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研究生:黃皇嘉
研究生(外文):Huang-Jia Huang
論文名稱:自由含水層地下水位預測模型之建立-斗六地區
論文名稱(外文):Establishment of Prediction Model for Ground Water Level in Phreatic Aquifers – a Case Study on Douliou City
指導教授:溫志超溫志超引用關係
指導教授(外文):Jet-Chau Wen
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:環境與安全工程系碩士班
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:121
中文關鍵詞:地下水位未飽和土壤水份壓力降雨量灰色系統理論
外文關鍵詞:groundwater levelprecipitationGray system theoryunsaturated soil water pressure
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  地下水主要來源是天上降水落至地表面,除了蒸發、截流及地表逕流之外,其餘皆入滲到地下含水層所形成之系統。此系統仍在尚未確定的階段,為了建立更符合實地情形之預測模型,所以本研究主要利用灰色係統理論針對87年10月至90年12月,位於雲林縣斗六巿國立雲林科技大學校園內之「雲科大校園監測場址」監測資料(包括降雨量、未飽和土壤水份壓力和地下水位變化)進行分析、模擬及驗証,尤其,土壤性質對本研究系統之影響甚大,所以本研究針對本研究針對本研究場址之土壤性質做分析,以了解本研究場址土壤物性下,本研究所發展的程式之可用性。
  研究發現,累積降雨量滲漏到達各深度的分析,可看出其一定之規則。當土壤本身之未飽和土壤水份壓力趨近於0時(土壤含水量高時),只需41mm之累積雨量即可於84小時內滲漏到地下水位;而土壤本身之未飽和土壤水份壓力趨近於2時(土壤含水量低時),則需42mm之累積雨經過141小時後,方可滲漏到地下水位。在灰色預測模型建立時,不只有良好的理論基礎,更需要灰關聯分析(定性)的配合,才能提高其準確度。且因本研究己考慮降雨影響前之土壤含水量,因此不管是單場降雨或多場降雨及土壤受降雨影響前之含水量對本預測模型的影響不大,皆能有良好的預測效果。但在多場降雨時,不易判斷各場降雨滲漏到達地下水位之時間,所以其預測結果精確度較小(可能小到12.08%),必須注意。
Groundwater is source of the rain fall on the ground. Besides vapor, stream and surface water, water always infiltrate the system of the groundwater. The system is no very clear now. Try to establish the forecast model to fit the inside situation. So the principal topic of the search is using the Gray system to analyze the date from the long period survey at “National Yunlin University of Science and Technology Surveyed Site” Touliu, Yunlin, Taiwan, R.O.C.
We found the certain rules the infiltration behavior in the ground. When the higher water content occur in the soil. The infiltration will spent less time. When the lower water content occurs, the situation will opposite. To rise the precision of Gray system, not only well theory but also Gray connecting analysis.Because the considerate the water content of the soil before the rain fall affect, no matter the difference of the rain fall behavior. It will not affect the precision of our model. But we must consider the Rain fall behavior; when we do the Gray connect aoualsis. Because the continue Rain will affect the precision of the model very much.
