美濃、旗山地區地下水資源研究

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姓名

劉岢俐(Ko-Li Liu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

美濃、旗山地區地下水資源研究
(Research on Groundwater Resources in Meinong and Qishan Areas)

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摘要(中)

近年來台灣受到極端氣候及降雨型態改變的影響，地表水水源不穩定無法長期使用，造成水資源供需失調，使部分地區以抽取地下水來彌補用水需求之不足，若長期超抽地下水，將導致地下水源急速下降甚至枯竭。
本研究以高雄的兩個行政區即美濃、旗山為研究區域，使用地下水數值模式(MODFLOW)進行地下水模擬，經由模式率定後採用相關係數(R2)、均方根誤差(RMSE)為準則評估率定結果。驗證結果顯示，相關性高，皆在 0.7 以上;美濃之均方根誤差為 1.344 m，其餘皆在 0.2-0.4 m 左右，表示本研究所建立之地下水流模式可表現地下水文變化。
地下水資源已成為臺灣地區重要的供水來源，故本研究探討從 2020 年至 2023 年地下水水位之變化。由模擬結果分析得出影響地下水較大之因素為降雨及抽水量，另外有降雨時抽水量小;無降雨時抽水量大，而模擬後之地下水位變化，以 2023 年 5 月前相較 2020 年之乾旱期，美濃區、吉洋區及中洲區分別下降 2.59m、3.12m 及 4.07m，表示 2023 年之水位已低於 2020 年，欲解決地下水位持續下降之問題，需長期有效的管理，以確保地下水資源之可利用性。

摘要(英)

In recent years, Taiwan has been affected by extreme climate and changes in rainfall patterns, surface water sources are unstable and cannot be used for a long time, resulting in an imbalance between supply and demand for water resources. Some areas have to pump groundwater to make up for the lack of water demand. If groundwater is pumped for a long time, it will This leads to rapid decline or even depletion of groundwater sources.
This study focuses on two administrative districts in Kaohsiung, Meinong and Qishan, using a Numerical modeling of Groundwater (MODFLOW) to simulate groundwater behavior. The model was calibrated and evaluated using correlation coefficients (R2) and root mean square error (RMSE) as criteria. The validation results showed high correlation coefficients, all above 0.7, indicating a strong relationship. The root mean square error for Meinong is 1.344m, while the others range from 0.2-0.4m. This suggests that the groundwater flow model established in this study can represent groundwater variations effectively.
Groundwater resources have become a major source of water for Taiwan. As a result, this study is intended to explore changes in groundwater levels from 2020 to 2023. Analysis of the simulation results shows that the factors with the greatest impact on groundwater are precipitation and pumping volume. Furthermore, the pumping volume is lower during periods of rain and higher during periods without precipitation. According to the simulated groundwater level changes, comparing the period before May 2023 to the dry period in 2020, Meinong District, Jiyang District, and Zhongzhou District experienced a respective decrease of 2.59m, 3.12m, and 4.07m. This indicates that the groundwater level in 2023 is lower than that in 2020.

關鍵字(中)

★ 地下水、MODFLOW

關鍵字(英)

★ Groundwater, MODFLOW

論文目次

摘要 I
ABSRACT II
誌謝 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 研究動機與目的 1
1.3 本文架構 2
1.4 研究流程 2
第二章文獻回顧 3
2.1 水資源永續 3
2.2 地下水補注 4
2.3 地下水數值模式MODFLOW之相關研究 6
第三章研究區域與方法 8
3.1 研究區域概述 8
3.1.1 氣象及水文資料 10
3.1.2 地文資料 13
3.2 地下水流數值模式介紹 17
3.3 區域模式建立 19
3.3.1 地下含水層之概念分層 19
3.3.2 邊界條件與網格劃分 20
3.3.3 起始條件 20
3.3.4 水文地質參數之設定 21
3.3.5 水文變量參數之設定 25
3.4 模式之應用 30
3.4.1 參數檢核 30
3.4.2 模式參數影響分析 30
3.4.3 模式率定 30
第四章結果與討論 32
4.1 模式驗證結果 32
4.2 選擇模擬事件 37
4.2.1 水文變量參數假設方法 38
4.3 事件結果分析 43
第五章結論與建議 52
5.1 結論 52
5.2 建議 52
參考文獻 53
附錄一 56

參考文獻

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指導教授

吳瑞賢(Ray-Shyan Wu)

審核日期

2023-7-24

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