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研究生: 温芷晴
Wen, Chih-Ching
論文名稱: 臺灣北部地區伏流水資源開發潛力之評估
Assessing the potential of water resources within the hyporheic zones for the areas in northern Taiwan
指導教授: 羅偉誠
Lo, Wei-Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 水利及海洋工程學系
Department of Hydraulic & Ocean Engineering
論文出版年: 2024
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 72
中文關鍵詞: 伏流水反距離權重法指標評估
外文關鍵詞: hyporheic flow, inverse-distance weighted method, indicator evaluation method
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  • 伏流水是指存在於河床下方透水性地層中的水源,經過天然過濾,具有高水質和穩定供水的優點,與其他水資源的開發利用相比,伏流水的優勢在於對環境影響較小、開發成本較低、施工時程較快,且效益顯著,本研究主要針對臺北市、新北市、桃園市、新竹市、新竹縣等進行伏流水資源的開發潛力評估。
    伏流水開發場域的選定主要於取決於現場的地文和水文條件,例如表示土壤的透水性質的水力傳導係數(Hydraulic conductivity)或者影響取水難易度的地下水位或是地下水位埋深等,且伏流水開發不易,場域的選擇攸關工程的成敗,因此事前的評估和篩選將會影響工程成效。
    依不同場域之伏流水特性,取水設施可分為水平式集水管、集水廊道、輻射井及寬口井等四種取水方式,為避免工程浪費,可先藉由取水量推估經驗公式估算不同取水設施之可取水量,根據其估算結果得出較有效率之取水方式,後續可再進行更進一步之工程模擬。
    研究結果顯示,新店溪段約位於斷面 114020_012 至 114020_013 及頭前溪觀測井周邊頭前溪橋上游約 500 公尺至下游約 700 公尺由於此段地層水力傳導係數較高、地下水位較淺,豐枯水期水位變化穩定等因素,因此評分最高,具有相當的開發潛力。
    根據本研究所假設之參數估算可取水量,新店溪伏流水開發潛能河段若採用集水廊道可取得較高取水量,約為 65000 CMD;頭前溪潛能河段則採用水平式集水管可取得較高取水量,約為 45000 CMD。

    Hyporheic flow refers to the water that exists in the permeable stratum below the riverbed. Besides being naturally filtered, hyporheic flow has better water quality and a steadier water supply than overland flow. Hyporheic flow exploitation also has multiple advantages over using other water resources, such as having less environmental impact, having less cost to exploit, and requiring less time to construct related hydraulic facilities. This study mainly aims to evaluate the exploitation potential of hyporheic flows for some notable cities in Northern Taiwan, namely, Taipei City, Hsinpei City, Taoyuan City, Hsinchu City, and Hsinchu Country. Hyporheic flow potential evaluation mainly depends on the site's geologic and hydrologic conditions, such as the soil hydraulic conductivity, water table changes between wet and dry periods, and groundwater depth from the surface.These factors reflect either indicative of actual soil permeability or water extraction difficulty.
    According to the hyporheic flow characteristics in different sites, water intake facilities can be divided following water intake methods into four types: horizontal collection pipes, collection corridors, radiating wells, and wide-mouth wells. Our study reveals that the potential hyporheic flow exploitation in the Xindian River can reach a water intake capacity of about 65,000 CMD when using a catchment gallery. Potential exploitation of the Toucian River can achieve a water intake capacity of about 45,000 CMD when using a horizontal catchment pipe.

    摘要 I ABSTRACT II 致謝 IX 目錄X 圖目錄XII 表目錄XIV 第一章 緒論1 1-1 研究背景 1 1-2 研究動機與目的2 1-3 研究流程 4 第二章 文獻回顧5 2-1 伏流水定義5 2-2 指標評估法6 第三章 研究區域9 3-1 區域概述 9 3-2 氣候概述 10 3-3 水文、地文概述13 3-4 測站資料 17 第四章 研究方法21 4-1 指標權重法21 4-2 伏流水取水量推估 25 4-2-1 水平式集水管25 4-2-2 集水廊道28 4-2-3 輻射井 30 4-2-4 寬口井 33 第五章 結果與討論36 5-1 伏流水潛力場域分析36 5-2 伏流水可取水量分析45 第六章 結論與建議53 6-1 結論 53 6-2 建議 54 參考文獻55

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