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106年度地層下陷防治專案服務計畫

106年度地層下陷防治專案服務計畫

  • 統一編號GPN:1010602520
  • 出版日期:2017/11
  • 作/編/譯者:國立成功大學
  • 語言:中文
  • 頁數:642
  • 裝訂:平裝
  • ISBN/ISSN:9789860547122
  • 出版單位:經濟部水利署
  • 開數:A4
  • 版次:初版
  • 價格:定價$1200

書籍介紹

一、地層下陷防治幕僚技術服務
(一)本年度截至10月31日,協助辦理經濟部地層下陷防治推動委員第20次、第21次會議、地層下陷防治工作會報第16次、第17次會議,及經濟部地層下陷防治工作小組105年度第4次、106年度第1次、第2次與第3次會議;同時已參與農委會、內政部及交通部地層下陷防治工作(專案)小組會議及蒐集資料共5場次。
(二)配合水利署召開5場次工作討論會議,研討本計畫各項工作進度及相關內容。
(三)本年度截至10月31日,已協助並參與彰化縣、雲林縣、嘉義縣、高雄市與屏東縣辦理106年推動小組會議,以掌握地方地層下陷訊息與防治工作動態,並協助彙整提供防治相關資料供參。
(五)協助水利署彙整「雲彰地區地層下陷具體解決方案暨行動計畫」及「地下水保育管理暨地層下陷防治計畫(104~109年度)」至106年第三季之辦理成果。
二、地層下陷防治專業技術服務
(一)地下水管制區劃定主要因應水利法第四十七條之一修正,增列「地下水資源永續利用」為考量要件之一,引用各觀測水井管理水位值,透過不同燈號顯示實際月平均水位與下限水位間之差異,將「地下水水情」加入評分因子,並對應修正各因子權重,檢討成果合計全台地下水管制區面積4964.51平方公里。另依據地下水管制辦法第二條,將管制網格內地層下陷特別顯著現象增列一級管制網格,以取代嚴重地層下陷地區,合計面積為1235.2平方公里。
(二)「經濟部地層下陷防治行政管理填報系統」之開發,經教育訓練及工作會議後,處理回饋意見、持續更新及後續加強內容,俾使系統以電子化系統導入,更趨便利追蹤管控「雲彰地區地層下陷具體解決方案暨行動計畫」,與「地下水保育管理暨地層下陷防治第2期計畫(104~109年度)」等專案計畫。
三、地層下陷監測方法精進需求研析
(一)已完成水準檢測、地陷監測井、GPS固定追蹤站、深層樁、InSAR及地下水水位觀測站歷年觀(監)測成果資料蒐集工作,俾供為辦理各項監測方法效益檢討及精進監測內容可行性評估等工作之基礎。另已協助經濟部水利署修訂「磁環分層式地層下陷監測井量測作業須知」,於106年8月頒布實施。
(二)完成各地層下陷監測設施之空間相關性分析,於非顯著下陷地區既有水準網擇選適當之部分水準測線以降低其檢測頻率,仍可掌握其區域地層下陷趨勢(空間相關性達0.9以上);以適當密度(建議至少於55平方公里設置1口)地陷監測井監測壓縮量繪製等值圖,仍可掌握面狀地層下陷變化範圍與趨勢(空間相關性達0.8以上);目前GPS固定追蹤站因設站密度不足且監測資料浮動性大,尚無法獨自掌握區域地層下陷變化範圍與趨勢。
(三)完成各地層下陷監測設施近年監測成果之時間相關性分析,可印證地陷監測井及GPS固定追蹤站確可掌握設置地點累計地層下陷量趨勢,惟針對逐年壓縮變化量部分,前者之掌握程度隨設置區域不同而有所差異(嘉義與彰化地區較佳,雲林、屏東地區推測受監測範圍以外深度地層壓縮變量影響相對顯著),後者則無法掌握短期距地層壓縮變化。
(四)完成提高地面水準高程檢測及地陷監測井量測頻率測試及效益評估,前者可發現於豐水期水位上昇期間(4~7月),中科虎尾園區鄰近約15平方公里範圍之地表高程仍持續微幅下陷(累積下陷量為0~4mm),顯示於地層下陷熱區增加地面水準高程檢測頻率,有助於進一步掌握該地區特定時間內之地層下陷區勢面變化;後者除可更及時掌握地陷監測井各深度地層短期距壓縮變化外,亦有助於判斷各深度地層壓縮與各分層地下水位變化之相關性。
(五)完成深層水準樁及地陷監測井設置效益補充評估,以時間相關性分析方法量化深層樁對於不同深度及不同區域地層間壓縮特性之掌握效益;藉由設置適當密度地陷監測井繪製逐月壓縮量等值圖,可使得地陷監測井量測成果達成掌握地層下陷空間分布變化趨勢之效益(目前雲林地區已具備此效益)。
(六)因應地陷成因探討需求,採空間分析提出新增地陷監測設施建議;以地層垂直分布檢討之觀點,優先檢討、補足既有地下水水位觀測站增設不同含水層之觀測井為目標,選取下陷顯著之彰化溪湖、溪州地區,雲林虎尾、元長及土庫地區為分析對象,藉由採數值模擬分析及地層下陷變化與含水層水位之間連動關係評析,建議水利署彰化地區優先增設溪州、僑義、溪湖地下水位觀測站,雲林地區優先增設虎尾、土庫、秀潭、崙子地下水位觀測站。
