

3. 評估於田寮溪口永春宮水域及日新島取水口設置人工浮島之可行性。

人工浮島對於氨氮與總磷的削減效果良好，而田寮溪為明德水庫主要的

水源注入河流，若能於河川入流口便將水體之污染源進行削減，將可有效達

到水質改善之目標。經本團隊現勘後發現，於田寮溪口匯流至庫區之永春宮

靜止水域處，因水面寬廣且水流平緩，為一設置人工浮島之理想場址(詳圖

7.2)。另外，由明德水庫淨水廠之水質監測數據可以得知，日新島取水口處

之水質氨氮及總磷濃度偏高，若能於此處設置人工浮島，亦可得到實質之水

質改善成效(詳圖 7.3)。

圖 7.2 田寮溪口永春宮靜止水域處設置人工浮島模擬圖

明德水庫水質治理方案(草案)

49

圖 7.3 日新島取水口附近水域設置人工浮島模擬圖

依據花蓮鯉魚潭水庫所設置之人工浮島為例，面積 150 平方公尺，污水

處理量為 25-40CMD，人工浮島對各項污染物之削減率，氨氮、總磷、生化

需氧量分別為 56.49%、51.58%及 33.23%，工程造價約為 14,000 元/m2(濕式

有框型)。

由水質測站 1 的監測資料可以得知田寮溪匯流口之水質現況，以總磷為

例，若欲使其達到普養狀態(<22µg/L)，則總磷約須削減 42%，若以花蓮鯉魚

潭水庫之設計案例為範例計算(戴文堅、江漢全，2008)，田寮溪匯流口約須

設 125 平方公尺之人工浮島，所需經費約為 175 萬元；以日新島取水口而言，

由明德水庫淨水廠之監測數據可知，近年來平均氨氮濃度約為 0.4mg/L，若

欲使其削減至符合陸域乙類水體標準(0.3mg/L)，則需削減 0.1mg/L，其削減

率約為 33.3%，故日新島取水口處約須設置 90 平方公尺之人工浮島，所需經

費約為 126 萬元，因此建議二處設置人工浮島所需之經費為 301 萬元(詳表

7.1)。

表 7.3 明德水庫建議設置人工浮島所需經費估算表

設置位置 設計要求 削減率 人工浮島面積 所需經費

田寮溪匯流口 符合普養狀態 42% 125m2 175 萬元

日新島取水口 符合乙類水體標準 33.3% 90m2 126 萬元

合計 215m2 301 萬元

明德水庫水質治理方案(草案)

