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研究生:陳忠偉
研究生(外文):Jung-Wei Chen
論文名稱:濁水溪沖積扇合適水位與海水入侵之研究
論文名稱(外文):Study of suitable water table and seawater intrusion in Chou-Shui alluvial fan
指導教授:李振誥李振誥引用關係
指導教授(外文):Cheng-Haw Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:資源工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:267
中文關鍵詞:合適水位濁水溪沖積扇安全出水量
外文關鍵詞:MODFLOWHill methodMT3DChou-Shui alluvial fansuitable water tablesafe yield
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摘要
本研究為了探討濁水溪沖積扇之安全出水量、合適水位及海水入侵水質鹽化等問題,首先收集1995至2000年間現地資料且加以分析,並建構出濁水溪沖積扇的水文地質概念模式,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。安全出水量運用希祿氏法(Hill Method)推求,並將安全出水量換算成合適水位。另外,利用MT3D溶質傳輸軟體,先行對彰濱工業區作案例分析,再進行濁水溪沖積扇海水入侵地下水鹽化現況模擬,探討在合適水位情況下,對海水入侵之影響。
在地下水流模擬方面,需將濁水溪沖積扇地區調查之抽水量2080百萬噸/年,調整為六年平均之抽水量1250百萬噸/年,觀測水位與計算水位之等水位線才能較吻合。濁水溪沖積扇總安全出水量,六年平均為1229百萬噸/年。將安全出水量換算成合適水位,結果顯示扇頂地區合適水位大多低於觀測水位,所以扇頂區域尚可開採地下水量;扇尾區域合適水位則高於觀測水位,故扇尾地區需減少抽水或回灌水量,使地下水位回升至合適水位。
利用總固體溶解度(TDS)及氯離子與碳酸離子比值(CL/HCO3)作為鹽化指標之劃定方法,其遭受污染區域大致相符。在傳輸模式中,1999年與2000年濃度並無明顯變化,模式率定後代入合適水位,模擬5年及10年後,結果顯示扇頂及扇央濃度有明顯下降,扇尾則僅有些微消退。
ABSTRACT
The hydro-geological structure model in Chou-Shui alluvial fan is established to investigate the issues for safety yield and seawater intrusion for water quality from 1995 to 2000 year. The MODFLOW computer code was applied to simulate the 3-D groundwater flow pattern and to validate in situ hydraulic parameters for Chou-Shui alluvial fan. The safe yield is computed by Hill method. A certain processes also estimate the safe yield related to the suitable water table. Furthermore, the MT3D computer code transport model with considering the suitable water table is applied to evaluate the seawater intrusion in the Chou-Shui alluvial fan.
Simulation results indicate that as the discharge of Chou-Shui alluvial fan is reduced from 2080 × 106 tons per year to 1250 × 106 tons per year, both the measured water table and the predicted water table are closed. The averaged safe yield of Chou-Shui alluvial fan was 1,229 × 106 tons per year from 1995 to 2000 years. The results also show that the suitable water table is lower than the observed water table at the top fan whose area can be pumped groundwater amount. On the other hand, the suitable water table is higher than the observed water table at the last fan whose area needs to recharge/replenish the groundwater amount.
The contamination areas of Chou-Shui alluvial fan defined by using the index of the TDS is agreed with those defined by using the index of the ratio of CL/HCO3 . The variation of the concentration wasn’t substantially changed between 1999 and 2000 years. As considering the suitable water table to simulate the concentration of TDS and the ratio of CL/HCO3 after 5 and 10 years, results show that they are significantly reduced at the top and middle fan while slightly reduced the last fan.
目錄
摘 要Ⅰ
AbstractⅡ
誌 謝Ⅲ
目 錄Ⅳ
表目錄Ⅶ
圖目錄Ⅸ
符號說明XII
第一章 緒論
1.1 前言1
1.2 前人研究與背景1
1.3 研究方法2
1.4 研究目的與流程3
第二章 模式介紹與參數敏感性分析
2.1 MODFLOW軟體之介紹5
2.2 MT3D軟體之介紹7
2.3參數敏感性分析8
2.3.1假設條件8
2.3.2參數之敏感性分析10
第三章 濁水溪沖積扇地下水流數值模擬
3.1濁水溪沖積扇區域概述18
3.2 地形、區域地質與地層分佈18
3.3濁水溪沖積扇地下水流數值模式之建構22
3.3.1水文地質概念分層22
3.3.2邊界範圍、邊界條件與格網的劃分34
3.3.3 MODFLOW資料之輸入34
3.3.4模式的率定46
3.3.5地下水源開發潛能估計47
3.4 分析結果與討論49
第四章 濁水溪沖積扇海水入侵水質鹽化之數值模擬
4.1 彰濱工業區現場試驗分析90
4.1.1 現場試驗概述91
4.1.2 抽水試驗結果91
4.1.3 示蹤劑試驗結果93
4.2 彰濱工業區氯離子傳輸特性之模擬97
4.2.1 概念模式之建立與污染源之假設97
4.2.2 數值模擬結果97
4.3 濁水溪沖積扇海水入侵水質鹽化數值模
擬101
4.3.1 MT3D資料之輸入101
4.3.2 淡鹹水劃定標準102
4.3.3 海水入侵在合適水位下之影響103
4.3.4 分析結果與討論103
第五章 結論與建議
5.1 結論110
5.2 建議112
參考文獻114
附錄A 84年∼89年濁水溪沖積扇模式率定後各含水層之觀測值與模擬值120
附錄B 84年∼89年濁水溪沖積扇模式率定之水位等值圖136
附錄C 84年∼89年濁水溪沖積扇模式率定後之地下水位歷線圖155
附錄D 84年∼89年濁水溪沖積扇安全出水量圖(希祿氏法178
附錄E 濁水溪沖積扇84年∼89年各鄉鎮合適水位變化圖226
附錄F 濁水溪沖積扇84年∼89年觀測水位與合適水位等水位線圖249
參考文獻
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