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研究生: 方政順
Fang, Cheng-Shun
論文名稱: 嘉南平原地區地下水污染潛勢之研究
Groundwater Vulnerability Study Within Chia-Nan Plain Region
指導教授: 吳銘志
Wu, Ming-Chee
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 地球科學系碩士在職專班
Department of Earth Sciences (on the job class)
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 303
中文關鍵詞: DRASTIC地下水污染潛勢度水文地質地理資訊系統嘉南平原
外文關鍵詞: DRASTIC, Groundwater Vulnerability, Hydrogeology, Geographic Information System, Chia- Nan Plain
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  • 嘉義、台南間之沖積平原地區,又稱嘉南平原,早期係以農業為主要社會型態,然而,隨科技日新月異之發展,工商業活動發達,土地使用強度日益增加,將原來平衡中的環境平添了諸多的變項;尤其以環境污染所帶來的衝擊為最。在各類污染源,如:事業廢水、農業活動、廢棄物掩埋場及家庭化糞池等,所產生的污染物排放劇增之下,地下水水質已逐年惡化。然而,地下水一旦遭受污染,其復育工作相當困難,因此,地下水的污染防治工作相對更形重要。
    本研究利用DRASTIC地下水污染潛勢系統評估方法,進行嘉南平原地區整體地下水污染潛勢度的分級與分析研究,爰藉此以探討瞭解嘉南平原地區整體地下水資源能忍受地表面污染源之潛勢度(vulnerability),分析結果顯示嘉南平原地區之地下水受污染潛勢度大致介於低度至中度之間,其中,嘉義縣大林、民雄及東石等三鄉鎮之地下水的污染潛勢度最高,亦即表示依這些地區之淺層地下水含水層的上覆地層之水文地質特性,其在保護地下水資源,減低污染物入侵的能力較差。

    The alluvial plain between Chia-Yi and Tainan, also called Chia-Nan Plain, where the agriculture is the primary social pattern in the early days. With the development of innovating technology for various industrial and commercial activities, the land-use has been intensified in many aspects; it added a great deal of environmental variables affecting the natural balance of the original environment. Nevertheless, the most impacts were brought about by environmental contamination problems.
    Year by year, among the various sources of environmental contamination, e.g., the waste-water discharge, agricultural activities, landfills, and family septic tanks, the annual contaminant discharge has been increased as well as the groundwater quality been deteriorated. It is in fact a great difficulty to restore the groundwater quality; once it has been polluted; not mentioning that most of the direct sources of contaminants were not well understood. Hence, groundwater resources conservation and quality protection are relatively more and more important.
    According to the results of this study, by adapting DRASTIC indices evaluation and statistic system, groundwater vulnerability of the Chia-Nan Plain Region are approximately between low and medium. Only three townships within the Chia-Yi region, i.e., Da-Lin, Min-Xiong, and Dong-Shi, are having higher groundwater resources vulnerabilities. It means that for those areas, due on their hydrogeological properties, the protectiveness of the covering layers above the shallow aquifer are a little bit of weaker, respectively.

