您即將探索石門水庫供水系統的互動式數位分身——真實基礎設施的即時模擬。數位分身讓營運與規劃者看見任一擾動如何在整個系統擴散,並在實際施工前先行測試因應對策。
背景。石門水庫位於大漢溪,1964 年完工,供應桃園與新北板新地區之公共用水與灌溉;壩區設有石門發電廠(水力發電)。水庫長期嚴重淤積,尤以 2004 年艾利颱風造成的高濁度供水危機為甚,故以排砂隧道與阿姆坪防淤隧道進行水力排砂與清淤。下游經鳶山堰供應大湳與板新給水廠、延伸至新北。
本分身納入水庫取水、石門發電廠、抽水站、太陽能備援、淨水場、污水回收、濁度感測、漏水偵測、監控中心與下游鳶山堰供水支線;並含泥砂子系統:阿姆坪防淤隧道(泥漿管線)與可選配的適應性沉積物管理系統(ASMS)。示範中一具 ASMS 置於防淤隧道進水口前,抽水回注水庫、提高進洞泥漿濃度;另一型 ASMS 原水澄清置於淨水場前,颱洪期間將高濁度原水澄清至 6000 NTU 以下,維持淨水場運轉——可用「洪水」與「原水ASMS」按鈕比較有無 ASMS 的差異。並含 中庄調整池備援、上游 義興電廠與攔砂壩,以及 大漢溪/桃園大圳/石門大圳 路線(桃園大圳自 後池、石門大圳自 石門大壩左岸取水口取水,進水段以示意虛線銜接)。「水庫遙測→後池」分為互斥的兩條路徑:發電模式經發電鋼管前 ASMS 供 石門發電廠,排砂模式經排砂隧道/PRO 出口 ASMS(此時發電廠停機)——以「排砂模式」鈕切換。後池與沖淤池向下匯入 鳶山堰——排砂時沖淤池的泥砂會抬升鳶山堰濁度,須靠中庄調整池與大湳前 ASMS 因應。上游 榮華大壩淤積率已達約 99%(近乎填滿、失去攔砂功能),故其上游另設一具 ASMS;颱洪時調整其澄清率,即左右 義興電廠能否運轉、石門水庫原水濁度與所有下游供水。
試試觸發事件——洪水(攜帶大量泥漿)、爆管或斷電——並開啟或關閉「沈積物管理系統 ASMS」,或改變 ASMS 清濁能力,觀察分身如何預測並解釋事件的演變。