摘要
本研究藉由資料收集、室內與野外土樣實驗分析及突變界面(sharp interface)與擴散界面(diffusion interface)模式之模擬，以下探討飽和及未飽和地層在不同地質及邊界條件下之傳輸行為，其內容包括：人工淡水湖之導水係數、淡水補注入滲量、延散係數、板樁、邊界設定等對淡水和鹹水之界面位置的移動變化影響情形，以及放射性廢料儲存場之吸附性、裂隙、貯存溝位置對污染擴散之影響。
本研究之土壤基本性質試驗包括:離心試驗、達西滲透試驗、一維延散示蹤等試驗。試驗分析結果顯示：白水湖地區接近地表處的土壤多為粉砂質壤土及泥質壤土，其滲透係數平均值約為3.37×10-4cm/sec，孔隙率則約為43%。經由模擬結果發現：（一）在白水湖地區本研究推測在固定補注率以及均質均向的條件下，補助之淡水雖然大多與原來含水層中之鹽分混合行成過渡帶，使得純淡水界面向下移動分長緩慢，大約在10000天(約30年)後，地表下10公尺內皆可變成淡水；（二）蘭嶼放射性廢料儲存場以目前之分層及無裂隙影響下，放射性物質約在500天會污染海岸地區。

目錄
摘要…………………………………………………………I
目錄………………………………………………………….II
表目錄……………………………………………………….IV
圖目錄……………………………………………………….V
符號說明…………………………………………………….IX
一、 緒論…………………………………….…………….1
1-1 前言…………………………………….……………1
1-1-1 海水入侵………………..…………….………….1
1-1-2 放射性核種遷移……….….………….………….3
1-2 前人研究……………………..…………….………..4
1-2-1 海水入侵………………………….….…………4
1-2-2 放射性核種遷移……………………….….……6
1-2-3 研究參數推求方法回顧………………….…….8
1-3 研究目的與研究架構………………………………12
二、 模式理論推導……………………………………….15
2-1 突變界面模式………………………………………15
2-2 SUTRA模式…………………………………………18
2-3 初始條件與邊界條件………………………………21
三、 模式模擬與敏感度分析……………………………..23
3-1 前言…………………………………………………23
3-2 有限元素法解析控制方程…………………………23
3-3 模式模擬與分析…………………………………….25
3-3-1 突變界面模式……………………………………25
3-3-1-1 入滲補注率…………………………………..25
3-3-1-2 地層導水係數………………………………..27
3-3-1-3 結果分析……………………………………..30
3-3-2 SUTRA模式……………………………………..30
3-3-2-1 白水湖概念模型……………………………..30
3-3-2-1-1 完全飽和狀態……………………………32
3-3-2-1-2 不完全飽和狀態………………………….41
3-3-2-1-3 結果分析………………………………….47
3-3-2-2 蘭嶼儲存場概念模型…………………………50
3-3-2-2-1 個案敏感度模擬…………………………..50
3-3-2-2-2 結果分析…………………………………57
四、 應用模式於現場案例………………………………60
4-1 白水湖區域概述…………………………………..60
4-1-1 室內試驗推求模擬參數………………………62
4-1-2 現場模擬………………………………………71
4-1-3 結果分析………………………………………72
4-2 蘭嶼低放射性廢料儲存場區域概述…………….75
4-2-1模擬參數之取得……………………………….75
4-2-2 現場模擬……………………………………….77
4-2-3 結果分析……………………………………….78
五、 結論與建議………………………………………….80
5-1 結論 80
5-1-1 白水湖地區.…………………………………….80
5-1-2 蘭嶼地區………………………………………..81
5-2 建議………………………………………………….81
參考文獻……………………………………………………83
附錄A 突變界面解析模式………………………………..88
附錄B 持水曲線分析結果………………………………..92
附錄C 溶質傳輸試驗分析結果…………………………..99

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