    目 錄 摘要…………………………………………………………………I ABSTRAST…………………………………………………………Ⅱ 誌謝…………………………………………………………………Ⅲ 目錄…………………………………………………………………Ⅳ 圖目錄………………………………………………………………Ⅶ 表目錄………………………………………………………………Ⅹ 第一章 緒論………………………………………………………1 1-1 前言……………………………………………………1 1-2 研究目的………………………………………………4 第二章 文獻回顧…………………………………………………5 2-1 前人研究………………………………………………6 2-1.1 研究方法介紹…………………………………7 2-1.2 前人研究成果………………………………15 2-2 研究區域概述………………………………………21 2-2.1 地理位置………………………………………21 2-2.2 地形特徵與河川水系…………………………23 2-2.3 區域地質………………………………………27 2-2.4 水文地質………………………………………30 2-2.5 氣候條件……………………………………32 2-2.6 土地利用概…………………………………35 第三章 研究方法與步驟…………………………………………37 3-1 研究步驟………………………………………………37 3-2 DRASTIC地下水污染潛勢評估系統…………………40 3-2.1 DRASTIC 水文地質參數及評分標準…………40 3-2.2 DRASTIC 污染潛勢評估指標…………………49 第四章 結果與討論………………………………………………51 4-1 DRASTIC污染潛勢評估結果…………………………53 4-1.1 地下水位面深度………………………………55 4-1.2 淨補注量………………………………………57 4-1.3 含水層介質……………………………………60 4-1.4 土壤介質………………………………………61 4-1.5 地形……………………………………………67 4-1.6 透氣層介質……………………………………67 4-1.7 水力傳導係數…………………………………72 4-1.8 DRASTIC污染潛勢指標………………………84 4-2 綜合討論…………………………………………90 4-2.1 DRASTIC一般權重與農業權重值之分析探討……90 4-2.2 地下水污染潛勢與現行水源水質保護區管制現況之探討………92 4-2.3 濁水溪沖積扇對本區地下水污染潛勢影響之探討………97 4-2.4 嘉南平原地區海岸線變遷對地下水污染潛勢影響之探討……100 4-2.5 污染潛勢指標與土地利用及開發之探討………103 第五章 結論與建議………………………………………………106 5-1 結論……………………………………………………106 5-2 建議……………………………………………………107 參考文獻……………………………………………………………109 附錄………………………………………………………………… 114 附錄一 研究區域內各網格之DRASTIC各項參數評分值及污染潛勢指標值……115 附錄二 地下水觀測網各監測井之地下水位歷線圖……219 附錄三 地下水觀測網各監測井之地質鑽探柱狀圖……241 自述………………………………………………………303 圖目錄 圖1-1 水循環圖…………………………………………………2 圖1-2 各類地表污染源入滲至地下含水層示意圖……………4 圖2-1 屏東平原DRASTIC(一般指標)地下水污染潛勢圖……19 圖2-2 屏東平原DRASTIC(農業指標)地下水污染潛勢圖……20 圖2-3 屏東平原GOD地下水污染潛勢圖………………………20 圖2-4 屏東平原AVI地下水污染潛勢圖………………………20 圖2-5 屏東平原俄羅斯法(Ⅰ)地下水污染潛圖…………………20 圖2-6 嘉南平原地區示意圖………………………………………22 圖2-7 臺灣九大地下水分區…………………………………22 圖2-8 研究區域之地理位置……………………………………22 圖2-9 研究區域之地形特………………………23 圖2-10 研究區域河川流域分佈圖…………………24 圖2-11 研究區域地質圖………………………………………28 圖2-12 研究區域斷層分佈圖……………………………30 圖2-13 研究區域水文地質分佈概況圖…………………32 圖2-14 嘉義氣象站氣溫統計……………………………34 圖2-15 嘉義氣象站降雨量統計圖………………………34 圖2-16 嘉義氣象站日照統計圖…………………………34 圖2-17 嘉義氣象站降雨日數統計圖……………………34 圖2-18 台南氣象站氣溫統計圖…………………………34 