臺灣博碩士論文加值系統

名竹盆地位處於濁水溪及清水溪匯流處，具有水文地質條件佳、集水面積廣等特性，屬於補注潛勢極高的區域，加上八卦山脈及斗六丘陵所形成的天然隘口，使來自名竹盆地上游的水長期積累在此處，形成一個天然的地下水庫，根據經濟部中央地質調查所「台灣山區地下水資源調查研究整體計畫」，使用名竹盆地山區地下水可以緩解彰雲地區缺水問題，但如何合理的抽取及補注則是一大課題，故本研究利用數值模式估算名竹盆地地表水與地下水交換量以供未來永續經營之參考。
本研究運用濁水溪兩側設置觀測井並與水利署的河川水位、地下水位、集集攔河堰放流量等資料進行分析，結果顯示濁水溪名竹大橋至N8觀測井為河川入滲至地下水的主要區段，且濁水溪右岸入滲量較左岸高，主要原因為右岸透水係數較高，了解補注區段以及地表水與地下水的動態行為後，建立水文地質概念模型，並以數值模擬軟體TOUGH2分析地下水流與溫度變化，將名竹盆地地表水與地下水的交換行為量化，結果顯示名竹大橋至彰雲橋枯水期河川入滲量為40988 CMD，集集攔河堰放流量為2030CMS時河川入滲量為365614 CMD，集集攔河堰放流量為6242CMS時河川入滲量約為745891 CMD，推估此區段年入滲量約為0.3944億噸，與前人成果相比入滲量較低。
關鍵詞：名竹盆地、河川與地下水交換量、數值模擬、TOUGH2

SUMMARY

According to the Central Geological Survey of the Ministry of Economic Affairs, the overall plan for the investigation and study of groundwater resources in the mountainous areas of Taiwan, the use of groundwater in the mountainous area of the Mingzhu Basin can alleviate the water shortage in the Zhangyun area, but how to properly extract and replenish it is a major issue. The purpose of this research is to estimate the exchange between river and groundwater in Mingchu Basin. In this study, the observation wells were set up on both sides of the Zhuoshui River, then analyzed with the groundwater level. The first results show that Mingchu Bridge to N8 observation well is the main area of the river infiltrate into the groundwater. The infiltration of right bank is higher than that of the left bank in Zhuoshui River. The main reason is that the right bank has a high permeability coefficient. The secondly results show that the infiltration of the river from the Mingzhu Bridge to the Zhangyun Bridge in the dry spell is 40,988 CMD.The river infiltration is 365,614 CMD when the Jiji Weir release flow is 2030 CMS.The river infiltration is 745,891 CMD when the Jiji Weir release flow is 6242 CMS. It is estimated that the annual infiltration of this section is about 0.3944 billion tons.

Key Words : Mingchu Basin, Groundwater Exchange, Numerical Simulation,TOUGH2

目錄
摘要 I
致謝 V
圖目錄 IX
表目錄 XII
第一章 緒論 1
1.1前言與研究動機 1
1.2文獻回顧 2
1.2.1名竹盆地 2
1.2.2地下水庫 4
1.2.3 TOUGH2數值模式 5
1.2.4河床入滲相關研究 5
1.2.5文獻回顧小結 7
1.3研究目的 8
1.4研究流程概述 8
第二章 理論模式 10
2.1 TOUGH2軟體簡介 10
2.2地下水流相關理論 12
2.2.1達西定律(Darcy’s law) 12
2.2.2流體連續方程式 13
2.3熱傳相關理論 14
2.3.1熱傳行為 14
2.3.2熱傳導 14
2.3.3熱對流 15
2.3.4能量傳輸方程式 17
2.3.5熱傳導-對流方程式 18
第三章 研究區域概述 19
3.1地理位置 19
3.2氣候水文 22
3.2.1氣溫 22
3.2.2降雨量 23
3.2.3河川與河川流量 24
3.3地質概況 25
第四章 名竹盆地地下水流分析 26
4.1 名竹盆地河川水位資料 26
4.2 名竹盆地地下水位資料 26
4.3 自記式水位計水位及溫度資料 28
4.4 地下水井溫度剖面 29
4.5 河川溫度量測 34
4.6 集集攔河堰放流量 35
4.7 水位與溫度分析 36
4.7.1水位分析 36
4.7.2溫度分析 38
4.8河道剖面與地下水位分析 44
4.9分析結果 47
第五章 研究區域數值模擬 48
5.1大範圍穩態模型 48
5.2小範圍暫態模型 56
5.2.1小範圍暫態模型初始狀態 56
5.2.2暫態模型率定 61
5.3數值模擬結果 67
第六章 結論及建議 68
6.1結論 68
6.2建議 70
參考文獻 71

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