駱尚廉臺灣大學：環境工程學研究所黃薇儒Huang, Wei-JuWei-JuHuang2007-11-292018-06-282007-11-292018-06-282006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/62759隨著國內經濟結構發展的轉變，水資源的需求量大幅攀升，卻因降雨分配不均、水庫庫容因淤沙問題日益減少，及河川污染嚴重而使水資源供需失衡，許多民眾遂以地下水來補其不足，長期超抽的結果，沿海地區之地下含水層多已遭受海水入侵之情事，雲嘉南地區及屏東平原即為典型海水入侵的代表。 本研究以屏東平原為範圍，根據經濟部推動「地下水觀測網整體計畫」之調查資料為基礎，透過美國地質調查所研發之地下水模式－PMWIN，進行平原地區地下含水層氯鹽分佈範圍之模擬，模擬結果顯示，研究區域南端近海岸地區之地下含水層氯鹽濃度較高，接近海水之氯鹽含量，顯示確有海水入侵現象，若能減少地下水抽取量，將有助於減緩地下水鹽化情形。Along with domestic economic structure development change, the water resources demand climbs largely. Actually due to the distribution of rainfalls to be unevenly; the storage capacity of reservoir has been reduced because of the silt deposit question and the river pollution seriously causes the water resources supply and demand to be unbalanced. Many populace then make up theirs insufficiency by the ground water. The aquifer along the coastal area are suffered the seawater intrusion under the circumstances of long-term ultra pumps out result. Yunlin, Chiayi, Tainan area and Pingtung plain are namely for typical sea water intrusion representative. This research take the Pingtung plain as a scope, According to the "Plane of the groundwater monitoring network" impetus by Ministry Economy Affairs the released investigation material is a foundation. Furthermore, throughout the model of groundwater software－PMWIN (Processing Modflow for Windows) developed by the United States Geological Survey to carry on simulation of the Cl- distribution scope of the aquifer under plain area. The simulation result demonstrating the southern part of the studied region which close to offshore area, the concentration of Cl- in the aquifer are higher, this indicating the region where approaching the Cl- quantity contained in seawater. Seawater intrusion phenomenon is likely proven to be true. If the extracting volume of the groundwater can be reduced dramatically, this will be helpful to relief the worsen situation of the salinization of groundwater.