圖2-19 台南氣象站降雨量統計圖………………………34 圖2-20 台南氣象站日照統計圖…………………………34 圖2-21 台南氣象站降雨日數統計圖……………………34 圖3-1 研究工作流程示意圖………………………………39 圖3-2 DRASTIC各參數因子示意圖………………………41 圖3-3 地下水位面深度示意圖……………………………42 圖3-4 地下水補注示意圖…………………………………44 圖4-1 地下水觀測井分佈示意圖…………………………52 圖4-2 研究區域格網示意圖………………………………54 圖4-3 地下水位面深度(D值)評分結果……………………56 圖4-4 臺灣地下水資源圖-地下水流模數……………………58 圖4-5 淨補注量(R值)評分結果………………………59 圖4-6 含水層介質(A值)評分結果……………………62 圖4-7 全省山坡地土壤調查分佈圖………………………63 圖4-8 嘉義縣、市土壤調查分佈圖………………………63 圖4-9 台南市土壤調查分佈圖……………………………63 圖4-10 土壤介質(S值)評分結果………………………66 圖4-11 研究區域之地表高程………………………………68 圖4-12 研究區域之地表坡度………………………………68 圖4-13 地形(T值)評分結果…………………………………69 圖4-14 透氣層介質(I值)評分結果…………………………71 圖4-15 水力傳導係數(C值)評分結果………………………73 圖4-16 嘉南平原地區DRASTIC污染潛勢分佈圖………………84 圖4-17 DRASTIC指標與地面水入滲時間關係圖………………85 圖4-18 嘉南平原地區地下水污染潛勢指標評分結果………89 圖4-19 嘉南平原地區地下水污染潛勢指標評分結果(農業權重)………91 圖4-20 嘉南地區飲用水水源水質保護區劃定範圍圖…………94 圖4-21 嚴重地層下陷區域圖……………………………………96 圖4-22 嘉南平原五個水文地質次分區…………………………98 圖4-23 嘉南平原地區地下水污染潛勢指標評分結果(水系分佈)………99 圖4-24 台南期及大湖期海侵嘉南海岸線圖……………………101 圖4-25 台南期及大湖期海侵台南海岸線圖……………………101 圖4-26 17至18世紀嘉南海岸線圖……………………………102 圖4-27 19世紀嘉南海岸線圖…………………………………102 圖4-28 17至18世紀台南海岸線圖……………………………102 圖4-29 19世紀台南海岸線圖…………………………………102 圖4-30 八掌溪下游河道變遷圖………………………………103 圖4-31 曾文溪下游河道變遷圖………………………………103 圖4-32 二仁溪下游河道變遷圖……………………………103 圖4-33 大林、民雄地區土地利用圖……………………………105 圖4-34 東石地區土地利用圖……………………………………105 表目錄 表2-1 DRASTIC各參數之權重………………………………8 表2-2 GOD法污染潛勢分級之定義…………………………10 表2-3 CT 值與含水層污染潛勢指標之關係………………11 表2-4 EPIK法地下水污染潛勢度分級表…………………12 表2-5 地下水受保護程度之分級標準………………………15 表2-6 各種地下水污染潛勢評估法比較表…………………18 表2-7 嘉南地區地形類別統計表……………………………36 表2-8 嘉義、台南縣市都市及非都市土地面積統計表……36 表2-9 嘉義、台南縣市都市發展用地面積分配表…………36 表2-10 嘉義、台南縣市非都市發展用地面積分配表………36 表3-1 地下水位面深度(D值)分級與評分表………………41 表3-2 淨補注量(R值)分級與評分表………………………42 表3-3 含水層介質(A值)分類與評分表……………………43 表3-4 土壤介質(S值)分類與評分表………………………44 表3-5 地形(T值)分級與評分表……………………………45 表3-6 透氣層介質(I值)分類與評分表……………………46 表3-7 水力傳導係數(C值)分級與評分表…………………47 表4-1 DRASTIC各項參數因子所使用之資料來源一覽表……53 表4-2 研究區域內含水層介質之分類評分表…………………60 表4-3 臺灣地區土壤介質之分類評分表………………………64 表4-4 研究區域內通氣層介質之分類評分表…………………70 表4-5 本研究區地下水觀測井之DRASTIC各項參數評分結果及地下水污染潛勢指標……………74 表4-6 DRASTIC指標及地面水入滲時間分級表…………………85 表4-7 本研究DRASTIC指標分級及污染潛勢度分級表………88 表4-8 水源區劃設之法令依據與方式…………………………93

    參考文獻
    甘東富,2002,整合DRASTIC模式及區域性地下水水質監測井網監測頻率之初步研究,國立屏東科技大學土木工程系碩士論文,第1~3,28~37頁。
    吳銘志,2001,臺灣地區地下水文圖繪製工作成果報告,經濟部水資源局。
    吳銘志,2003臺灣地區地下水文圖,水文地質調查與應用研討會論文集,第149~165頁。
    吳銘志,2004,臺灣地區地下水文圖圖集繪製工作(2/4)期末報告,經濟部水利署。
