以系統動力模式模擬氣候變遷對美濃、旗山地區地下水資源的影響

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吳凱歆(Kai-Hsin Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

以系統動力模式模擬氣候變遷對美濃、旗山地區地下水資源的影響
(Impact of Climate Change on Groundwater Resources in Meinong and Qishan Areas Simulated by the System Dynamics Model)

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摘要(中)

本研究透過系統動力學模式-VENSIM模擬氣候變遷對臺灣南部美濃和旗山研究區域地下水資源的影響，結合水文地質參數，並以臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台（TCCIP）提供的未來氣候情境數據為資料庫，進行多情境模擬。
研究結果顯示，在不同的氣候變遷情境下（如SSP1-2.6和SSP5-8.5），美濃和旗山研究區域的地下水位出現顯著變化。在SSP5-8.5情境下，相對其他情境有較長時間且密集的降雨分布，使SSP5-8.5情境與SSP3-7.0情境相比，預測降雨量對地下水的補注效益更大於消耗。不同模式的模擬地下水位結果表現出差異性，而相同模式不同情境下的整體趨勢也並不相同，結果表明，氣候變遷導致的極端降雨事件，確實會對地下水位造成影響，但從近未來到世紀末的變化所得出，長時間模擬地下水位會使後半段的模擬結果被發散。
本研究建議應隨著不同模擬結果來對照當時期之地下水位來進行水資源的管理和保護，並針對不同未來時期下的地下水位變化趨勢，制定相應的適應策略，在用水方面採取有效措施，減少對地下水的過度抽取，促進水資源的可持續利用。

摘要(英)

This study employs the system dynamics model VENSIM to simulate the impact of climate change on groundwater resources in the Meinong and Qishan areas of southern Taiwan. By integrating hydrogeological parameters and utilizing future climate scenario data provided by the Taiwan Climate Change Projection Information and Adaptation Knowledge Platform（TCCIP）, multi-scenario simulations were conducted.
The results show significant variations in groundwater levels in the Meinong and Qishan study areas under different climate change scenarios（such as SSP1-2.6 and SSP5-8.5）. Under the SSP5-8.5 scenario, the prolonged and intensive rainfall distribution results in greater groundwater recharge benefits compared to the SSP3-7.0 scenario. The simulation results of groundwater levels from different national models display variability, and the overall trends under different scenarios within the same model also differ. These findings indicate that extreme rainfall events induced by climate change indeed affect groundwater levels. However, the changes observed from the near future to the end of the century suggest that long-term simulations of groundwater levels can cause the latter part of the simulation results to diverge.
This study recommends that water resource management and protection should be guided by comparing the groundwater levels during different simulation periods. Appropriate adaptation strategies should be formulated based on the trends of groundwater level changes under various future scenarios. Effective measures should be taken to reduce excessive groundwater extraction and promote the sustainable use of water resources.

關鍵字(中)

★ 系統動力模式
★ 地下水
★ 氣候變遷

關鍵字(英)

★ System dynamics model
★ Groundwater
★ Climate change

論文目次

摘要I
AbstractII
致謝III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄VIII
第一章緒論1
1.1前言1
1.2研究動機2
1.3研究目的2
1.4研究流程2
第二章文獻回顧3
2.1地理環境對地下水的影響 3
2.2時空分布降雨對地下水的影響6
2.3補注入滲對地下水的影響8
2.4水文模式9
2.4.1 系統動力學模式9
2.4.2 GWLF模式11
第三章研究區域與方法14
3.1系統動力學簡介14
3.2水平衡收支法17
3.2.1田間水平衡17
3.2.2 GWLF模式18
3.2.3入滲量22
3.3研究區域23
3.3.1地文資料23
3.3.2水文資料25
3.4模式建立流程29
第四章結果與討論36
4.1系統動力模式擬合結果36
4.2土地利用情境模擬結果40
4.3氣候變遷情境模擬結果43
第五章結論與建議51
5.1結論51
5.2建議51
參考文獻53

參考文獻

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指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2024-7-26

推文