誌 謝 I 摘 要 II ABSTRACT III 第一章 導論 1 1.1 緣起 1 1.2 研究目的 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 地下水鹽化 4 2.2 地下水模式軟體應用 8 2.2.1 MODFLOW 9 2.2.2 MT3D 13 第三章 研究方法 16 3.1 研究區域概述 17 3.1.1 氣候 17 3.1.2 地下水文概況 18 3.1.3 區域地質 21 3.1.4 水文地質概念分層 40 3.1.5 海水入侵現況 42 3.2 模式設定 47 3.2.1 MODFLOW模式設定 47 3.2.2 MT3D模式設定 55 3.3 模式率定與驗證 56 3.4 敏感度分析 57 第四章 結果與討論 59 4.1 淡鹹水劃分基準 59 4.2 模式率定結果 61 4.3 敏感度分析結果 65 4.3 敏感度分析結果 66 4.4 模式模擬結果 73 4.5 溶質傳輸結果 79 4.6 結果討論 90 第五章 結論與建議 91 5.1 結論 91 5.2 建議 92 參考文獻 94 附錄一 地下水測站資料 99 附錄二 模式參數率定結果 105 表 目 錄 表3.1 屏東平原各分層水文地質厚度劃分表 41 表3.2 屏東平原含水層特性分區分布 51 表3.3 屏東平原各觀測井比蓄水係數與比出水率 52 表3.4 屏東平原補注量推估結果 53 表3.5 民國85年屏東平原各鄉鎮地下水抽用量 54 表4.1 淡鹹水劃分標準 60 表4.2 地下水中鹽類標準比較 60 表4.3 屏東平原地下水分層觀測井水位值與模擬值之比較 62 附表1.1 地下水觀測網建置統計 99 附表1.2 地下水鑽探井位置與高程 100 附表1.3 屏東平原地下水水質監測站(環保署監測) 102 附表2.1 屏東平原各分層觀測井水力傳導係數率定結果 105 附表2.2 屏東平原各分層觀測井抽水量率定結果 106 附表2.3 屏東平原各分層觀測井導水係數率定結果 107 附表2.4 屏東平原有效孔隙率及延散度率定結果 109 圖 目 錄 圖1.1 台灣地區地下水區劃分圖 3 圖3.1 研究流程圖 16 圖3.2 屏東平原沖積扇分布圖 20 圖3.3 屏東平原地質鑽探孔位及水文地質剖面位置圖 25 圖3.4 屏東平原水文地質剖面圖一 26 圖3.5 屏東平原水文地質剖面圖二 27 圖3.6 屏東平原水文地質剖面圖三 28 圖3.7 屏東平原水文地質剖面圖四 29 圖3.8 屏東平原水文地質剖面圖五 30 圖3.9 屏東平原水文地質剖面圖六 31 圖3.10 屏東平原水文地質剖面圖七 32 圖3.11 屏東平原水文地質剖面圖八 33 圖3.12 屏東平原水文地質剖面圖九 34 圖3.13 屏東平原水文地質剖面圖十 35 圖3.14 屏東平原水文地質剖面圖十一 36 圖3.15 屏東平原水文地質剖面圖十二 37 圖3.16 屏東平原水文地質剖面圖十三 38 圖3.17 屏東平原阻水層分布圖 39 圖3.18 地下水概念模式分層示意圖 40 圖3.19 水文地質剖面向海溝延展示意圖 43 圖3.20 屏東平原各含水層TDS等值線圖 44 圖3.21 屏東平原各含水層近期受海水入侵範圍示意圖 46 圖3.22 屏東平原模擬邊界圖 49 圖4.1 屏東平原觀測水位與模式率定水位之等水位線圖 65 圖4.2 崎峰站地下水流模式各參數敏感度分析圖 67 圖4.3 瑪家站地下水流模式各參數敏感度分析圖 67 圖4.4 大湖站地下水流模式各參數敏感度分析圖 68 圖4.5 東港站地下水流模式各參數敏感度分析圖 68 圖4.6 大樹站地下水流模式各參數敏感度分析圖 69 圖4.7 崎峰站溶質傳輸模式參數敏感度分析圖 70 圖4.8 東港站溶質傳輸模式參數敏感度分析圖 70 圖4.9 德興站溶質傳輸模式參數敏感度分析圖 71 圖4.10 新園站溶質傳輸模式參數敏感度分析圖 71 圖4.11 港東站溶質傳輸模式參數敏感度分析圖 72 圖4.12 屏東平原含水層一地下水流模擬結果 74 圖4.13 屏東平原含水層二地下水流模擬結果 75 圖4.14 屏東平原含水層三之一地下水流模擬結果 76 圖4.15 屏東平原含水層三之二地下水流模擬結果 77 圖4.16 屏東平原地區十年後地下水流動模擬結果 78 圖4.17 屏東平原含水層一氯鹽分布情形 80 圖4.18 屏東平原含水層二氯鹽分布情形 81 圖4.19 屏東平原含水層三之一氯鹽分布情形 83 圖4.20 屏東平原含水層三之二氯鹽分布情形 84 圖4.21 含水層一氯鹽濃度超過250ppm之分布範圍 85 圖4.22 含水層二氯鹽濃度超過250ppm之分布範圍 85 圖4.23 含水層三之一氯鹽濃度超過250ppm之分布範圍 86 圖4.24 含水層三之二氯鹽濃度超過250ppm之分布範圍 86 圖4.25 含水層一不同抽水量之濃度變化 88 圖4.26 含水層二不同抽水量之濃度變化 88 圖4.27 含水層三之一不同抽水量之濃度變化 89 圖4.28 含水層三之二不同抽水量之濃度變化 89en-US屏東平原海水入侵地下水鹽化Pingtung PlainSeawater intrusionSalinization of groundwater[SDGs]SDG11thesis