50

4. 輔導皇家高爾夫球場將蓄水池轉變為人工濕地淨化設施之可行性。

皇家高爾夫球場業者已自行設置污水處理設施來處理生活廢水，且地方

環保局定期查驗其放流水亦符合標準，故生活污水貢獻量輕微，然因人工草

皮須定期且大量的施肥及噴灑農藥，一旦降雨產生逕流便可能將污染物質流

入場區雨之蓄水池，雖蓄水池於平時可發揮滯留池的效果，然若降雨量過多

致使蓄水池水位溢流，便可能將肥料及農藥等污染物質帶入集水區範圍內而

影響庫區水質。經本團隊現勘時發現場區內有十餘處蓄水池，但大部份蓄水

池的水色呈褐綠色，推斷水質已呈優氧狀態，故建議可將蓄水池輔導改造成

人工濕地淨化池，於水池內種植可以吸附營養鹽的水生植物，如此一來除了

水池保有原本蓄水灌溉的功能之外，亦可以藉由水生植物的淨化功能，減低

蓄水池中營養鹽的濃度，避免因暴雨逕流將這些污染物質帶入集水區中。本

項策略已於現勘時當面與業者溝通，並獲得首肯，未來主管機關應站在輔導

的立場，適時給予業者必要的建議與支援。

5. 聯合當地農會共同推廣合理化施肥策略。

雖然農業污染在明德水庫並非最主要的污染源，然而在水庫集水區內仍

存在幾處較具規模的農耕地，為避免農業污染對水庫水質造成影響，故建議

可以依現地之農作物種類，配合農委會農改場每年舉辦之合理化施肥宣導，

於水庫集水區內定期舉辦講習會，經調查可知明德水庫主要的農作物以柑橘

與高接梨為主。再者，若可以結合在地的產銷班，進行合理化施肥示範種植，

一來可以使推廣講習會更具說服力，二來亦可以藉此了解合理化施肥對於水

質改善的成效。

6. 加強取締非法垂釣、庫區補撈行為。

由於垂釣與捕撈所使用的餌料中均含有大量的營養鹽，一旦過量投入水

中，除了部份被魚蝦所吸收之外，大部份的餌料會溶解於水中而造成污染，

所以應該加強查緝取締或沒收釣具，以減少污染。

7. 劃設固定之露營、烤肉區域。

露營與烤肉活動經常會伴隨產生大量的垃圾與廢棄物，若活動過於接近

庫區，則污染物質便可能隨著雨水而直接進入庫區，因此建議管理單位應劃

設固定之露營與烤肉活動區域，該區域應遠離庫區 10 公尺以上，並在觀光

人口集中區設置垃設筒，減少垃圾造成的污染。

明德水庫水質治理方案(草案)

51

8. 避免舉辦對水質產生負面影響之觀光活動。

苗栗縣政府對於明德水庫觀光活動的推廣一向不遺餘力，並且於庫區周

圍設置相當完善的觀光設施，雖然可以藉此吸引觀光人潮並且增加營收，但

若舉辦的活動類型不適當，亦可能因此而增加水庫水質的污染負荷，故應避

免舉辦對水質產生負面影響之觀光活動。例如苗栗縣政府觀光局前幾年於庫

區周圍舉辦之水舞煙火節，活動舉辦期間所吸引之人車，再加上每逢週五至

週日夜晚直接於庫區進行之水舞表演及煙火秀，因施放煙火所產生之火藥煙

硝及未完全燃燒之火藥均可能直接落入庫區，對於水庫水質恐造成相當程度

的影響，故諸如此類對水庫水質有直接影響之觀光活動應儘量避免，或者更

改活動類型，以減少對庫區水質的危害。

9. 評估庫區北岸社區 LID 實行的可行性。

由於北岸明德村社區緊鄰著明德水庫庫區且人口集中，目前商家林立且

設有大型之停車場，為觀光客出入與聚集之要點，經現勘結果發現該地區均

為不透水性鋪面且未設有任何路面污染物攔阻設施，一旦暴雨發生時，污染

物將直接被帶入庫區而造成污染，就歐、美、日等國外相關案例而言，水庫

集水區所在之社區，若能徹底實行低衝擊發展(Low Impact Development,

LID)，利用現地土壤入滲淨化及綠帶之攔阻吸附效果，將有助於水質的改

善，因此未來可以評估庫區北岸社區實行 LID 的可行性及益本比，以減少對

庫區水質的影響。

(二) 中期策略

1. 詳加調查並評估集水區內偏遠零星住宅設置污水源頭處理之可行性。

明德水庫集水區共有 3,343 戶，除了密集聚集於南江村、蓬萊村及明德村

等聚落之外，集水區內仍有許多零星的住戶，若採用興建污水下水道的集中

處理方式將所費不貲，故建議可配合短期策略所完成之生活污水排放全面普

查結果，評估設置污水源頭處理設施的可行性，例如採用自然生態工法或小

型淨化設施的方式淨化水質。本治理策略所需的費用將依水質淨化設施的種

類、設置的數量及規模等而有極大的差異，建議應依短期策略所完成之普查

結果，再進一步評估所需預算。

2. 教育宣導集水區內觀光業者之水源保育觀念，輔導就地設置污水處理設施，

並加強取締污水排放。

明德水庫水質治理方案(草案)

