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研究生： 黃崇恩
Huang, Chung-En
論文名稱： 淺層地下水開發可行性分析-以土庫農場為例
The Feasibility Analysis of Shallow Groundwater Development in Tuku Farm
指導教授： 呂珍謀
Lu, Zhen-Mou
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 水利及海洋工程學系碩士在職專班
Department of Hydraulic & Ocean Engineering (on the job class)
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 90
中文關鍵詞： 淺層地下水 、水文地質 、安全出水量
外文關鍵詞： Shallow groundwater, Hydrogeology, Safety yield
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    • 摘 要
    臺灣南部區域近年來社會經濟加速發展、產業結構大幅調整，致各標的用水與日俱增，高屏地區亦正面臨原水濁度過高而導致缺水之問題。為因應大高雄地區未來水資源調配問題，滿足中高成長公共用水需求，需評估可長期穩定供應高屏地區之多元化水源利用，以滿足及穩定供給大高雄地區用水需求。
    本文針對台糖所屬土庫農場評估淺層地下水開發，推估全年豐枯水期可取水量，且納入多元化水源利用規劃，期於地面水短缺時提供另一項水源供給標的。
    本文評估可用水量無高屏大湖安全出水量為10.555萬噸/日，有高屏大湖安全出水量為20.5萬噸/日

    Abstract
    The rapid social and economic development and huge adjustment of industrial structures in the southern area of Taiwan caused continuous increase of the water usage. Kaohsiung and Pingtung are facing a problem of water shortage caused by the high turbidity of source water. It is necessary to assess multi-purpose usage of water to stably meet the demand in the area of Kaohsiung and Pingtung in a long period to response the problem of water resources deployment in Kaohsiung metropolis and to satisfy the demand of mid to high growth of public water usage.
    “The Feasibility Study of Shallow Groundwater Development in Tuku Farm” to evaluate shallow groundwater development and safety yield in wet and dry period of the whole year in Tuku Farm which belongs to the Taiwan Sugar Corporation. The results are integrated into multi-purpose plan of water resources usage to provide a new sowrce of water source while the surface water is short.

