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地下水文模擬

發佈日期 : 2023-12-01
林政偉  ,  95692@thl.ncku.edu.tw ,  (06)2371938 #532
由於大自然中之沉積作用，使得區域性地下水流域形成傳導性質良好之含水層與傳導性質較差之阻水層，此種含水層與阻水層交雜現象形成多含水層系統(multi-aquifers system)。本所使用擬三維水流概念模擬濁水溪沖積扇多含水層系統之地下水流，並考量後續建置地層下陷模式之搭配需求，故採用MODFLOW三維地下水流模式進行模擬。相關模擬過程與結果介紹如下：

 MODFLOW地下水水流數值模式建置

以濁水溪沖積扇為研究區域，為符合現地地質狀況，首先須將整個研究區域進行分層。根據中央地質調查所(1995)繪製地質剖面圖中各地質剖面線之水文分層。分析其水文概況，可將濁水溪沖積扇由上而下分為含水層一、阻水層一、含水層二、阻水層二、含水層三、阻水層三及含水層四，示意如圖。
 
邊界範圍及條件為參考彰化雲林地區高程與水系圖(如圖7-3.3)，東起八卦山與斗六丘陵沿線，西至台灣海峽，北起烏溪，南至北港溪。模式之網格單位格網為1公里X 1公里，格網元素南北向84列，東西向72行，垂直向共有7層，示意如圖。
(a)第一層
(b)第二層至第七層

 水文地質參數更新率定與驗證結果

本模式利用100年至109年地下水流模式率定結果，並利用110年地下水位進行驗證工作，驗證結果如下圖所示。

 資料分析

以下展示為「111年地層下陷防治推動計畫」部分成果

 雲彰行動計畫水井減停抽水對地下水位回升之效益分析

雲彰方案暨行動計畫100年至110年水井實際減停抽水，則115年12月(行動計畫二期執行至115年)之地下水回升量分布如下圖，各個含水層地下水均有回升，惟主要水位回升分布於含水層二、三及四，且雲林地區之回升量較彰化地區高。其中，含水層二水位回升集中於雲林扇央之元長、土庫及褒忠等地區，最大回升量約3.38公尺；含水層三及四水位回升量則集中於四湖、口湖、元長、北港、水林、元長、土庫、褒忠及東勢等地區，最大地下水回升量達3.30公尺。
含水層一
含水層二
含水層三
含水層四

 地下水補注之地下水位回升效益評析

圖為地下水補注之地下水位回升分布，可看出水位回升較集中於雲林沿海地區，且補注雖然僅設定於含水層1，惟各含水層均有水位回升。雲林地區各含水層平均地下水位回升約0.84公尺，較彰雲地區及雲林四鄉鎮地區之平均值大。另雲林四鄉鎮地區則以含水層4之平均地下水位回升0.71公尺為最大。
含水層一
含水層二
含水層三
含水層四

 湖山水庫供水之地下水位回升效益評析

108年底湖山水庫完工與集集攔河堰聯合運用後，於雲林地區提升地面水穩定供水能力至35.2萬噸/日，取代原地下水供應12.6萬噸/日。湖山水庫主要供給雲林台水公司地面水源，108年正式供水後，雲林台水公司186口水井全數轉為備援，減抽地下水約0.495億噸/年。雲林地區台水公司減抽地下水後之地下水位回升如下圖，顯示108年湖山水庫正式營運供水，雲林台水公司水井配合大量停抽地下水後，地下水位有較明顯之回升。其中以含水層3及含水層4之水位回升較為顯著。

 黃金廊道轉作之地下水位回升效益評析

為減緩高鐵沿線左右各1.5公里帶寬地層下陷，農委會優先檢討彰雲1.5公里帶寬內特定農業區及一般農業區等農業用地，擬訂「黃金廊道農業新方案暨行動計畫(102〜109年)」，以輔導農民從事低耗水性農業生產及調整生產措施以節約用水。模擬顯示109年黃金廊道農業新方案強化措施執行後，地下水位有較明顯之回升，其中以含水層1及含水層2較為顯著。
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