臺灣博碩士論文加值系統

臺灣現有溫泉露頭約百餘處，重要溫泉區逾二十處。由於近年來溫泉產業蓬勃發展，溫泉使用量快速增加，部份溫泉區之溫泉水量似有超限使用現象。為落實溫泉資源永續經營，本研究探討礁溪溫泉區近年之溫泉資源總量管制情形，首先收集2011至2012年間現地水文地質資料及溫泉水監測數據並加以分析，進一步建構礁溪溫泉區水文地質概念模式，利用MODFLOW軟體對地下水流進行模式三維模擬，以求出符合現地水文地質架構與水力參數的模型。由現場溫泉監測井資料顯示，2012年水位及水溫與2011年比較，並無明顯變化，溫泉水資源使用應在平衡狀態，由2011至2012年水準量測顯示，各水準點變動為±0.2公分，並無地層下陷潛勢。經現地調查後推估，礁溪溫泉使用量約16,318～23,539立方公尺/天，由數值模擬與水平衡分析推估結果顯示，溫泉熱水補注量約為18,448～25,669立方公尺/天，相較於現地調查推估結果多13％。

There are over a hundred hot spring outcrops in Taiwan and about 20 are commercialized. In recent years the hot spring industries experience rapid growths that dramatically increase the withdrawals of hot spring thermal water. First collected from 2011 to 2012 between the in situ data and monitoring data and to analyze and construct the Hot springs area hydrogeological conceptual model using MODFLOW software on groundwater flow model three-dimensional simulations, in order to meet situ hydrogeological structure and hydraulic parameters model.Spa monitoring wells by the field data, in 2012 the water level and water temperature compared with 2011, there is no significant change in spa water should be used in a balanced state, from 100 to 101 years level measurements indicate changes in the level point ± 0.2 cm, no subsidence potential.The investigation is now estimated Hot springs after about 16,318 ~ 23,539 cubic meters using / day, by the numerical simulation to estimate the water balance analysis showed that spa water recharge is about 18,448 ~ 25,669 cubic meters / day, compared compared with the results in the present investigation to estimate more than 13%.

第一章 緒論...............1
1.1 前言..................1
1.2 前人研究與背景..........1
1.3 研究方法...............3
1.4 研究目的及流程..........4
第二章 區域背景.............6
2.1 礁溪溫泉的發展..........6
2.1.1 礁溪溫泉產業 ..........8
2.2 地質背景與溫泉成因.......11
2.3 地層下陷...............20
第三章 溫泉與地層下陷監測.....21
3.1溫泉監測................21
3.1.1溫泉監測作業方法........21
3.1.2溫泉水位與水溫監測數據...27
3.1.3各井之垂直井溫..........42
3.1.4水質監測...............50
3.1.5溫泉使用現況調查........54
3.2地層下陷監測.............65
3.2.1 2011年地層下陷監測.....65
3.2.2地層下陷分析結果.........75
第四章 礁溪溫泉地下水流數值模擬..77
4.1氣象與水文地質資料.........80
4.2溫泉生成模式..............85
第五章 結論與建議.............97
5.1 結論....................97
5.2 建議....................98
參考文獻.....................99

 
表目錄
表 2 1、礁溪溫泉之水文地質相關研究.........13
表 3 1、監測井之基本資料.................22
表 3 2、監測井之水位與儀器(2011年8月).....24
表 3 3、溫泉常用監測儀器之基本規格.........24
表 3 4、歷年之人工水位量測數據............30
表 3 5、感測頭深度一覽表.................31
表 3 6、水利署礁溪地區溫泉監測井監測有效統計.31
表 3 7、JS010大排歷年各深度垂直井溫.......47
表 3 8、JS003-1公園歷年各深度垂直井溫.....47
表 3 9、JS015大忠歷年各深度垂直井溫.......48
表 3 10、JS005香檳歷年各深度垂直井溫......48
表 3 11、R002湯圍2歷年各深度垂直井溫......48
表 3 12、JS003停車場歷年各深度垂直井溫.....48
表 3 13、JS011奇立丹歷年各深度垂直井溫.....49
表 3 14、R004國小歷年各深度垂直井溫........49
表 3 15、R003太子歷年各深度垂直井溫........49
表 3 16、觀測井歷年導電度(μS/cm25℃)......51
表 3 17、各觀測井歷年導電度平均............52
表 3 18、人口數與戶數之近年統計............56
表 3 19、宜蘭縣礁溪地區沉陷觀測樁水準測量成果表.76
表 4 1、得子口溪五峰雨量站之歷年雨量記錄(單位：mm)..81
表 4 2、礁溪溫泉地區蘊藏量與補注量推估 單位：CMD....86
表 4 3、宜蘭縣政府已設置溫泉監測井..........88
表 4 4、礁溪地區水文地質參數表(張寶堂，2004).94
表 4 5、礁溪地區監測井溫泉水位表............96

