博碩士論文 101624001 詳細資訊




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姓名 林柏帆(Lin, Po-Fan)  查詢紙本館藏   畢業系所 應用地質研究所
論文名稱 臺灣西部沿海海水入侵與地下水排出模擬分析
(Numerical Simulation Analysis of Seawater Intrusion and Groundwater Discharge in Western Taiwan)
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摘要(中) 沿岸地下水流動情形會受自然因素如季節性水位變化、潮汐及波浪作用。為探討海岸坡度、潮汐作用與水文地質條件對台灣西部沿海非受壓含水層海水入侵及地下水排出量影響,本研究蒐集2009年台灣西部北起桃園中壢臺地,南至嘉南平原沿海相關水文地質資料,包括133口觀測井與10個潮位站之潮位資料,選取距沿岸1 公里內之平均高程變化為海岸坡度範圍,作為模擬參數設定之參考;資料分析結果顯示地下水位值範圍分布於0公尺至30公尺,平均高潮範圍為0.6公尺至2公尺,平均低潮位範圍為- 0.2公尺至0.08公尺,平均坡度則普遍分布在20 %以下,最高可達33 %。本研究使用HYDROGEOCHEM模式模擬台灣西部沿海垂直二維含水層之海水與地下水之交互作用情形,探討不同坡度、海岸長度與潮位條件下之鹽楔範圍與地下水排出量,分析水文地質條件如水力傳導係數與內陸地下水水力梯度對地下水排出影響。模擬結果顯示,固定海岸坡度,水力傳導係數對於地下水排出量影響顯著,當水力傳導係數較大時(51.84、65.15公尺/天),地下水排出率較大,隨海平面上升時之出流率減少現象較大;而內陸水力梯度之增加則可有效地使地下水排出增加,並降低密度流影響。當固定坡度與水文地質條件下,海平面位置每上升0.5公尺時,單位厚度地下水排出率出現逐漸減少之趨勢,平均流量約減少0.008立方公尺/天。坡度影響方面則是當坡度較大時(5%~16%),其含水層內的氯離子濃度線移動距離較短;海平面每上升平均0.5公尺時,氯離子濃度線約可向內陸前進15-20公尺;若是處於平緩坡度(0.5%~2%)的情況下,則氯離子濃度線隨海平面位置上升之移動距離較長,海平面每上升0.5公尺時,氯離子濃度線約可向內陸前進50-60公尺,最遠約可前進100公尺。若為極端陡峭之坡面(坡度33%)時,海平面每上升0.5公尺時氯離子濃度線往內陸之前進距離約僅5公尺。
摘要(英) Coastal groundwater flow are often affected by natural factors, including seasonal groundwater variations, tide and wave fluctuations, or human activities such as agricultural, aquacultural, and industrial water use. This study aims to assess the effects of beach slopes, tidal variations, and hydrogeological conditions on the seawater intrusion and discharge in unconfined aquifers. The hydrogeological data were collected along the westen coastal line of Taiwan. Collected data from DEM, 133 wells, and 10 tide stations show that the average beach slope is less than 20% in western Taiwan. The largest beach slope can reach to 33%. Based on the locations 1 km away from the shoreline, near shore groundwater tables vary in the interval of 0 to 30 m. The average high tide levels are in the range of 0.6 to 2 m and the average low tide level are in the range of 0.2 to 0.08 m. In this study, HYDROGEOCHEM numerical model was used to simulate the interaction of seawater and groundwater in unconfined two-dimensional profile aquifers in western Taiwan. , Simulation results show that the hydraulic conductivity significantly influences the groundwater discharge rate. The increase of inland hydraulic gradient can effectively increase groundwater discharge rate and reduce the density effect. With fixed slope and hydrogeological conditions, 0.5 meter sea level rise can lead to reduction of flow rate about 0.008 m3 / day. When the slope is large (5% to 16%), the chloride ion concentration line (or the saltwater front) in aquifer moves in a short distance. An increase of 0.5 m sea level rise, the saltwater front move landward about 15-20 m. In the low slope(0.5% to 2%) situation, a 0.5 m sea level rise can induce a landward saltwater front movement of 50 to 100 m. Under the condition of extremely steep slope (about 33%), the increase of 0.5 m sea level causes a 5 m seawater front movement.
關鍵字(中) ★ 沿岸地下水流
★ 海灘坡度
★ 沿海非受壓含水層
★ 潮汐變化
★ HYDROGEOCHEM
關鍵字(英) ★ Coastal groundwater flow
★ beach slope
★ unconfined aquifers
★ tidal variations
★ HYDROGEOCHEM
論文目次 摘要 I
Abstract II
圖目錄 VII
表目錄 IX
符號說明 X
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 影響沿岸地下水傳輸之營力 2
1.2.2沿岸地下水理論 4
1.3 研究動機與目的 6
1.4 論文架構 7
第二章 研究方法 8
2.1研究區域簡介 8
2.1.1 桃園中壢地區 12
2.1.2 新苗地區 13
2.1.3 臺中地區 14
2.1.4 濁水溪沖積扇 15
2.1.6 嘉南平原 17
2.2 數值模式 18
2.2.1 HYDROGEOCHEM 模式介紹 18
2.2.2 HYDROGEOCHEM 模式理論 20
2.2.2.1水流方程式 20
2.2.2.2密度影響濃度變化之方程式 21
2.3 分析流程 22
2.4 資料蒐集與分析 24
第三章 概念模式介紹 31
3.1 模擬區域及網格 31
3.1.2 穩態模擬條件 33
3.1.2.1固定坡度下不同海平面條件 33
3.1.2.2固定海平面下不同坡度條件 34
第四章 模擬結果與討論 35
4.1含水層厚度影響地下水排出量分析 35
4.2穩態時海平面位置之影響 37
4.3穩態時海岸坡度之影響 38
4.4水力傳導係數與水力梯度之影響 41
4.4.1水力傳導係數之影響 41
4.4.2水力梯度之影響 43
4.5綜合評估 45
第五章 結論與建議 50
5.1結論 50
5.2建議 52
參考文獻 54

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http://blog.ilc.edu.tw/blog/gallery/6372/6372-763058.mht
[26] 經濟部水利署:水利櫥窗-河川報導。取自
http://www.wra.gov.tw/lp.asp?CtNode=7330&CtUnit=313&BaseDSD=7
[27] 中央地質調查所:地質百科。取自
http://twgeoref.2002.moeacgs.gov.tw:8080/GipOpenWeb/wSite/sp?pageSize=30&curPage=11&xdUrl=/wSite/query/searchResult.jsp&nodeId=&mp=7&queryAdv=true&queryPhonetic=&useAuth=&queryType=&queryWord_stitle=&queryWord_author=&queryWord_xkeyword=&queryWord_publisher=&queryWord_publishYear=&queryWord=%E5%9C%B0%E4%B8%8B%E6%B0%B4&queryField=xkeyword&groupingQueryWord=&groupingQueryField=
指導教授 倪春發(Ni, Chuen-Fa) 審核日期 2015-7-17
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