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研究生:何哲豪
研究生(外文):Che-Hao Ho
論文名稱:由地下水位隨氣壓變化估算儲水係數之可行性研究
指導教授:賈儀平賈儀平引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:地質科學研究所
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:氣壓變化地下水位氣壓效率儲水係數
外文關鍵詞:barometricefficiencystorativity
相關次數:
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地下水位受抽水、降雨、地震、潮汐等因素影響而變化。而欲瞭解含水層儲水係數通常以現地複井抽水試驗估算,本研究則嘗試利用地下水位隨氣壓之變化求取含水層氣壓效率,進一步估算含水層之儲水係數,並評估此估算方式之可行性。
濁水溪沖積扇地下水觀測網井站水位記錄顯示,不同含水層類別之地下水位受降雨、抽水、地震、潮汐、氣壓等因素影響而有不同之地下水位變化特性。排除氣壓以外因素引起之地下水位資料,針對具備複井抽水試驗之井站,求取其氣壓效率並估算其儲水係數,發現估算結果與複井抽水試驗所求取之儲水係數相近,兩者誤差為47.4%至-56.2%。進一步分析濁水溪沖積扇地下水觀測網其他僅受氣壓因素影響之井站,計算於11次颱風期間所得之氣壓效率,發現各井站之氣壓效率於不同颱風期間所得結果相近,可見估算之氣壓效率具備重複性。另外分析精度較高之地下水位與氣壓資料,發現利用每日觀測到之地下水位隨氣壓之變化求得之氣壓效率亦具備重複性。
整體而言,利用地下水位隨氣壓之變化估算含水層儲水係數具有可行性,而且具有經濟效益。但在資料選取階段,必須確實排除受到其他因素影響之水位資料,採用精度較高之水位、氣壓資料,方可針對儲水係數較大,氣壓效率較小之含水層進行估算。
致謝………………………………………………………………………i
摘要……………………………………………………………………ii
目錄……………………………………………………………………iii
圖目…………………………………………………………………… v
表目……………………………………………………………………vi
第一章 緒論…………………………………………………………1
1.1 研究動機與目的……………………………………………1
1.2 研究方法……………………………………………………1
第二章 前人研究……………………………………………………3
第三章 自由含水層與受壓含水層之水位變化……………………8
3.1 研究區域……………………………………………………8
3.2 時水位變化……………………………………………………10
3.3 抽水……………………………………………………………15
3.4 降雨…….……………………………………………………...15
3.5 地震…….……………………………………………………...16
3.6 氣壓……………………………………………………………18
3.7 潮汐……………………………………………………………20
第四章 氣壓效率與儲水係數……………………………………23
4.1基本理論………………………………………………………..23
4.2資料選取與校正………………………………………………..26
4.2.1氣壓資料…………………………………………………27
4.2.2地下水位…………………………………………………29
4.3驗證與試算結果………………………………………………..32
4.3.1複井抽水試驗驗證………………………………………32
4.3.2氣壓效率之重複性 ……………………………………..35
第五章 討論……………………………………………………………42
5.1地下水位變化與含水層種類…………………………………..42
5.2資料精準度與誤差問題………………………………………..43
5.3氣壓效率與時間延遲…………………………………………..43
第六章 結論與建議……………………………………………………45
參考文獻………………………………………………………………46
附錄A……………………………………………………………………51





圖目
圖2.1 以水位變化總和線性回歸求取氣壓效率………………………5
圖2.2美國整治場址自由含水層監測井之地下水位記錄…………….6
圖3.1濁水溪沖積扇地區地下水觀測網計畫井站位置……………….9
圖3.2 1999年二水站時水位變化……………………………………10
圖3.3 1999年和豐一號井時水位變化……………………………….11
圖3.4 1999年線西四號井時水位變化………………………………11