 
圖目錄
圖 1-1、研究流程圖..................5
圖 2 1、礁溪溫泉之地形與地質分布......11
圖 2 2、礁溪溫泉之水文地質...........13
圖 2 3、地電阻剖面..................15
圖 2 4、(A)井溫剖面(B)水溫剖面.......16
圖 2 4、(C)東北-西南剖面圖...........17
圖 2 5、礁溪溫泉成因解釋.............19
圖 2 6、推測溫泉水之水平流向..........19
圖 2 7、民國81至96年宜蘭地區地區累積下陷量等值線圖......20
圖 3 1、監測井之分布位置(其中湯圍井與國小井一站有兩口)...23
圖 3 2、水溫水壓量測儀器.............25
圖 3 3、荷蘭Van Essen Diver的應用程式LDM...........25
圖 3 4、荷蘭Diver應用程式LDM之繪圖展示功能............26
圖 3 5、JS002遊客中心井之歷年水位與水溫日平均數據.......32
圖 3 6、JS003停車場淺井之歷年水位與水溫日平均數據.......33
圖 3 7、JS010大排深井之歷年水位與水溫日平均數據 .........34
圖 3 8、JS011奇力丹淺井之歷年水位與水溫日平均數據.......35
圖 3 9、JS012新小深井之歷年水位與水溫日平均數據 .........36
圖 3 10、JS015大忠路之歷年水位與水溫日平均數據..........37
圖 3 11、R001湯圍淺井之歷年水位與水溫日平均數據 .........38
圖 3 12、R002湯圍深井之歷年水位與水溫日平均數據 .........39
圖 3 13、R003太子井之歷年水位與水溫日平均數據...........40
圖 3 14、R004國小井之歷年水位與水溫日平均數據...........41
圖 3 15、JS003停車場井之垂向井溫......................43
圖 3 16、JS010大排深井之垂向井溫.....................43
圖 3 17、JS011奇立丹深井之垂向井溫....................44
圖 3 18、R004國小深井之垂向井溫.......................44
圖 3 19、JS015大忠路井之垂向井溫......................45
圖 3 20、R002湯圍井之垂向井溫.........................45
圖 3 21、R003太子井之垂向井溫.........................46
圖 3 23、JS005香檳井之垂向井溫........................47
圖 3 24、總溶解固體(TDS)，其與導電度(EC)迴歸之關係為圖....53
圖 3 25、礁溪溫泉區家庭使用量推估流程...................54
圖 3 26、本研究礁溪溫泉區家用溫泉調查區域範圍示意..........55
圖 3 27、礁溪溫泉區內民用溫泉井........................57
圖 3 28、大忠路溫泉住宅街景(1).........................58
圖 3 30、德陽路溫泉住宅街景............................59
圖 3 32、各溫泉區使用量推估流程.........................62
圖 3 33、礁溪溫泉取用量量測點...........................63
圖 3 34、礁溪溫泉取用量量測點...........................64
圖 3 35、各井點水準樁點照片.............................68
圖 3 35、各井點水準樁點照片(續1)........................69
圖 3 35、各井點水準樁點照片(續2)........................70
圖 3 36、本研究沉陷樁水準測量規劃流程圖...................71
圖 3 37、編號9034一等水準點概略位置及現況.................72
圖 3 38、編號X023一等水準點概略位置及現況.................73
圖 3 39、編號9035一等水準點概略位置及現況.................74
圖 4 1、GMS地下水流軟體及其模組示意圖 ....................79
圖 4 2、含水層網格化系統示意圖...........................79
圖 4 3、礁溪地區的區域地質...............................82
圖 4 4、監測井井位及溫泉溫度分布.........................87
圖 4 5、礁溪溫泉地區溫泉蘊藏分布範圍(深度150公尺剖面)........90
圖 4 6、礁溪溫泉地區之地下溫泉剖面圖.......................91
圖 4 7(a)、礁溪溫泉區數值模式範圍(修改至周家慧，2009).......92
圖 4 7(b)、礁溪溫泉區數值模式網格及邊界條件示意圖............93
圖 4 8、礁溪溫泉水平衡模式示意圖..........................95
圖 4 9、礁溪溫泉區溫泉水位分佈圖..........................96