目 錄

中文摘要 --------------------------------------------------------------- i
英文摘要 --------------------------------------------------------------- ii
誌謝 --------------------------------------------------------------- iii
目錄 --------------------------------------------------------------- iv
表目錄 --------------------------------------------------------------- vi
圖目錄 --------------------------------------------------------------- vii
符號說明 --------------------------------------------------------------- ix
一、 緒論----------------------------------------------------------- 1
1.1 研究動機與目的---------------------------------------- 1
1.2 研究方法---------------------------------------------- 2
1.3 文獻回顧---------------------------------------------- 3
1.4 研究流程---------------------------------------------- 8
1.5 章節說明---------------------------------------------- 9
二、 灰色系統------------------------------------------------------- 10
2.1 灰色系統理論的原理及架構--------------------------------------- 10
2.1.1 灰色統理論原理------------------------------------------------- 10
2.1.2 灰色系統理論之架構--------------------------------------------- 11
2.2 灰關聯分析----------------------------------------------------- 12
2.2.1 灰關聯分析方法的原則------------------------------------------- 12
2.2.2 灰關聯分析計算方法--------------------------------------------- 13
2.3 灰建模--------------------------------------------------------- 16
2.3.1 灰建模原理----------------------------------------------------- 16
2.3.2 灰建模方法----------------------------------------------------- 17
三、 研究場址現況介紹----------------------------------------------- 28
3.1 研究場址地理現況介紹------------------------------------------- 28
3.1.1 未飽和水份壓力及氣象站監測場址--------------------------------- 32
3.1.2 地下水位監測場址----------------------------------------------- 33
3.2 研究場址土壤物性概述------------------------------------------- 35
3.3 研究場址現地量測方法------------------------------------------- 37
3.3.1 未飽和土壤水份張壓--------------------------------------------- 37
3.3.2 地下水位量測方法----------------------------------------------- 38
3.3.3 降雨量及蒸發量之量測方法--------------------------------------- 39
四、 灰關聯分析----------------------------------------------------- 40
4.1 前言----------------------------------------------------------- 40
4.2 研究方法------------------------------------------------------- 41
4.3 成果分析------------------------------------------------------- 43
4.4 討論----------------------------------------------------------- 52
五、 灰建模--------------------------------------------------------- 54
5.1 前言----------------------------------------------------------- 54
5.2 研究步驟------------------------------------------------------- 54
5.3 成果分析------------------------------------------------------- 60
5.3 討論----------------------------------------------------------- 69
六、 結論與建議----------------------------------------------------- 70
6.1 結論----------------------------------------------------------- 70