    吳銘志,2005,臺灣地區地下水文圖圖集繪製工作(3/4)期末報告,經濟部水利署。
    吳銘志,2006,臺灣地區地下水文圖圖集繪製工作(4/4)期末報告,經濟部水利署。
    林朝棨,1961,臺灣西南部之貝塚與其地史學意義,考古人類學刊第十五期,49~94頁
    洪瑛鈞,2002,金門地區地下水污染潛勢分析,國立交通大學土木工程系碩士論文,第1~56頁。
    施學銘,1996,海岸環境變遷,台灣海岸濕地保育研討會論文集,第1~19頁。
    徐年盛、張國能,1989,DRASTIC地下水污染潛能評估系統之介紹,臺灣水利第三十七卷第二期。
    張良正,1999,臺灣地區地下水觀測網水質調查分析及指標井選定研究計畫,經濟部水資源局,第52~119頁。
    張延光,2001,臺灣重要水源保護區問題分析與經營管理策略之探討,國立中興大學水土保持系博士論文,第3-11~3-22頁。
    張瑞津、石再添、陳翰霖,1998,臺灣西南部嘉南平原的海岸變遷研究,師大地理研究報告第28期。
    張徽正、林啟文、陳勉銘,1997,臺灣地區活動斷層分布圖。
    陳翰霖,1999,十七世紀以來臺灣西南海岸平原地形變遷之研究,中國文化大學地學研究所博士論文,第1-4~24-54頁。
    陳文福,2005,臺灣的地下水,第174~185頁。
    陳培源,2006,臺灣地質,第2-6~2-7頁。
    陳家洵,1997,國立中央大學應用倫理研究通訊第三期公害專題 地下水污染問題之討論
    陸挽中、賴慈華、陳瑞娥、林燕初、黃智昭、費立沅,2006,台南高雄地區地下水文地質概況,資源工程研討會論文集,第82~85頁。
    陸挽中、賴慈華、陳瑞娥、黃智昭、費立沅,2007,嘉南平原水文地質調查研究,地質環境與資源研討會壁報。
    曾鈞敏、林文勝、蕭健雄,2003 臺灣地區地下水現況與管理決策支援系統發展,水文地質調查與應用研討會論文集,第26、32~38頁。
    賀新春、邵東國、陳南祥,劉丞林,2005,幾種評價地下水環境脆弱性方法之比較,長江科學院院報第二十二卷第三期。
    黃緒瑩、吳銘志、鍾廣吉,2007,高雄平原地區地下水污染潛勢之研究,國立成功大學地球科學系碩士論文,第1~50頁。
    葉俊榮,1998,臺灣水源水質保護法治的分析與檢討,河川再造研討會論文集(水源保護政策之檢討),第23~88頁,時報文教基金會。
    賴典章、費立沅、江崇榮,2003臺灣地區地下水分區特性,水文地質調查與應用研討會論文集,第1~16頁。
    嚴明疆、徐丞東,2005,地下水脆弱性評價的必要性,新疆地質第二十三卷第三期。
    經濟部中央地質調查所,1986,五十萬分之一臺灣數值地質圖(據紙圖重製)。
    經濟部水利處,2000,臺灣地區地下水觀測網整體計畫--八十八下半年及八十九年度子計畫成果報告(宜蘭平原、桃園台地、嘉南平原)。
    經濟部水利署,2003,臺灣地下水資源圖說明書。
    經濟部水利署-水文水資源資料管理供應系統網站,
    http://gweb.wra.gov.tw/wrweb/。
    經濟部水資源局,1998,臺灣地區南部區域水資源綜合發展計畫專題報告(一)水資源基本資料彙整分析。
    經濟部水資源統一規劃委員會,1986,臺灣地下水文地質圖。
    經濟部水資源統一規劃委員會,1992,臺灣地區地下水資源。
    臺灣省政府環保處,1994,臺灣省地下水水質監測站網整體規劃第一階段報告(本文一),第6-21~6-33頁。
    臺灣省政府環保處,1995,臺灣省地下水水質監測站網整體規劃工作成果報告(本文),第4-1~4-45、6-1~6-66頁。
    臺灣省政府環保處,1995,臺灣省地下水水質監測站網整體規劃第二階段工作成果報告(附錄一),附錄E。
    行政院環境保護署,2005,地下水監測井管理及水質監測作業手冊(草案),第2~6頁。
    臺灣省中興大學農學院土壤系,1975,雲林縣土壤調查報告,共166頁。
    行政院環境保護署土壤及地下水污染整治網站-整治法及相關法規,http://ww2.epa.gov.tw/SoilGW/index.asp。
    行政院環保署-環境資料庫網站,http://edb.epa.gov.tw/gis/func1/frame.asp。
    中央氣象局全球資訊網網站,http://www.cwb.gov.tw/。
    中央大學應用地質研究所 工程地質與新科技研究室網站
    http://gis.geo.nuu.edu.tw/。
    臺灣大學水工試驗地下水觀測網網站,
    http://pc183.hy.ntu.edu.tw/index.php。
    縣市綜合發展計畫資訊系統網網站,
    http://gisapsrv01.cpami.gov.tw/cpis/cprpts/index.htm。
    Aller L., Bennett T., R. J. Petty and G. Hackett, 1987, DRASTIC:A Standardized System for Evaluating Groundwater Pollution Potential Using Hydrogeologic Setting, U.S. Environmental Protection Agency Rep EPA/600/2-87/035.
