跳到主要內容區塊

四維地下水空間動態評估技術研發與應用水文技術組

  發刊期數:第0245期/ 發布日期:106/09/22

  臺灣位處於亞熱帶地區,其降雨在時間及空間上之分布極不平均,且近年整體水文狀況受到極端氣候與變遷之影響,致使台灣之水資源不管在調蓄使用及管理上都遭遇極大之挑戰。加上受到全球氣候變遷與極端氣候之影響,未來台灣將面對複雜且異常之災害威脅,使得地下水資源所扮演之角色也更顯重要,然而其勢必亦遭遇嚴峻的衝擊。

  過去因產業的發展需求,加上地面水資源無法有效運用之情況下,自民國50年代即有大規模地下水開發利用,使地下水抽用行為甚為普遍,然而,地下水抽用行為分布廣闊且部分甚為隱密,因此長年以來對於地下水狀態亦無法有效掌握,難以作為地下水管理之依據,部分地下水區亦因地下水過度使用,已衍生諸多地下水環境不良之影響。其中,濁水溪沖積扇所在彰雲地區即為ㄧ地下水資源長期過度開發且有落實全面管理必要之地區;因此,為落實地下水管理,除地下水文地質資訊外,對於地下水資源相關水量、水位變動情形之評估與掌握亦為重點。
  • 圖2 系統模組於網格控制體水平衡法之示意圖
  水利署自民國105年起規劃兩年期程執行「地下水四維動態流場模型」計畫,並以地下水資源狀態較為嚴峻的濁水溪沖積扇為研究範圍,利用地下水觀測網之觀測資料為基礎,建立整合空間及時間之地下水四維流場模型,協助了解濁水溪沖積扇地下水環境狀態變化行為,就像是運用醫學中核磁共振攝影(magnetic resonance imaging,MRI)的概念,將地下水體中每個網格部位以三維影像顯現出來,藉以提高地下水環境狀態診斷的準確性,並作為研擬濁水溪沖積扇地下水區整體管理策略之參考依據。
  計畫已於今(106)年度進行地下水四維動態流場模型平台之調整改善工作,另依據民國99年「地下水觀測網成果彙編」之觀測井分層資料,以及水利署濁水溪沖積扇觀測井屬性資料,並比對中央地質調查所於民國88年完成之「濁水溪沖積扇水文地質調查研究總報告」資料,針對觀測井所在區位進行不同含水層阻水層位置之設定與地質空間分析作業,建立濁水溪沖積扇地下水分區含水層分層模型(如圖1)。現階段透過系統模組之自動化分析與運算結果,已能利用實際地下水水位紀錄資料,依據各網格控制體水平衡方法(如圖2),評析區域內每一空間網格地下水流進、流出之情形(如圖3),以及抽水與補注行為分布(如圖4),讓地下水之狀態皆能一目了然、無所遁形;未來若套疊水利署既已調查完成之彰雲地區納管水井分布資料,將可進一步由地下水變動狀態劃定地下水明顯超抽區域,並藉以研判可能之抽水標的及其抽水狀態,而其所提供的各項背景資訊將會是水利署擬定濁水溪沖積扇地下水保育管理策略及具體實施作為之堅實後盾。