6.2 建議----------------------------------------------------------- 71
參考文獻 --------------------------------------------------------------- 72
附錄一 --------------------------------------------------------------- 77
附錄二 --------------------------------------------------------------- 92
附錄三 --------------------------------------------------------------- 98
附錄四 --------------------------------------------------------------- 101


表 目 錄

表2-1 檢驗精度對照表------------------------------------------------- 27
表4-1 87年10月15日∼87年10月21日之優勢分析表------------------------- 49
表4-2 乾燥土壤中降雨量和最佳滲漏時間表------------------------------- 52
表4-3 潮溼土壤中降雨量和最佳滲漏時間表------------------------------- 52
表5-1 灰參數整理表--------------------------------------------------- 61
表5-2 87年10月15日預測結果------------------------------------------- 63
表5-3 87年10月24日預測結果------------------------------------------- 65
表5-4 88年5月6日預測結果--------------------------------------------- 68


圖 目 錄

圖1-1 研究流程圖----------------------------------------------------- 9
圖2-1 灰色系統理論結構圖--------------------------------------------- 11
圖2-2 模塊示意圖----------------------------------------------------- 25
圖2-3 灰平面示意圖--------------------------------------------------- 25
圖3-1 雲科大校園場址位置圖------------------------------------------- 29
圖3-2 雲科大校園場址分配圖------------------------------------------- 30
圖3-3 地下水位分析監測井分怖圖--------------------------------------- 31
圖3-4 地下水觀測網淺層地下水位內差圖--------------------------------- 31
圖3-5 未飽和水份壓力及氣象站監測場址鳥瞰圖--------------------------- 32
圖3-6 未飽和土壤水份壓力監測點分佈圖--------------------------------- 33
圖3-7 地下水位監測場址----------------------------------------------- 34
圖3-8 監測井分佈圖--------------------------------------------------- 34
圖3-9 監測場址淺層地下水位等高圖------------------------------------- 35
圖3-10 斗六地區地質剖面圖--------------------------------------------- 36
圖3-11 土壤水分壓力感測器(Watermark)外觀圖-------------------------- 37
圖3-12 地溫感測器(111 Temperature Probe)外觀圖---------------------- 37
圖3-13 TUBER外觀圖---------------------------------------------------- 38
圖3-14 研究場址設立之氣象站外觀圖------------------------------------- 39
圖4-1 87年10月1日至87年12月31日雲科大校園監測場址淺層地下水位內差值和降雨量比較圖------------------------------------------------------------------- 45
圖4-2 88年雲科大校園監測場址淺層地下水位內差值和降雨量比較圖--------- 45
圖4-3 89年雲科大校園監測場址淺層地下水位內差值和降雨量比較圖--------- 46
圖4-4 90年雲科大校園監測場址淺層地下水位內差值和降雨量比較圖--------- 46
圖4-5 87年10月15日第一個孔洞15cm深之未飽和土壤水份壓力原始資料------- 48
圖4-6 0~10小時滲漏時間----------------------------------------------- 49
圖4-7 10~20小時滲漏時間---------------------------------------------- 49
圖4-8 20~30小時滲漏時間---------------------------------------------- 50
圖4-9 30~40小時滲漏時間---------------------------------------------- 50
圖4-10 40~50小時滲漏時間---------------------------------------------- 51
圖5-1 87年10月15日降雨模擬地下水位----------------------------------- 62
圖5-2 87年10月15日預測模型預測結果----------------------------------- 63
圖5-3 87年10月15日預測模型預測誤差----------------------------------- 64
圖5-4 87年10月24日降雨模擬地下水位----------------------------------- 65
