臺灣博碩士論文加值系統

在地下水系統的研究調查工作中，導水係數(Transmissivity)及儲水係數(Storativity)為基本之水文地質參數，這兩者皆可經由抽水試驗求得。抽水試驗主要分為單井及複井抽水試驗兩種，複井抽水試驗可同時求得含水層導水係數及儲水係數，而單井抽水試驗只能求得導水係數。地下水流方程式指出，在固定抽水速率的情況下，若已知導水係數，及隨時間之洩降變化量，即可得到儲水係數。就經濟層面而言，只為求取一對數據而鑿兩口以上的井，不論在金錢、人力及時間上都所費不貲；若能只靠單一口井即能同時得到導水係數及儲水係數，必能節省試驗成本。因此若能利用已知的導水係數，及在定量抽水時的水位洩降變化量，進行抽水試驗的數值模擬，或許可得到含水層之儲水係數。
本研究選擇濁水溪沖積扇六口觀測井，嘗試以數值模擬方法與單井水位回復試驗資料求取儲水係數。可能造成抽水井內水位較鄰接含水層水位低的水井損失，係經由分級試水所得之水井損失常數校正。模擬分析結果與當地複井抽水試驗所求得的儲水係數相較，發現兩者相差少則6倍，多則百倍以上；其中數口井模擬所得之儲水係數，遠低於儲水係數的合理範圍，因此必定有其他因素影響模擬結果。由敏感度試驗得知，若要改變定量之抽水試驗洩降量，儲水係數須變化的幅度比導水係數的大，倘若單井水位回復試驗所求得之導水係數有誤，將導致以數值模擬方法求取儲水係數之結果有更大的誤差。本研究針對井管大小及含水層滲漏的問題，探討這兩項因素對單井水位回復試驗結果之影響。井管的存在使單井水位回復試驗所得之導水係數較實際上含水層的低，導致以數值模擬求取儲水係數結果偏高，而井管半徑越大造成的偏差越大；但本研究觀測井所使用之6吋井管，對於單井水位回復試驗及以數值模擬求取的儲水係數結果的影響不大。而在滲漏含水層進行單井水位回復試驗時，外來水補注使洩降曲線斜度降低，因而得到較實際含水層高的導水係數；若依此導水係數配合數值模擬方法求取儲水係數，將造成偏低之結果，甚至低於合理之儲水係數範圍。
研究結果指出求取儲水係數之數值模擬方法在理想情況下可行，但是在有井管、滲漏含水層及其他因素的影響下，結果可能有所偏差，在實際應用上相當受限。因此利用單井抽水試驗求取儲水係數的方法尚需進一步的探討、研究與改進。

致謝i
摘要ii
目錄iv
圖目vi
表目viii
第一章 緒論
1.1 研究動機及目的1
1.2 研究方法1
第二章 文獻回顧
2.1 Theis不平衡方程式及Jacob修正型不平衡方程式3
2.2 抽水試驗5
2.3 雙重流速儀試驗7
第三章 利用單井抽水試驗求取儲水係數之數值模擬方法
3.1 單井抽水試驗數值模式9
3.1.1 概念模式10
3.1.2 數學模式12
3.1.3 數值模型13
3.2 數值模擬驗證14
3.3 導水係數及儲水係數對洩降曲線的影響18
3.3.1 導水係數對洩降曲線的影響18
3.3.2 儲水係數對洩降曲線的影響20
第四章 利用現地單井抽水試驗求取儲水係數之數值模擬分析
4.1 模擬分析前的各項考量23
4.2 求取儲水係數之數值模擬程序26
4.3 模擬結果分析28
第五章 模擬結果
5.1 模擬結果討論33
5.2 敏感度試驗35
第六章 影響單井水位回復試驗結果之因素
6.1 井管大小40
6.2 滲漏含水層45
第七章 結論與建議50
參考文獻52
附錄A 抽水試驗數值模擬程式54

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