(七)已參酌聯合國教科文組織地層下陷防治委員會主席Prof. Carreón-Freyre, Dora等3名國外專家提供之相關意見,依據本計畫有關地層下陷監測方法精進需求研析工作中之各細項工作初步成果研提地陷監測方法(短、中、長期)策進作為建議。主要建議包含,
1.降低恒春地區測線量測頻率為每5年1次,並於雲林虎尾與彰化溪州等地陷熱區,配合高鐵公司檢測期程於10月份增加1次水準檢測作業。
2.配合短期方案執行成效提高雲林虎尾、土庫、元長高鐵沿線地區水準檢測頻率、降低彰雲地區長期位於非顯著地層下陷範圍之部分水準測線檢測頻率,另逐年更新90至92年設置之地陷監測井。
3.逐年增設彰化、嘉義、屏東等地區水準網檢測範圍之地陷監測井(建議設置密度至少於55平方公里設置1口),俾提高其掌握區域下陷趨勢面變化之效益。
四、雲林地區深層地質壓密潛勢評估
(一)蒐集及分析雲林地區深層(超過300公尺深度)地質特性分析,透過深鑽井資料及震測資料解釋來進行地下含水層深層地質層序分析,進行深部地層自體壓密可能性的初步評估。分析雲林地區深鑽井井測資料,研究深部地層岩性及沉積環境,判斷地下含水層(淡水層)底部深度。最後建立雲林地區地質概念模型及儲水層概念模型,利用數值模擬進行深部地層沉陷機制的初步評估。
(二)完成地下含水層深層地質層序分析,及探討深部地層自體壓密可能性,並分析地下含水層深層地層岩性及沉積環境分析。
(三)完成地下含水層(淡水層)底部深度研究,根據電測之電阻資料進行之淡水層、漸變層及鹽水層判定。也利用其電測資料進行地下深部含水層(淡水)物性分析,評估地層強度。
(四)完成雲林地區水文地質概念模型延伸及儲水層概念模型建立,利用數值模擬進行深部地層沉陷機制的初步評估。
五、雲彰地區灌溉水井抽水量推估模式與現地驗證
(一)雲彰地區納管灌溉水井抽水量現地量測作業:本項工作總計完成彰化雲林地區46鄉鎮3,191口納管農業灌溉水井現地抽水流量試驗,各鄉鎮水電比初步分析結果顯示,彰雲地區各鄉鎮的平均水電比約介於4.73(m3/度)至17.96(m3/度)間,彰化地區以二林鎮的59.46(m3/度)為最大,二水鄉的1.04(m3/度)為最小;雲林地區則以台西鄉的41.80(m3/度)為最大,虎尾鎮的0.65(m3/度)為最小。
(二)水井抽水量參數矩陣建置:本項工作利用軸對稱三維水井滲流模式探討單井抽水條件下,地下水位、飽和水力傳導度、井徑、井深等因子對水井出水量的敏感度,分析結果顯示地下水位與飽和水力傳導度對水井出水量影響最顯著,其次是井深,而井徑敏感性最低。此外,本項工作利用抽水量、飽和水力傳導度與井徑等三項因子,建立單位為長度的水井抽水參數,該參數與水井抽水時井內動水位洩降量相關係數達到90%以上,可作為推估抽水時井內動水位的依據。
(三)水電比法應用限制檢討:本項工作建立彰化雲林46個鄉鎮的灌溉水井抽水量推估模式,該模式主要限制在於地下水位深度在30公尺以內,可符合彰雲地區大部分灌溉水井條件,而抽水機效率不能低於0.1。此外,經由本計畫所建立推估模式,彰雲地區灌溉水井抽水量可信度達到70%以上,單井抽水量誤差平均約5.8cmh,最大誤差量低於20cmh。
(四)分析近十年彰化地區灌溉水井年總抽水量,約介於19.1~23.4億噸,雲林地區灌溉水井年總抽水量,約介於12.2~15.74億噸。各鄉鎮抽水量變化顯示,彰化地區豐水期(6~10月)抽水量高於枯水期(12~4月),而雲林縣枯水期抽水量則明顯高於豐水期,此可能是彰化地區地層下陷情形較雲林縣輕微的主要原因之一,兩縣市近五年抽水量均高於2010年以前。
六、地層下陷防治工作體檢與建議
(一)蒐集更新地層下陷防治工作背景資料,並比對降雨、地下水水位、水文地質條件及產業發展等影響因子,探討地層下陷顯著地區地層下陷可能成因。
(二)完成地下水流模式與地層下陷模式之率定與驗證,完成地層下陷防治措施效益之評估,並分析各情境下抽水對區域地下水環境及地層下陷之影響。
(三)綜整水準點高程、地陷分層監測井、深層水準樁及地下水位等各項監測資料,評估近年含水層水位變化與下陷趨勢之樣態分析,掌握含水層水位上升時土層仍持續壓縮之區域,評估下陷變化趨勢關聯性較高之含水層。並進行地下水位與深層水準樁時頻分析比較,以瞭解地下水位變化與土層變化之相互關係,且透過能量空間分析結果,可知產業用水行為與下陷分布之關聯性。
(四)完成與管理單位之研商座談及現勘作業,針對下陷成因探討成果提出相關防治建議,俾供主管機關於推動地層下陷防治工作之參據。
(五)地層下陷情勢與地下水位變化有顯著之關聯性,除了自然降雨(補注)條件外,產業抽水是造成地下水位變化進而影響地層下陷情勢之主要原因。

分類

其他詳細資訊

  • 適用對象:成人(學術性)
  • 關鍵詞:地層下陷,雲彰灌溉水井水量推估
  • 附件:無附件
  • 頁/張/片數:642

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:鄭元康 電話:(02)37073073 地址:臺北市信義路三段41之3號9~12樓