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研究生: 侯伊浩
Hou, Yi-Hao
論文名稱: 應用地層下陷模式探討地下水位與地層下陷量相關性之研究
Study of The Correlation Between Groundwater and Land Subsidence by Using the Land Subsidence Model
指導教授: 李振誥
Lee, Cheng-Haw
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 資源工程學系
Department of Resources Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 144
中文關鍵詞: 地下水地層下陷地下水超抽MODFLOW
外文關鍵詞: Groundwater, Subsidence, Overpumping, MODFLOW
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  • 台灣西部沿海超抽地下水嚴重,使得長年地下水供需失衡,造成
    該地嚴重地層下陷,其中雲林地區為全國下陷面積最大,下陷速率全
    台第二之地區,也因此雲林地區之地層下陷研究成為重要課題。
    本研究首先利用地下水流數值模擬軟體MODFLOW 建構濁水溪
    沖積扇地下水流數值模型,接著藉由參數率定求得符合現地之水文地
    值概念模式,結合層間貯水套件(Interbed Storage Package),以建立
    雲林地區地層下陷模型,最後評估不同的水位資料型式,對地層下陷
    量之計算差異。
    本文將地下水流數值模型之觀測水井資料分成月帄均水位(模式
    一)、當月最高水位(模式二)與當月最低水位(模式三),分別進行地層
    下陷模擬,並將其結果與雲林地區10 口地層下陷監測井比較,發現
    下陷趨勢大致相符,且主要下陷區域為雲林縣之崙背鄉、二崙鄉、褒
    忠鄉、元長鄉、口湖鄉、水林鄉。模式一以元長國小、虎尾國小與客
    厝國小等靠內陸地區之監測站較為準確;模式二以建陽國小與金湖國
    小等沿海偏南之監測站較佳;模式三以崙豐國小、新興國小、龍岩國
    小與峰安國小等沿海偏北之監測站較符合。

    There have serious problems of overpumping of groundwater in the
    coast area of the western Taiwan, especially in Yunlin area which has the
    most subsidence area and the serious subsidence rate in Taiwan. If
    subsidence keeps growing, it will make the supply and demand of
    groundwater unbalanced, cause heavy subsidence and affect the
    geo-engineering constructions of the country.
    The purpose of this thesis is to study the amount of land subsidence
    in Yunlin area. The numerical simulation groundwater flow software
    MODFLOW is applied to construct numerical models of groundwater
    flow at Chou-Shui alluvial fan. By setting hydraulic parameters, the
    combined hydrological model with the code (Interbed Storage Package)
    can be built the model of land subsidence in Yunlin. Then we evaluate the
    difference in amount of land subsidence under three types of water level
    observation data, average water level of the month (model 1), the highest
    water level of the month (model 2), and the lowest water level of the
    month (model 3). Finally, the difference between collected data and the
    simulation results of the land subsidence is compared.
    As compared between field measurement data and simulation results
    with three models, it indicated that the trend of simulation results of the
    land subsidence corresponds to the filed measurement of land subsidence.
    In subsidence stations in inland area of Yunlin, such as Yuan-Chang
    elementary school, Hu-Wei elementary school and Ke-Tsuo elementary
    school, simulation results of subsidence in model 1 had more accurate
    results of subsidence compared with field measurement. In subsidence
    stations such as Jian-Yang elementary school and Jin-Hu elementary
    school of southern coast, simulation results of subsidence in model 2 had
    better correction results of subsidence. In subsidence stations of northern
    III
    coast area such as Lun-Feng elementary school, Shin-Shing elementary
    school, Lung-Yan elementary school and Feng-An elementary school,
    simulation results of subsidence in model 3 had better correction of
    subsidence.

    摘 要 ................................................................................................... I 誌 謝 ................................................................................................ IV 表目錄 ............................................................................................... VII 圖目錄 ............................................................................................. VIII 緒論 ................................................................................................... 1 1.1 前言............................................................................................................ 1 1.2 前人研究與背景........................................................................................ 2 1.2.1 地層下陷模擬文獻回顧................................................................ 2 1.2.2 雲林地區水文地質調查文獻回顧................................................ 3 1.3 研究目的與方法........................................................................................ 4 第二章 區域概述 ................................................................................... 6 2.1 氣象與水文................................................................................................ 6 2.2 地層下陷情況............................................................................................ 8 2.3 數值地形.................................................................................................. 12 第三章 地下水流數值模擬 ................................................................. 14 3.1 MODFLOW 地下水流數值軟體介紹 .................................................... 14 3.2 地下水流數值模擬之建構...................................................................... 15 3.2.1 濁水溪沖積扇之雲林地區模式概念分層.................................. 15 3.2.2 MODFLOW 資料輸入 ................................................................ 26 3.2.3 模式率定...................................................................................... 31 第四章 地層下陷數值模擬 ................................................................. 38 4.1 INTERBAD 模式介紹 ............................................................................ 38 4.2 敏感性分析.............................................................................................. 40 4.3 雲林地區地層下陷模式之建構.............................................................. 43 4.3.1 INTERBAD 模式資料輸入 ........................................................ 43 4.3.2 INTERBAD 模式模擬結果 ........................................................ 44 VI 第五章 結論與建議 ............................................................................. 51 5.1 結論.......................................................................................................... 51 5.2 建議.......................................................................................................... 52 參考文獻 ................................................................................................. 53 附錄A ................................................................................................. 59 A.1 地下水流控制方程式與有限差分方程式 ................................................... 60 A.2 迭代運算 ....................................................................................................... 69 附錄B 雲林地區模式率定含水層之地下水位歷線圖 ..................... 72 附錄C 雲林地區地下水位等值圖 ................................................... 120 附錄D 雲林地區補注量之換算設定 ............................................... 124 附錄E 地層下陷量歷線圖 ............................................................... 128 附錄F 地層下陷量之現地資料與模擬值比較 ............................... 137

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