1.工業技術研究院礦業研究所(1975)臺灣地熱資源探勘工作報告，共450頁。
2.工業技術研究院能源與資源研究所(1993)礁溪溫泉區地球物理及鑽井探勘報告。宜蘭縣政府出版，共130頁。
3.工業技術研究院能源與資源研究所(2000-2003)台灣溫泉水資源之調查及開發利用。經濟部水利署出版，共240頁。
4.工業技術研究院及臺灣糖業公司(2003)礁溪溫泉地區觀測井建置成果報告。經濟部中央地質調查所出版，共130頁。
5.玉山資源股份有限公司(2008)北區溫泉監測系統站址規畫設計。經濟部水利署出版。
6.江新春(1976)宜蘭平原之震測。礦業技術，第14－6期，第212－221頁。
7.吳永助(1973)台灣溫泉區之地熱潛能。礦業技術，第10－12期，第2－6頁。
8.林朝宗(2000)新店地質圖說明書。五萬分之一臺灣地質圖說明書，圖幅第九號，經濟部中央地質調查所，共75頁。
9.黃鑑水、何信昌(1989)頭城地質圖說明書。五萬分之一臺灣地質圖說明書，圖幅第十號，經濟部中央地質調查所，共89頁。
10.張智欽(2000)礁溪溫泉安全出水量之研究。師大地理研究報告，第32期，第23－50頁。
11.蔡文婷（2007）礁溪溫泉歷史調查。蘭陽博物館電子報第25 期。
12.張智欽（2007）開天闢地礁溪溫泉。蘭陽博物館電子報第25 期。
13.嘉南藥理科技大學（2008）溫泉監測技術評估與應用。經濟部水利署出版。
14.玉山資源有限公司（2009）礁溪溫泉地區基本資料調查暨改善規劃。經濟部水利署出版。
15.宜蘭縣政府（2010）宜蘭縣溫泉區管理計畫。
16.嘉南藥理科技大學（2012）礁溪地區溫泉資源調查與監測計畫(2/2)。經濟部水利署委託。
17.陳忠偉，濁水溪沖積扇合適水位與海水入侵之研究，國立成功大學資源工程系碩士論文，2002。
18.張寶堂(2004)礁溪溫泉資源調查與開發之研究。國立臺北科技大學材料及資源工程系碩士論文，共210頁。
19.莊雅芳，溫泉可開發量推估及其應用，國立成功大學資源工程系博士論文，2008。
20.陳忠偉，抬升河川水位與河畔取水對地下水位影響之研究，國立成功大學資源工程系博士論文，2009。
21.周家慧，礁溪地區溫泉人工補注之研究，國立成功大學資源工程系碩士論文，2009。
22.張嘉陽，礁溪溫泉之水位與水溫變化之研究，嘉南藥理科技大學環境工程與科學系碩士論文，2009。
23.林祺達，礁溪溫泉生成模式與觀測，嘉南藥理科技大學溫泉產業研究所碩士論文，2010。
24.杜永昌，地下水人工補注之研究-台灣屏東縣林邊地區為例，國立屏東科技大學土木工程系所，2011。
25.陳文福、陳尉平、李孫榮、張廣智(2009)溫泉生產井兼作水位及水量監測井之可行性。農業工程學報，第55卷、第3期，53-64頁。
26.陳文福、呂學諭(2010)礁溪溫泉之生成模式與水位水溫觀測：中央地質調查所彙刊，第23期。
27.蔡廷翊，礁溪溫泉水溫水位監測現況分析及檢討，嘉南藥理科技大學溫泉產業研究所碩士論文，2012。
28.嘉南藥理科技大學(2008)溫泉監測技術評估與應用。經濟部水利署出版。
29.臺灣糖業公司地下水開發保育中心(2000)地下水觀測網之建立與運作管理：宜蘭平原、桃園台地及嘉南平原。經濟部水利處出版，共320頁。
30.臺灣糖業公司地下水開發保育中心(2004)台灣地區地下水觀測網水質常態監測與調查分析。經濟部水利處出版，共450頁。
31.臺灣大學建築與城鄉發展基金會(2002)礁溪溫泉資源調查、監測與利用計畫。宜蘭縣政府出版，共220頁。
32.American Public Health Association, American Water Works Association＆ Water Pollution Control Federation, 1992.
33.American Public Health Association, American Water Works Association & Water Pollution Control Federation. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ED., p2 - 46 ~ 47, 1998.
34.Woodside, W., Messmer, J.（1961）Thermal conductivity of porous media, I: unconsolidated sands, II consolidated rocks, J. Appl. Phys.32, 1688-1706.
35.Robertson, E（. 1988）Thermal properties of rocks. USGS Open file report 88-441, 106p.
36.Itrier.（1993）A report for geophysical survey and drilling in Chiao-shi hot spring, 130p.
37.Taiwan Tourism Website, 2009, Travel suggestions: popular tours. Taipei, Taiwan. (http://www.taiwan.net.tw)
38.Townley, L.R., and M.G. Trefry, Surface water-groundwater interaction near shallow circular lakes: Flow geometry in three dimensions. Water Resources Research 36, no. 4: 935 - 949, 2000。
39.Sws groundwater technology , 2011 , http://www.swstechnology.com/.
40.呂健吉，(2011)礁溪危機。
41.宜蘭縣礁溪鄉公所。http://jiaosi.e-land.gov.tw。
42.行政院環保署http。http://www.epa.gov.tw/。
43.經濟部水利署http。http://www.wra.gov.tw/。
44.交通部中央氣象局。http://www.cwb.gov.tw/V7/index.htm。