水文地質調查、地下水水文調查
本所長期執行地下水監測計畫,除分析水質檢測數據外,同時執行水文調查,期許能在發現污染的初期,即可以緊急辦理應變措施,避免污染範圍擴大。以下介紹水文地質調查及地下水水文調查方法,及展示常見成果。
調查方法介紹
水文地質調查常見有地質鑽探、微水試驗及地電阻調查。
鑽探資料可藉由設置監測井時取得,亦或是利用岩心取樣後,進行岩性觀察、分類或化學分析外,尚可作岩石強度及其他的物理性試驗。
在含水層的水井內,短時間抽離或加入一定水量,使井中水位產生變化,計算出井位附近含水層的水文地質參數值(如導水係數、貯水係數等)
地層由於組成材料及膠結等狀況不同,因而表現出不同的導電特性,一般以電阻率(Resistivity)代表物質的導電性質。不同地層岩性及不同含水狀況時所對應的電阻率分佈情形或稱為地電阻譜。
地下水水文調查可利用自記式水位計紀錄水位連續變化,獲得長時間水位變化特性,另外亦可利用井中水流儀方式測得監測井周遭流向。以下介紹兩種不同方法。
自記式水位計係利用壓力感測計將水位升降所產生之水壓變化轉換為電子信號,感測元件為一薄膜連結應變計、振動絃或振動晶體,將水壓變轉換為電子信號,由記錄儀以數位方式定時記錄儲存於記憶體中。
水流儀依其使用的原理不同,而有不同類型的儀器,例如攝影式、都卜勤式、熱脈衝式、熱流式…等,其中有部份型式的儀器需考量地層與井中流速間的修正因子,如攝影式,部份則不需要,如熱流式,且可獲得較穩定之測值,亦是本所選用調查儀器。利用在儀器的中心裝置加熱器,在其周圍裝設溫溫度感應器,從溫度感應器的溫度分布情形來計算流速與流向。
資料分析
以下展示工業區土壤及地下水採樣監測調查計畫部分成果
即使用地下水水位之調查資料繪製等水位圖,可利用等水位圖繪製軟體(例如Surfer)來執行,依據流場的原理,與等值線相互垂直者為流線,流線即代表地下水之流向。 圖中為北部工業區等水位圖,因該工業區濱海,因此地下水大區域流向係往海流(即東南往西北流)。
利用井中水流儀可獲得監測井局部範圍之瞬時流場,考量水位會受到降雨或人為抽水所改變,間接影響地下水流場,因此在污染查證時,可量測多次井中水流儀,以獲得該井主要優勢水流,研判來源,並進一步改善污染。 圖中為北部工業區於不同時間段進行時井中水流儀調查結果,以WK09及WK09-1、WK09-3調查結果顯示該三口井流向較為穩定;而WK09-2兩次測得結果差異較大,可能受其他原因導致。