52

明德水庫周遭設置許多觀光飯店、旅館、花園，因此教育這些觀光業者

水源保育的觀念，可直接減少對庫區水質的污染，並且降低直接汙水排放率。

目前現勘結果僅有薰衣草花園業者設置的生態淨化池有較好的成效與維護，

管理單位可以與薰衣草花園業者做結合，一起向其他業者做示範宣導。

3. 輔導日新島觀光商家轉型為靜態休閒觀光產業。

目前日新島係委外經營，業者於島上放養數種動物，以營造一小型生態

農場的型態吸引觀光客，然而日新島位於庫區且緊鄰取水口，雖然島上有設

置人工濕地淨化水質，然而因管理維護不當而功效不彰，島上動物的排泄物

很容易隨著雨水直接排放至庫區而影響水質。故建議主管機關應與業者溝通

並輔導轉型為靜態休閒觀光產業以維護庫區水質。

4. 逐年回收庫區滿水位 30m 範圍內之保護帶放租土地，並且設置草溝及草

帶等植生綠帶。

依據苗栗農田水利會「明德水庫集水區治理規劃計畫(2003)」指出，明德

水庫係以水庫滿水位線起算至水平距離 30m 範圍劃設為保護帶(詳圖 7.4)。

然就現勘結果可知，於水庫保護帶範圍內之土地仍有部份遭出租或非法使用，

為落實水庫保護帶以維護水質，管理單位應逐年回收放租土地並且強制徵收

保護帶內之土地，同時依環保署於 2010 年公告之「農業非點源污染最佳管

理措施手冊」規定，於保護帶內設置草溝及草帶等攔阻設施，以減少非點源

污染與點源污染對庫區水質的影響。

圖 7.4 明德水庫現行保護帶規劃範圍平面圖(明德水庫蓄水範圍保育計畫，2007)

明德水庫水質治理方案(草案)

53

5. 逐年減少庫區內漁產養殖及補撈之許可證發放。

除灌溉、給水及遊憩觀光功能外，明德水庫亦兼具魚類養殖功能，為一

多目標水庫，因此庫區內有部份合法及非法之養殖戶於庫區內採箱網養殖經

濟性魚類，為避免庫區水質遭受污染，除了應加強非法養殖戶的取締之外，

主管機關亦應逐年降低漁產養殖許可證的發放，控制一定數量的養殖戶，並

且仿效農產品合理化施肥的模式，進行漁產品合理化餵食研究與控管，以有

效降低此類行為對庫區水質的影響。

6. 推動成立地方自治水質巡守隊，加強民眾參與機制。

明德水庫集水區為一典型之客家聚落，且客家形象相當鮮明，主管機關

應該積極宣導水庫保育觀念，並編列預算輔導成立庫區水質自治巡守隊，發

揮客家團結的精神，讓在在民眾直接參與保護水庫水質。

7. 落實明德水庫保育計畫，釐清各單位權責，加強集水區水土保持。

經濟部於民國 96 年 5 月完成「明德水庫蓄水範圍保育計畫」，苗栗農田

水利會亦於 100 年 1 月完成「明德水庫集水區保育實施計畫」，二者均提出

部份相當明確的治理策略，諸如崩塌地整治工程、BMP 設施建議及集水區

維護管理等策略，若能徹底落實，相信對於水質改善將有明顯的助益，其中

有部份之策略則需跨部會協商，故應召開協商會以釐清各單位權責，分別依

相關權責進行治理策略的規劃與執行。

(三) 長期

1. 重新檢討並定位明德水庫未來功能性，其中之觀光發展計畫應朝向低碳及

低衝擊旅遊發展。

明德水庫為一結合供水、灌溉、觀光及養殖等多功能水庫，正因如此，

水庫水質的治理與維護亦面臨相當嚴峻的考驗，若欲有效的解決明德水庫水

質惡化的問題，有必要重新檢討並定位水庫未來的功能性。其中觀光發展在

地方發展上扮演著相當重要的角色，然而對於水庫水質危害亦可能隨著不當

的觀光型態而產生相當程度的影響，因此建議苗栗縣政府未來擬定明德水庫

觀光策略時，應朝向生態、低碳與低衝擊旅遊發展為主，以減少對水庫水質

的危害。

2. 限制並檢討集水區內之土地利用，避免超限利用發生。

由近年來的統計數據可以發現，明德水庫集水區的土地利用情形，果樹

明德水庫水質治理方案(草案)

