本研究針對高雄旗山及美濃地區，評估氣候變遷與農業灌溉對地下水資源之影響。首先蒐集歷史地下水位與氣象資料，建立模擬模型並進行校準與驗證，結果顯示模擬值與觀測值具有良好一致性，可作為未來推估之基礎。
在未來氣候模擬部分，採用臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台（TCCIP）提供之未來資料，選用 TaiESM1、EC-Earth3、EC-Earth3-Veg 及 NorESM2-LM 等四個 AR6 全球氣候模式，搭配 SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0 與 SSP5-8.5 等四種社會經濟情境，模擬未來地下水位變化。模擬結果顯示，在各情境下地下水位多呈下降趨勢，且不同模式與情境間結果差異顯著，顯示推估具不確定性。
為評估農業灌溉行為對地下水的影響，進一步模擬不同灌溉策略，包括有灌溉、無灌溉及將高需水作物改種植節水作物等情境。模擬結果顯示，取消灌溉可明顯促使地下水位回升；而種植節水作物雖有助於減緩地下水位下降趨勢，但其正向效益相較於未來氣候變遷所可能帶來的負面影響仍顯有限。由此可見，在面對強烈氣候變遷壓力時，如何強化地下水資源的管理與調配，將是未來水資源永續發展的重要課題。本研究成果可作為旗山與美濃地區農業灌溉調適與地下水管理之參考，亦可提供政府在制定水資源政策與應對氣候變遷策略時之重要依據。

This study investigates the impacts of climate change and agricultural irrigation on groundwater resources in the Cishan and Meinong areas of Kaohsiung. Historical groundwater level and meteorological data were collected to develop a simulation model, which was calibrated and validated with observed data. The results showed good agreement, indicating the model’s reliability for future projections.
Future climate projections were based on data from the Taiwan Climate Change Projection and Information Platform (TCCIP), using four CMIP6 global climate models—TaiESM1, EC-Earth3, EC-Earth3-Veg, and NorESM2-LM—under four Shared Socioeconomic Pathways (SSPs): SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0, and SSP5-8.5. Simulations revealed a general declining trend in groundwater levels across all scenarios, with significant differences among models and pathways, indicating considerable projection uncertainty.
To further assess the effects of irrigation practices, three scenarios were simulated: full irrigation, no irrigation, and switching to water-saving crops. Results showed that eliminating irrigation significantly improved groundwater levels. While switching to water-saving crops helped slow groundwater depletion, the positive impact remained limited compared to the potential negative effects of future climate change.
These findings highlight the need for enhanced groundwater management under climate pressure. The results can serve as a reference for irrigation adaptation and groundwater policy in southern Taiwan, supporting long-term sustainable water resource planning.

參考文獻
1. 宋易倫、黃振昌(2009)「蒸發散量Penman-Monteith估算方程式蒸汽壓力差計算式檢測與評估」《農業工程學報》 55卷2期 : 1-27。
2. 吳瑞賢、李明旭、陳世偉(2011)「農業區地表水系統之模擬與推估」，農業工程學報57卷第1期:76-91。
3. 吳凱歆(2024) 「以系統動力模式模擬氣候變遷對美濃、旗山地區地下水資源的影響」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系。
4. 李源泉（1974）「土壤水分特性與灌溉指標」，農業工程學報，第21卷第1期:58-65
5. 林俐玲、蔡義誌、王永琦(2007)「室內模擬降雨觀測土壤初始含水量對入滲與逕流之影響」，水土保持學報，39卷4期:453-466
6. 林鎮洋、曾俊偉、楊啟見、莊智瑋(2022)「濁口溪集水區土地利用變化對水資源涵養能力之量化差異研究」，《中華水土保持學報》 53卷1期:. 43-53
7. 徐玉標（1974）「土壤物理性質對土壤水分常數之相關性研究」，農業工程學報，13卷4期:7-25
8. 陳豐文、劉振宇 (2013) 「水收支平衡應用於水田灌溉用水消耗特性之評估」。農業工程學報，第59卷第1期: 77-98。
