由雲林縣土庫鎮秀潭國小設置之地陷監測井於100年至106年累積下陷量分布顯示，主要下陷區域較集中100公尺深度以下土層。惟經現地水井複查結果顯示，鄰近秀潭國小33口水井多屬淺水井，其中僅有一口水井之深度大於100公尺，且附近亦無農業以外之相關產業。爰此，擬進一步評析淺層抽水行為對地下水位及地層下陷之影響機制，以釐清地層下陷可能成因。相關試驗及評析流程如圖1所示，初步成果概要說明如下。
圖1 試驗及評析流程圖
一、抽水對分層地下水位變化之影響機制：
雲林地區均屬濁水溪沖積扇之地下水分區。水文地質分層可概分為4個含水層與3個阻水層(經濟部中央地質調查所，1999)，代表300公尺地層內之四次海進與海退歷程。本區域之深水井多屬分層開篩，抽取地下水後直接造成開篩處含水層之地下水位變化(圖2(a))。淺水井多抽取含水層1之地下水，惟本區域之阻水層係以透水係數低於9.9×10-7公尺/秒之粉砂、泥及黏土層為主，土層具弱透水之特性。若於淺層大量集中超抽地下水，亦可能造成深層水位洩降(圖2(b))。另部分地區之阻水層可能因連續性不佳(圖2(c))，產生上下含水層連通情形，淺層抽水亦可能影響深層地下水位。此外，沖積扇於扇頂各含水層間並無明顯阻水層分隔，降雨及灌溉水源可直接補注各含水層，若於特定含水層大量抽取地下水，地下水補注於該含水層之比例將增加，亦可能造成其它含水層之地下水位洩降(圖2(d))。
配合水利署既有地下水位觀測井分布、現地抽水井數量及排水路分布現況，茲選擇雲林縣土庫鎮秀潭國小進行現地抽水試驗(圖3)。秀潭國小設置有兩口地下水位觀測井(秀潭1、秀潭2)，可觀測65公尺(含水層1)及134公尺(含水層2)深度之地下水位變化。另觀測井方圓200公尺範圍內計有33口納管抽水井。試驗方法乃於水位觀測井安裝自記式水位計，選擇最接近水位觀測井之六口淺層抽水井(井深均小於40公尺)同時進行定頻抽水(抽水頻率為3次/小時，即抽水10min、停抽10min)，並紀錄分層地下水位變化(圖4)。試驗期間秀潭1及秀潭2之地下水位變化，如圖5所示。
現地試驗之地下水位變化分成長週期與高頻率兩部分。長週期代表地下水位變化之長期趨勢，而高頻率則代表水位因水井抽水之影響。採用快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform, FFT)進行訊號分析，秀潭1及秀潭2觀測井分析結果(參見圖6)顯示，秀潭1主頻水位變化週期約為20min；秀潭2主頻水位變化週期約為21min。水位變化週期均與現地水井抽水設計頻率為3次/小時(週期為20min)相同。訊號分析結果顯示，觀測井鄰近之六口淺層水井同時進行抽水，均會影響含水層1(深度65公尺)及含水層2(深度134公尺)之地下水位。
現地試驗之地下水位進一步拆解為長期趨勢與高頻變化兩部分，針對高頻地下水位變化進行快速傅立葉轉換分析，可呈現淺層抽水對深層地下水位變化之影響。初步結果顯示淺層抽水行為除對同一含水層之地下水位影響顯著外，亦可能對深層地下水位變化之產生影響，而進一步引致深層之下陷。處置深水井可有效減緩雲林地區地層下陷，惟淺水井大量且集中抽水對地層下陷之影響亦不可完全忽略。
本研究結果顯示淺層抽水行為確實會對深層含水層之水位產生干擾，惟干擾程度受半滲漏層阻水能力之影響，未來欲進行定量影響分析尚需結合更細部之地質調查資料加以探討。