54

與遊憩用地逐年增多，而森林面積則逐年減少，因此造成近年來集水區之土

石崩塌個案亦有增加的趨勢，對於庫區水質將會產生明顯的影響，因此地方

主管機關應重新審視明德水庫集水區之土地利用與規劃，並且加強開發管理

與巡查，避免土地超限利用對庫區水質造成的影響。

3. 規劃擴大污水下水道系統，並逐步提高污水下水道用戶接管率。

苗栗縣政府目前雖然已針對明德水庫南北岸興建污水下水道及污水處理

場，預計民國 103 年該污水處理系統便可處理 33.8%的生活污水量，並且達

到 15%的用戶接管率，雖然已可預見其成效，但若能配合上述之集水區污水

排放普查，並且於人口較集中之聚落規劃其它污水下水道系統，將可更有效

的達到點源污染的削減效益。污水處理廠的興建成本每平方公尺三萬五千元，

每 CMD 需要 2-4 平方公尺用地以及 5-7 元的操作維護成本，若假設本集水

區之生活污水處理量需達 60%，扣除興建中之污水處理系統效能，則尚有

485CMD 待處理，故污水處理廠的興建費用約需新台幣 5,000 萬元。

上述所提出之治理策略係以改善明德水庫水質為首要目標，其中有部份策略

須跨部會合作與研商，茲將各治理策略之執行序位、預估所需經費及權責機關

等，整理如表 7.2。

表 7.2 明德水庫水質治理策略權責分工表

執行

序位 治理策略 預估經費

(萬元) 權責機關

短

期

1 清查現有之污水(含雨水)收集管路，改善社

區既有之生活污水處理設施 400 苗栗縣政府

1

加速崩塌地

治理作業，修

復毀損之護

岸工程

固有林班地崩塌治理

16,300

農委會林務局

非固有林班地崩塌治理 農委會水保局

新興橋以下溪流治理工作 經濟部水利署

集水區道路水土保持 苗栗縣政府

修復蓄水區毀損之護岸 苗栗農田水利會

明德水庫水質治理方案(草案)

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1 評估於田寮溪口永春宮靜止水域處及日新

島取水口附近設置人工浮島 301 苗栗縣政府

苗栗農田水利會

2 避免舉辦對水質產生負面影響之觀光活動 - 苗栗縣政府觀光局

2 輔導皇家高爾夫球場將蓄水池轉變為人工

濕地淨化設施之可行性 200 苗栗縣政府

皇家高爾夫球場

3 聯合當地農會共同推廣合理化施肥策略 70 (逐年編列)

行政院環保署

農委會

3 加強取締非法垂釣、庫區補撈行為 - 苗栗農田水利會

3 劃設固定之露營、烤肉區域 - 苗栗縣政府

3 評估庫區北岸社區實行 LID 的可行性 350

(評估規劃費)

苗栗縣政府

苗栗農田水利會

中

期

1 詳加調查並評估集水區內偏遠零星住宅設

置污水源頭處理之可行性 - 苗栗縣政府環保局

1 教育宣導集水區內觀光業者之水源保育觀

念，輔導就地設置污水處理設施，並加強

取締污水排放

60 (逐年編列)

苗栗縣政府環保局、

苗栗農田水利會 (協辦)

2 輔導日新島觀光商家轉型為靜態休閒觀光

產業 - 苗栗縣政府

2 逐年回收庫區滿水位 30m 範圍內之保護帶

放租土地，並且設置草溝及草帶等植生綠

帶 - 苗栗農田水利會

2 逐年減少庫區內漁產養殖及補撈之許可證

發放 - 苗栗農田水利會

3 推動成立地方自治水質巡守隊，加強民眾

參與機制 苗栗縣政府

3

落實明德水

庫 保 育 計

畫，釐清各

單位權責，

加強集水區

新興橋以下溪流治理工作

-

經濟部水利署

蓄水範圍治理 苗栗農田水利會

蓄水範圍以外之集水區崩塌 農委會水保局

明德水庫水質治理方案(草案)

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水土保持 地處理、環境保育(不含國有

林班地)

集水區內國有林班地之治理 農委會林務局

集水區道路水土保持 苗栗縣政府

長

期

1 重新檢討並定位明德水庫未來功能性，其

中之觀光發展計畫應朝向低碳及低衝擊旅

遊發展 - 苗栗縣政府觀光局

2 限制並檢討集水區內之土地利用，避免超

限利用發生 - 苗栗縣政府

3 規劃擴大污水下水道系統，並逐步提高污

水下水道用戶接管率 5,000 苗栗縣政府環保局