    Cerniello A., D. Duggi, P. Napplitano, 1997, Comparison between parametric methods to evaluate aquifer pollution vulnerability using GIS:an example in the “Piana Campana”,southern Italy, pp 1721-1726, In:Marinos PG, Koukis GC,Tsiambaos GC, and Stournaras GC(eds)Engineering geology and the environment. Balkema, Rotterdam.
    Civita M. and M. De Maio, 1997, SINTACS. Un sistema parametrico per la valutazione e la cartografia della vulnerabilità degli acquiferi all’ inquinamento. Metodologia and Automatizzazione, Pitagora Editrice, Bologna, vol.60.
    Doerfliger N., P. -Y. Jeannin, F. Zwahlen, 1999, Cases and Aolutions: Water Vulnerability Assessment in Karst Environments: A New Method of Defining Protection Areas Using a Multi-attribute Approach and GIS Tools(EPIK Method), Environment Geology, vol.39, Issue2, pp.165-176.
    Dzhamalov R. G. and I. S. Zektser, 2002, Principls of Groundwater Protection(Russian Expirience), Lewis Publishers, pp.103-114.
    Fenn, D. G., K. J. Hanley, and T. V. Degeare, 1975, Use of the Water Balance Method for Predicting Leacheate Generation from Solid Waste Disposal Sites, U.S. EPA Solid Waste Report No. 168, Cicinananti, Ohio.
    Freeze, R. A. and J. A. Cherry, 1979, Groundwater, Prentice-Hall Inc., pp.26-40,303-352.
    Foster, S. S. D. and R. C. A. Hirata, 1988, Groundwater pollution risk assessment:a methodology using available data, WHO-PAHO-CEPIS Technical Report(Lima-Peru), pp.73.
    Gibb, J. P., M. J. Barcelona, S C. Schock,and Mark W. Hamton, 1983, Hazardous Waste in Ogle and Winnebago Counties:Potential Risk Via Ground Water due to Past and Present Activities, Illinois Department of Energy and Natural Resources , Document No.83/26
    Gogu R. C. and A. Dassargues, 2000, Sensitivity Analysis for the EPIK Method of Vulnerability Assessment in a Small Karstic Aquifer, Southern Belgium, Hydrogeology Journal, vol.8, pp.337-345.
    Gogu R. C. and A. Dassargues, 2000, Current trends and future challenges in groundwater vulnerability assessment using overlay and index methods, Environmental Geology, vol.39, No.6, pp.337-345.
    Harter T. and L. G. Walker, 2001, Assessing Vulnerability of Groundwat, http://www.dhs.ca.gov/ps/ddwem/dwsap/DWSARindex.htm.
    LeGrand, H E., 1983, A Standardized System for Evalution Waste disposal sites, National Water Well Association , Worthington, Ohio.
    Thornwaite, S. W. and J. R. Mather, 1957, Instructions and Tables for Computing Potential Evaportranspiration and the Water Balance, Drexel Institute of Technology, Laboratory of Climatology, Publications in Climatology, Centerton, New Jersey, vol.10, No.3.
    U.S. EPA., 1983, Surface Inpoundment Assessment, National Report, U.S. EPA. 570/9-84-002.
    U.S. EPA National Water Well Association, 1985, DRASTIC:A Standardized System for Evaluating Ground Water Pollution Potential Using Hydrogeologic Settings, U.S. EPA.
    van Stempvoot D. , L. Ewert and L. Wassenaar, 1992, Aquifer Vulnerability Index:A GIS Compatible Method for Groundwater Vulnerability Mapping, Canadian Water Resources Journal, vol.18, No.1, pp.25-37.
    van Stempvoot D. , L. Ewert and L. Wassenaar, 1992, AVI:A Method for Groundwater Protection Mapping In the Prairie Provinces of CANADA, Final Report of Groundwater and Contaminants Project of Environmental Sciences Division.
    Vrba, J. and A. Zaporozec, 1994, Guidebook on Mapping Groundwater Vulnerability,International Association Hydrogeologists.
    Zektser, I. S., 2000, Groundwater and the Environment-Application for the Global Community, Lewis Publishers, pp.103-114.

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