    目 錄 摘 要 I Abstract II 誌 謝 III 目 錄 IV 表目錄 VI 圖目錄 VII 第一章 前言 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究範圍與目的 1 1.3 研究方式 3 1.4 文獻回顧 3 1.5 本文組織 9 第二章 基本資料蒐集與分析 10 2.1 氣象與雨量 10 2.2 水文地質 13 2.3 水資源設施 16 2.4 地下水觀測井及抽水試驗井設置 18 2.5 抽水試驗及資料分析 24 2.6 地下水水質檢測 27 2.7 水資源供需情形 33 第三章 水文地質概念化模式 36 3.1 地下水概念模式 36 3.2 數值模式選用、建立 41 3.2.1 模擬範圍 42 3.2.2 網格劃分及邊界條件 43 3.2.3 地形設定 43 3.2.4 參數設定 44 3.2.5 數值模式校正與驗證 53 第四章 可出水量評估 62 4.1 安全出水量分析方法 62 4.2 全年及豐枯水期安全出水量 65 4.3 配合高屏大湖開發期程模擬 84 4.4 可取水量分析成果討論 86 第五章 結論與建議 87 5.1結論 87 5.2建議 87 參考文獻 88 表目錄 表1.4-1 高屏大湖開發規模分析表 4 表1.4-2 土庫農場集水暗管出水量分析 7 表2.1-1 高雄地區氣象資料統計表 (民國85年～96年) 11 表2.2-1 屏東平原地下水主要含水層現況表 15 表2.4-1 土庫農場設置觀測井分析表 20 表2.4-2 本研究抽試觀測井建置成果表 23 表2.6-1 本研究之地下觀測站井資料 27 表2.6-2 水質水源標準表 30 表3.2-1 模擬範圍的水力傳導係數 46 表3.2-2 模擬範圍地下水使用量統計表 50 表3.2-3 敏感度分析一覽表 61 表4.2-1 四種情境模擬之安全出水量估算表 76 表4.2-2 無建置高屏大湖於土庫農場設置群井抽水對觀測井之地下水位影響表 78 表4.3-1 土庫農場鄰近淺層地下水安全出水量情境模擬說明表 84 表4.3-2 土庫農場鄰近淺層地下水安全出水量情境模擬條件設定說明表 84 表4.3-3 土庫農場鄰近淺層地下水安全出水量情境模擬結果彙整表 85 表4.3-4 土庫農場鄰近淺層地下水建議取水量彙整表 85 圖目錄 圖1.2-1 台糖土庫農場淺層地下水開發範圍圖 2 圖1.4-2 土庫農場集水暗管埋深及地下水位示意圖 6 圖1.4-3 土庫農場集水暗管出水量與地下水位關係 7 圖1.4-4 土庫農場淺層地下水取水布設方案 8 圖2.1-1 本研究區域年平均降雨量圖(民國85年至97年) 12 圖2.1-2 本研究區域月平均降雨量圖(民國85年至97年) 12 圖2.3-1 高屏溪流域及鄰近地區水資源施設位置概況圖 17 圖2.4-1 里港地區監測井分布圖 18 圖2.4-2 本研究抽水試驗井及觀測井位置示意圖 19 圖2.4-3 本研究觀測井水位觀測成果圖 21 圖2.4-4 水利署抽水試驗井及觀測井相對位置示意圖 22 圖2.4-5 水利署現場抽水試驗井及觀測井相對位置示意圖 22 圖2.4-6 台糖土庫3號井、4號井及5號井地層剖面圖 23 圖2.5-1 抽水試驗工作流程圖 26 圖2.6-1 本研究區之地下水質站井位置圖 28 圖2.7-1 高雄地區水資源供需情勢圖 34 圖2.7-2 屏東地區生活及工業用水供需比較圖 34 圖3.1-1 模擬範圍數值模式網格化概念圖 36 圖3.1-2 地下水文模式校正與驗證研究流程圖 37 圖3.2-1 本研究模擬範圍模式網格化概念圖 42 圖3.2-2 本計畫建置模擬範圍網格及邊界示意圖 43 圖3.2-3 屏東平原區域地質剖面位置圖 45 圖3.2-4 A-A段高屏大湖區域水文地質圖(中央地調所，民國86年) 45 圖3.2-5 模擬範圍水力傳導係數分布圖 47 圖3.2-6 模擬範圍觀測井之地下水位資料 48 圖3.2-7 模擬範圍初始水位圖 48 圖3.2-8 模擬範圍內抽水井位置圖 49 圖3.2-9 抽水井位置建置模式示意圖 52 圖3.2-10 模擬範圍分區利用UCODE模式進行參數推估 55 圖3.2-11(a) MW1估計值與觀測值圖 56 圖3.2-11(b) MW3估計值與觀測值圖 56 圖3.2-11(c) MW4估計值與觀測值圖 56 圖3.2-11(d) MW5估計值與觀測值圖 56 圖3.2-11(e) MW6估計值與觀測值圖 56 圖3.2-11(f) MW7估計值與觀測值圖 56 圖3.2-11(g) MW8估計值與觀測值圖 57 圖3.2-11(h) MW9估計值與觀測值圖 57 圖3.2-11(i) MW10估計值與觀測值圖 57 圖3.2-11(j) MW11估計值與觀測值圖 57 圖3.2-11(k) MW12估計值與觀測值圖 57 圖3.2-11(l) MW13估計值與觀測值圖 57 圖3.2-12(a) 民國96年10月水位校正後空間分布圖 58 圖3.2-12(b) 民國97年10月水位校正後空間分布圖 58 圖3.2-13(a) 土庫(1)觀測值與模擬值圖 59 圖3.2-13(b) 吉洋(1)觀測值與模擬值圖 60 圖4.1-1 希爾法之抽水量與地下水水位變化量之關係圖 63 圖4.2-1 在預定區網格細密化示意圖 66 圖4.2-2 無高屏大湖四種抽水規模之觀測井MW-8模擬水位圖 66 圖4.2-3 無高屏大湖情況之安全出水量模擬對應圖 67 圖4.2-4 建置高屏大湖及在預定區網格細密化示意圖 68 圖4.2-5 有高屏大湖三種抽水規模之觀測井MW-8模擬水位圖 69 圖4.2-6 有高屏大湖情況之全年安全出水量對應圖 69 圖4.2-7 (a)無建置高屏大湖及無水權量於土庫農場群井抽水圖 70 圖4.2-7 (b)無建置高屏大湖及有水權量於土庫農場群井抽水圖 70 圖4.2-7 (c)有建置高屏大湖及無水權量於土庫農場群井抽水圖 71 圖4.2-7 (d)有建置高屏大湖及有水權量於土庫農場群井抽水圖 71 圖4.2-8(a) 無高屏大湖及無水權量於枯水期安全出水量 72 圖4.2-8(b) 無高屏大湖及無水權量於豐水期安全出水量 72 圖4.2-8(c) 無高屏大湖及有水權量於枯水期安全出水量 73 圖4.2-8(d) 無高屏大湖及有水權量於豐水期安全出水量 73 圖4.2-8(e) 有高屏大湖及無水權量於枯水期安全出水量 74 圖4.2-8(f) 有高屏大湖及無水權量於豐水期安全出水量 74 圖4.2-8(g) 有高屏大湖及有水權量於枯水期安全出水量 75 圖4.2-8(h) 有高屏大湖及有水權量於豐水期安全出水量 75 圖4.2-9 (a)無建置高屏大湖及無水權量於枯水期地下水位分布圖 80 圖4.2-9 (b)有建置高屏大湖及無水權量於枯水期地下水位分布圖 80 圖4.2-9 (c)無建置高屏大湖及無水權量於豐水期地下水位分布圖 81 圖4.2-9 (d)有建置高屏大湖及無水權量於豐水期地下水位分布圖 81 圖4.2-9 (e)無建置高屏大湖及水權核發量於枯水期地下水位分布圖 82 圖4.2-9 (f)有建置高屏大湖及水權核發量於枯水期地下水位分布圖 82 圖4.2-9 (g)無建置高屏大湖及水權核發量於豐水期地下水位分布圖 83 圖4.2-9 (h)有建置高屏大湖及水權核發量於豐水期地下水位分布圖 83

    參考文獻
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