圖3.5 1999年合興站地下水位與雨量關係圖……………………….16
圖3.6 1999年合興站地下水位圖…………………………………….17
圖3.7 1999年溪洲一號井地下水位與氣壓關係圖…………………19
圖3.8 1997年合興三號井地下水位與氣壓關係圖………………….19
圖3.9 1999年海園四號井水位圖…………………………………….21
圖3.10 1999年全興站水位圖…………………………………………21
圖3.11全興站之井測資料……………………………………………22
圖4.1氣壓變化引起之地下水位變化…………………………………25
圖4.2 民國88年台中與嘉義氣壓變化圖…………………………...27
圖4.3 合興三號井1999年6月1日至11日
水位與氣壓關係圖………..…………………………………29
圖4.4 合興三號井1999年8月16日至31日
水位與氣壓關係圖………..…………………………………....30
圖4.5 合興三號井1999年10月2日至16日
水位與氣壓關係圖………..…………………………………....31
圖4.6 那菝井2004年2月1日至29日
水位與氣壓關係圖………..…………………………………....40
圖5.1 1999年田中二號井時水位變化……………………………..41
圖5.2 1998年田中二號井時水位變化……………………….…..43

表目
表2.1影響地下水位變化因素…………………………………………7
表3.1濁水溪沖積扇抽水試驗井站站況一覽表………………………12
表4.1 1997-2000年颱風資料…………………………………………28
表4.2合興三號井儲水係數估算結果…………………………………34
表4.3港後四號井儲水係數估算結果…………………………………34
表4.4彰化地區颱風期間各井站之氣壓效率…………………………36
表4.5雲林地區颱風期間各井站之氣壓效率…………………………37
表4.6氣壓效率重複次數與估算儲水係數一覽表……………………40
表4.7台南那菝站2004年二月至五月之氣壓效率……………..……41
表A.1好修四號井氣壓效率及儲水係數估算結果……………..……52
表A.2合興三號井氣壓效率及儲水係數估算結果…………………..52
表A.3田中二號井氣壓效率及儲水係數估算結果……………..……53
表A.4花壇二號井氣壓效率及儲水係數估算結果…………..………53
表A.5花壇四號井氣壓效率及儲水係數估算結果………………..…54
表A.6線西四號井氣壓效率及儲水係數估算結果…………………..54
表A.7田尾二號井氣壓效率及儲水係數估算結果…………………..54
表A.8趙甲三號井氣壓效率及儲水係數估算結果…………………..55
表A.9港後四號井氣壓效率及儲水係數估算結果…………………..56表A.10坪頂一號井氣壓效率及儲水係數估算結果…………….…..56
台糖公司新營總廠鑿井工程隊(1993a)台灣地區地下水觀測網第一期計畫-81年度執行簡報,地下水觀測網之建立及運作管理,地下水觀測井開鑿及相關試驗。
台糖公司新營總廠鑿井工程隊(1993b)台灣地區地下水觀測網第一期計畫-82年度執行簡報,地下水觀測網之建立及運作管理,地下水觀測井開鑿及相關試驗。
台糖公司新營總廠鑿井工程隊(1994)台灣地區地下水觀測網第一期計畫-83年度執行簡報,地下水觀測網之建立及運作管理,地下水觀測井開鑿及相關試驗。
台灣省政府水利局(1995)台灣地區地下水觀測網第一期計畫-81至83年度,濁水溪沖積扇觀測站建立及運作管理工作報告。
台灣省政府水利處(1996)台灣地區地下水觀測網整體計畫-84至85年度,濁水溪沖積扇及屏東平原觀測站建立及運作管理工作報告。
台灣省政府水利處(1997)台灣地區地下水觀測網第一期計畫-86年度報告,濁水溪沖積扇,地下水觀測井建置及相關試驗(II)。
台灣省政府水利處(1998)台灣地區地下水觀測網整體計畫-86至87年度,濁水溪沖積扇及屏東平原觀測站建立及運作管理工作報告。
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邱永嘉(2002)雲林沿海地區垂直方向地下水位補注之研究:國立台灣大學地質學研究所碩士論文,共73頁。
洪榮聰(1994)雲林地區水文地質架構及地下水流概念模型:國立台灣大學地質學研究所碩士論文,共56頁。
袁彼得、林泗濱、鄧屬予(1993)台灣地區地下水觀測網第一期計畫,水文地質調查研究及建檔八十一年度報告,沈積物特性分析及分佈狀況研究,1-1∼5-4頁。
袁彼得、林泗濱、鄧屬予(1994)台灣地區地下水觀測網第一期計畫,水文地質調查研究及建檔八十二年度報告,沈積物特性分析及分佈狀況研究,共154頁。
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