圖5-5 87年10月24日預測模型預測結果----------------------------------- 66
圖5-6 87年10月24日預測模型預測誤差----------------------------------- 66
圖5-7 88年5月6日降雨模擬地下水位------------------------------------- 67
圖5-8 88年5月6日預測模型預測結果------------------------------------- 68
圖5-9 88年5月6日預測模型預測誤差------------------------------------- 69
[1]經濟部水利處網站,http://www.wra.gov.tw/,2000。
[2]經濟部水利署網站,http://www.wra.gov.tw/,2003。
[3]經濟部水資源局,臺灣地區地下水文圖繪製工作,2001。
[4]吳漢雄、鄧聚龍和溫坤禮,灰色入門分析,高立圖書出版,台北市,1996。
[5]易德生、郭萍,灰色理論方法-提要、題解、程序、應用,大陸石油工業出版社,1991。
[6]傅立,灰色系統理論及其應用,大陸科學技術文獻出版社,1992。
[7]鄧聚龍,灰色系統控制,大陸華中理工大學出版社,1984。
[8]鄧聚龍,多維灰色規劃,大陸華中理工大學出版社,1989。
[9]鄧聚龍,灰色系統理論教程,大陸華中理工大學出版社,1990。
[10]鄧聚龍、郭洪,灰預測原理與應用,全華科技圖書股份有限公司印行,1996。
[11]史開泉、吳國威、黃有評,灰色信息關係論,全華科技圖書公司,1994。
[12]張偉哲、溫坤禮、張廷政,灰關聯模型方法與應用,高立圖書有限公司,2000。
[13]王如意、易任,應用水文學,上冊第八章,第238-307頁,國立編譯館出版,茂昌圖書公司,台北市,1996。
[14]經濟部,台灣地區地下水觀測網整體計畫,1996。
[15]吳倩瑜、謝葶、蔡旻宗,未飽和土壤含水量現地量測研究,國立雲林科技大學,專題研究報告,1998。
[16]溫志超、黃皇嘉、鄭淳丹、謝虹哲,”休耕水稻田天然入滲量案例探討“,水稻田生態措施推廣及環境保護研討會論文集,PP.105~PP.111,2001。
[17]溫志超、黃皇嘉,“集集地震引起之濁水溪沿岸伏流水研究(三)-地下水水文環境變遷”,集集地震對水文現象影響之研究研討會九十一學年度期中研究成果研討會論文集,PP.76~PP.92,2002。
[18]中央地質調查所,濁水溪沖積扇水文地質剖面圖調查,1999。
[19]中央地質調查所,台灣地區地下水觀測第一期八十四及八十五年度計畫-屏東平原水文地質調查報告,1997。
[20]張文亮,1993,淺層地下水在雙層土壤中的毛管上升移動,台灣水利,41卷,4期,頁52-55。
[21]張偉哲,灰關聯模型方法與應用,中國文化大學,博士論文,台北,2000。
[22]陳芝企,灰色理論應用於屏東地區地下水位變化之研究,國立成功大學地球科學研究所碩士論文,2002。
[23]黃顯琇,灰色系統與類神經網路在水文過程之預測,成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,1999。
[24]李如晃,有色噪音效應對灰色模式參數估計影響之研究及其於水文分析上之應用,國立臺灣大學農業工程學研究所博士論文,1998。
[25]葉一隆,斜率灰色模式與一維地下水流分析,國立台灣大學農業工程學研究所博士論文,2001。
[26]葉一隆、張文傑、鄭遠、黃信茗,”一維灰色地下水流系統模擬”,2001年灰色系統理論與應用研討會論文集P.B-94~P.B-100,2001。
[27]曹丁濤,”灰色預測在地下水動能預報中的幾個問題”,地下水,第14卷,第1期,P.48~P.50,1992。
[28]孫崇智、周志儒、賴麗華、張國強、傅金車,”灰色系統應用於水資源區域需水量預測模型模型之研究”,2001年灰色系統理論與應用研討會論文集P.B-27~P.B-38,2001。
[29]吳哲全,游保杉,”灰色降雨預測模式之研究”,2000年灰色系統理論與應用研究會論文集P.407~P.413,2000。
[30]陳憲宗、游保杉,”灰色系理論在降雨預測之應用”,1997年灰色系統與理論應用研討會論文集P.111~P.116,1997。
[31]黃永發,”應用灰色預測模型做地下水位預測”,1997年灰色系統與理論應用研討會論文集P.230∼P.235,1997。
[32]陳憲宗,灰色預測在逕流預報之應用,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,1998。
[33]陳志良、溫志宏、溫志超,1998,“灰色建模級比性質之研究”,1998年灰色系統與理論應用研討會論文集,P.111~P.116,1998。
[34]鄭魁香、張偉哲,“灰色系統理論在地震預測上的應用”,1998年灰色系統與理論應用研討會論文集,P.257~P.260,1998。
[35]賴典章、費立沅、呂學諭,“嘉南平原地下水分層架構-兼論台灣西南部地下水分區界線”,第五屆地下水資源及水質保護研討會P.A-1~P.A-6,2002。
[36]徐年盛、李天浩、吳呈懋,“應用貝氏法於含水層參數之辦試”,第五屆地下水資源及水質保護研討會P.B-1~P.B-7,2002。
[37]賴典章、費立沅、呂學諭,“嘉南平原地下水分層架構-兼論台灣西南部地下水分區界線”,第五屆地下水資源及水質保護研討會P.A-1~P.A-6,2002。
[38]邱彬原、楊紹洋、葉弘德,“定流量抽水試驗受有限井膚層和部份貫穿影響之分析”,第五屆地下水資源及水質保護研討會P.B-8~P.B-11,2002。
[39]鄒禕、葉一隆,“水田休耕操作方式對地下水補注評估-現地量測試驗”,水稻田生態措施推廣及環境保證研討會論文集,PP.89~PP.104,2001。
[40]鄒褘、葉一隆、陳建宏、王瑞典,“水稻田淺層非飽和土壤水份移動現地量測試驗-以雲林莿桐休耕示範田為例”,第五屆地下水資源及水質保護研討會P.B-20~P.B-26,2002。
[41]鄭華如、李天浩,“以孔頸網絡模型模擬靜態二相流置換方法之研究”,第五屆地下水資源及水質保護研討會P.B-34~P.B-42,2002。
[42]Bauters, T. W. J., D. A. DiCarlo and T. S. Steenhuis, 2000, Soil Water Content Dependent Wetting Front Characteristics in Sands, Joumal of Hydrology, Vol. 231-232, pp.224-254.
