書籍介紹
地下水資源為台灣地區重要之供水來源之一，其中地下水資源較 豐沛之濁水溪沖積扇與屏東平原近年來均已超限利用，甚而導致嚴重 之地層下陷與地下水環境劣化等議題。雖然地表水與地下水之交互水 體傳輸密不可分，但其水文特性卻存在極大差異，加上台灣地區降雨 時空豐枯不均及新水源開發不易且受限，如何有效運用地表水與地下 水資源的不同時空尺度之水文特性，為維持水資源永續經營之首要任務。
本計畫 104 年度以屏東平原為研究區域，首先蒐集與整理屏東平
原地表與地下水資源潛能評估相關文獻，分析與探討歷年針對屏東平 原地表與地下水數值模擬之邊界條件給定與水文地質參數設定等；綜 觀歷年屏東平原地下水補注量之評估研究，屏東平原地下水年補注量 約介於 11~14 億噸間，平均補注量約為 12.11 億噸/年，豐水年與枯水 年之補注量差距約為 2.5 億噸左右，年平均抽水量約介於 10 至 13 億 噸之間，平均抽水量約為 11.24 億噸/年。
接著本計畫統整中央地質調查所水文地質資料庫鑽探資料與水 利署地下水觀測井鑽探資料，建置與數化屏東平原 3D 水文地質模型；
採用與地調所相同劃分方式，不考慮全新世與更新世地層差異之劃分 方式，但依鑽井資料將各含水層水力傳導係數區分為包括 A 區由礫 石組成、B 區由粗砂及中砂組成及 C 區由細砂、粉砂及泥組成，並考
慮如基盤與阻水層、地表泥層、河道沉積物及嶺口礫岩等水文地質劃 分，採用假設水平及垂直水力傳導係數比值為 10。而岩質含水層因 材質較為均勻，因此假設水平及垂直水力傳導係數比值為 1.0。
整合數值模擬採用 WASH123D 模式建置屏東平原整合地表地下
水數值模型，並以近年三場水文事件進行模式參數檢定與驗證。其中 模擬環境建置的部分：一維河道模擬網格包含旗山溪、荖濃溪、隘寮 溪、高屏溪、東港溪、林邊溪與力力溪等；地表則是建置不規則三角 網格形成的二維網格系統，並在屏東平原兩側靠近丘陵區域及美濃、 龍肚、新威一帶採用較密的網格設定，以反應地形變化特徵；三維地 下網格的部分則是依所建構水文地質概念架構分類，將屏東平原地下 水分區分為 4 層含水層(第一含水層、第二含水層、第三之 1 含水層 及第三之 2 含水層)。參數檢定結果顯示模擬之河川水位趨勢都與觀
測值相符，洪峰的時間也都吻合，另外三場案例之地表淹水模擬結果， 皆與水利署淹水災情勘查結果相符，整體地下水位反應趨勢也與觀測 值變化一致。本計畫完成屏東平原整合地表地下數值模擬系統建置與 案例檢定驗證。
進一步分析所模擬之屏東平原地下水位變化趨勢，這些極端降水 事件過程中在鄰近荖濃溪、隘寮溪與林邊溪山區入流點處有顯著地下 水位變化，分析壓力水頭變動也顯示上述區域有明顯壓力水頭漲上升，
進一步分析地下水流速，也發現這些區域有較大地下水流量，顯示該 區域因地表透水性較佳與地形變化明顯而有較大補注量，未來可進一 步評估規劃地下水資源之開發利用可能，如目前已有高屏溪上游之高 屏大湖與林邊溪上游之大潮州人工湖計畫。
進一步使用所建立之整合地表地下水數值模式，評估屏東平原大 潮州人工湖尚未完工營運前之地下水補注方案與成效之情境模擬。依 模式情境結果顯示，各河川於流出隘口進入平地時之交會點，因坡度 變緩的關係，垂向的流速增大，易形成明顯的地下水補注區，而大潮 州人工湖即位於此區域內。模擬結果顯示地下水補注集中於第一與第二含水層，而南面補注區範圍稍廣，補注區域仍以湖區為主，但整體 而言，該區域地下水補注成效理想。若持續蓄水維持在一定蓄水深， 估算其壓力水頭抬升之影響範圍約為 18 平方公里，所造成的地下水 位抬升，經估算將可使地下含水層增加 3000 萬噸的蓄水量。
本年度成果在透過水文地質模型之檢討與整合地表地下水數值 模式的建置與應用，加強對屏東平原區域地表地下水特性之掌握，可 以提供相關單位重大工程決策前之可行性評估參考依據，也可應用於 地下水資源管理策略擬定，以減少不當之人為過度開發，達成地下水 保育與國土資源永續使用之願景。
分類
其他詳細資訊
- 英文題名：Applying Integrated Numerical Modeling of Surface Water and Subsurface Water to Study Groundwater Resources Management (2/3)
- 適用對象：成人(學術性)
- 關鍵詞：地下水，WASH123D
- 附件：無附件
- 頁/張/片數：273
授權資訊
- 著作財產權管理機關或擁有者：經濟部水利署
- 取得授權資訊：聯絡處室：水文技術組
姓名：蔡孟蓉
電話：02-37073079
地址：台北市大安區信義路三段41-3號9-12樓