9. 陳世楷、劉振宇、黃偉哲（1998）「水田入滲水力特性之試驗研究」。台灣水利，46卷4期:52-64。
10. 陳清田、許峻瑋(2024)「作物耕作方式調整對灌溉用水調配效能影響之研究」，臺灣水利，第72卷第1期:35-46。
11. 張良正(2012)「台灣地區地下水區水文地質調查及地下署評估地下水補注潛勢評估與地下水模式建置(3/4)」，經濟部中央地質調查所。
12. 張阜峻（2011），「通用型水資源調配模式之發展與應用-枯水期石門 水庫缺水風險分析」，碩士論文，國立交通大學土木工程研究所。
13. 黃怡瑄（2023），「農業灌溉用水對地下水的影響」，碩士論文，中央大學土木工程學系。
14. 曾俊偉、陳明杰、林介龍、曹崇銘(2015)，「不同土地利用型態對淺層土壤孔隙率特性之研究」，國立臺灣大學生物資源暨農學院實驗林研究報告，29(3)，145-159。
15. 葉信富，李振誥，陳忠偉，張格綸(2008)「評估蒸發皿係數以推估台灣南部地區蒸發散量之研究」，農業工程學報，54卷第3期， 27-35。
16. 褚思穎、謝平城、林俐玲(2007) 「山坡地逕流係數選用值之研修」行政院農業委員會水土保持局
17. 劉芊岳(2010)「改良GWLF模式應用於蘭陽溪流量之模擬」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系。
18. 劉振宇、陳世楷、周曉雯(1999)「雲林地區水田入滲量之評估」，農業工程學報，45卷第1期:38-54。
19. 簡傳彬、吳瑞賢、方文村 (2002)「台灣續灌水田灌溉系統之水平衡模式」，農業工程學報，48卷第1期:22-38。
20. 譚仲哲（2008）「氣候變遷對台北地下水補注之衝擊」，農業工程學報 第54卷第1期，1-15。
21. Chow, V. T., Maidment, D. R., & Mays, L. W. (1988). Applied hydrology. McGraw-Hill Book Company.
22. Forrester, J. W. (1961). Industrial dynamics. Cambridge, MA: MIT Press.
23. Haith, D. A., Mandel, R., & Wu, R. S. (1992). GWLF: Generalized Watershed Loading Functions, Version 2.0, User's Manual. Dept. of Agricultural & Biological Engineering, Cornell University, Ithaca, NY.
24. Johnson, A.I. (1967) Specific yield- compilation of specific yields for various materials. U.S.G.S. Water-Supply Paper, 162-D, 74p
25. Liu, S., et al. (2023). Bias evaluation in rainfall over Southeast Asia in CMIP6 models. Journal of Hydrology, 621, 129–593.
26. Ngai, S. T., Raghavan, S. V., Chung, J. X., Ona, B. J., Kimbrell, L. T., Nguyen, N. S., Nguyen, T.-H., & Liu, S. (2024). Relative contribution of dynamic and thermodynamic components on Southeast Asia future precipitation changes from different multi-GCM ensemble members. Advances in Climate Change Research, 15(5), 869–882.
27. Pimonsree, S., Kamworapan, S., Gheewala, S. H., Thongbhakdi, A., & Prueksakorn, K. (2023). Evaluation of CMIP6 GCMs performance to simulate precipitation over Southeast Asia. Atmospheric Research, 282, 106522.
28. Smerdon, B. D. (2017). A synopsis of climate change effects on groundwater recharge. Journal of Hydrology, 555, 125–128.
29. Wang, J.-W., et al. (2021). Relationship of underground water level and climate in Northwest China’s inland basins under the global climate change: Taking the Golmud River Catchment as an example. China Geology, 3, 402–409.
30. Wang, Y.C. , Hsu, H.H., Chen, C.A., Tseng, W.L., Hsu, P.C., Lin, C.W., Chen, y.l., Jiang, L.C., Lee, Y.C., Liang, H.C., Chang, W.M., Lee, W.L., Shiu, C.J. (2021) Performance of the Taiwan Earth System Model in Simulating Climate Variability Compared With Observations and CMIP6 Model Simulations. Journal of Advances in Modeling Earth SystemsVolume 13, Issue 7.
31. Xi, X. & Poh, K. L. (2013). Using system dynamics for sustainable water resources management in Singapore. Procedia Computer Science Volume 16, 2013.