[43]Che Ke Jun and He Hong Yuan, 1993, Grey Relational Analysis and Topological Prediction on Ecological Environment, Journal of Grey System Theory, Vol. 5, No. 2, pp.147-162.
[44]Diment, G. A. and K. K. Watson,1985. Stability Analysis of Movement in Unsaturated Porous Materials 3. Experimental Studies, Water Reour. Res, Vol.21, No.7,pp.979-984,july.
[45]Deng, Julong, 1982. Control problems of grey systems, Systems and Control Letters, 5, 288-294.
[46]Deng, Julong, Hong Gou, Chaoshun Zhou and Wanrong Meng, 1988. Grey System, China Ocean Press.
[47]Gosh. R.K., 1980. Modeling infiltration. Soil Sci., 130:297-302.
[48]Gosh. R.K., 1983. A note on the infiltration equation. Soil Sci., 136:333-338.
[49]Gosh. R.K., 1985. A note on Lewis-Kostiakov’s infiltration equation. Soil Sci., 139:193-196.
[50]Hsu Chaung Ing and Wen Yuh Horng, 1998, Improved Grey Prediction Models for the Trans-Pacific Air Passenger Market, Transportation Planning and Technology, Vol. 22, No. 2, pp.87-108.
[51]Kostiakov, A.N., 1932.On the dynamics of the coefficient of water-percolation in soils and on the necessity for studying if from a dynamic print of view for purpose of amelioration. Trans. Int. congr.Soil Sci., 1932(A):17-21.
[52]Luo Jian Jun and Zhang Bing Xiang, 1989, A Study of Grey Forecasting and Its Control Analysis of Grain Yield”, Journal of Grey System Theory, Vol. 1, No. 1, pp.91-98.
[53]Neuman, S. P. and Yakowitz, 1979, A Statistical Approach To The Inverse Problem Of Aquifer Hydrology, 1, Theory. Water Resources Reseach, 15, 845-860.
[54]Peter Lehmann, Fritz Stauffer, Christoph Hinz, Olivier Dury and Hannes Flühler, 1998, Effect of Hysteresis on Water Flow in a Sand Column with a Fluctuating Capillary Fringe, Joumal of Contaminant Hydrology, Vol. 33, pp.81-100.
[55]Philip. J.R., 1957. Theory of infiltration rate at long times. Soil Sci., 134:346-347.
[56]Philip, J. R.,1998, Infiltration into Crusted Soil, Water Resour. Res., Vol.34, No.8, pp.1919-1927,August.
[57]Roy. G.B. and Gosh. R.K., 1982. Infiltration rate at long times. Soil Sci., 134:346-347.
[58]Skaggs. R.W., Huggins, L.E., Monke, E.J. and Foster. G.R., 1969. Experimental evaluation of infiltration equations. Trans. ASAE. 12:822-828.
[59]Seyfried, M. S. and M. D.Murdock, 2001, Response of a New Soil Water Sensor to Variable Soil, Water Content, and Temperature, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol.65, NO.1(1-278), pp.28-34.
[60]Watson. K.K., 1959. A note on the field use of a theoretically derived infiltration equation, J. Geophys. Rws., 64:1611-1615.
[61]Yeh, W. W-G, and Yoon, Y. S., 1976.A Systematic Optimization Procedure For The Identification Of Inhomogeneous Aquifer Parameters. Advances In Groundwater Hydrology, Z.A. Saleen, ed. Minneapolis MN:American Water Resources Association, 72-82.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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