題目:台中市大坑地滑區 可用地下水量之推估 學生:温偉建 學號:59742207 日期:2010年1月9日 水土保持碩專班專題討論 題目:台中市大坑地滑區 可用地下水量之推估 學生:温偉建 學號:59742207 日期:2010年1月9日

簡報大綱 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 四、參考文獻 四、參考文獻

一、前言:緣起 台中市大坑地區地形以坡地為主，因其地勢高及景觀佳等因素吸引觀光與休閒農業等相關產業進駐，為中部著名觀光遊憩地區；惟水源缺乏，必須於溪底或打井抽水灌溉，且區內溪流乾季缺水，溪流乾涸也影響溪流生態及其他產業的發展；再者，大坑地區有多處的潛在地滑區，對居民及遊客造成生命、財產及生活環境的威脅。

一、前言:目的 本研究蒐集大坑地區地質、地形、水文及地下水資料透過套裝軟體(MODFLOW)模擬該區域之地下水分佈情形及含水量、水位；由現地抽水試驗數據檢核並修正水文參數，經反覆模擬最終求得近似該區域之係數值可供後人或地滑抑制工程設計之參考。

簡報大綱 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 四、參考文獻 四、參考文獻

文獻回顧 地形、地質(1/3) 林朝棨(2004)稱: 台中盆地東側北緣之丘陵山地為豐原丘陵山地，屬於台灣西部斷層山地，地質上為上新世砂岩與頁岩以及厚層泥質砂岩所構成之向斜山地。

文獻回顧 江崇榮(1980)指出: 地形、地質(2/3) 大坑地區東北側台地大致有600m 及500m 兩個階面，包含水井子、大南、水底寮等台地，係昔日大甲溪所形成古沖積扇之扇頂一部分。西側台地可能為大坑溪及廍子溪之古沖積扇。

(水土保持局整合性網際網路地理資訊系統 ) 大坑地區高程分佈圖 (水土保持局整合性網際網路地理資訊系統 )

文獻回顧 中華民國道路協會(1996)於台中市大坑風 景區聯外道路路線檢討規劃中指出: 地形、地質(3/3) 中華民國道路協會(1996)於台中市大坑風 景區聯外道路路線檢討規劃中指出: 1.地質均屬於更新世卓蘭層之地層 ，區分 為七個岩性地層，連同下方之錦水頁岩 與上覆之頭嵙山層，計區分為九個不同 的岩性地層 。

2.地質構造屬於頭嵙山向斜之西翼，構造 單純；依不連續面統計分析，計有四組 節理。 3.地質敏感地區分八類，野外實際勘查測 繪研判結果其計44處。 4.順向坡平面破壞為本區最主要之邊坡破 壞模式。

文獻回顧 經濟部水資會(2001) : 水文地質 台灣水文地質，礫岩相含水性能甚高，而砂頁岩相含水性能甚低。 因大坑地區主要地層為頭嵙山層之礫岩相及砂頁岩相，其地層交界分佈於大坑風景區與中興嶺地區之交界處，上部為礫岩相下部為砂頁岩相。

臺灣之水文地質表 何春蓀(1955)

文獻回顧 斷層概況 徐鐵良(1992)指出: 雙冬斷層位在本地質區之東界，位於火炎山及頭嵙山之東，為一逆斷層，東側為昇側，約呈南北至北30 度東走向，斷層東側出露地層為中新世晚期地層，西側地層為頭嵙山層，地層層位落差3000m 。

車籠埔斷層位在本區西緣鄰台中盆地地帶，自南投民間至台中豐原，約呈南北走向；斷層東側為昇側 。出露地層為上新世之錦水頁岩及卓蘭層，西側則出露更新世頭嵙山層及現代沖積層。

文獻回顧 邱豐裕(2004)於台中市大坑新巴克山莊潛在地滑區穩定性之探討論文可得知: 地下水位 降雨量與地下水之關係相當密切，且 地下水位之高低多寡實為影響結構物安全之重要因素之一。

(水土保持局整合性網際網路地理資訊系統 ) 大坑地區潛在地滑區分佈圖 (水土保持局整合性網際網路地理資訊系統 )

簡報大綱 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 四、參考文獻 四、參考文獻

三、研究材料與方法 本研究方法分成兩部份: 1.地下水流數值模擬。 2.由希祿氏法推求合適出水量。 研究材料:佈設水位觀測井10座以支援水文及 地下水位資料之不足並進行抽水試驗。

研究流程 數值模式

研究流程 希爾法

研究方法 第一部分先針對大坑地區水文地質資料進行蒐集並加以分析，建構該區水文地質概念模式，並研究該區內的目標水文地質架構，依據概念模式與地下水流控制方程式(Governing Equation)建立地下水流之模擬式。因地質作用與沉積作用的影響常使得含水層呈非均質性(Heterogeneity)與異向性(Anisotropy)及邊界條件的複雜性，故對其進行解析解有其困難性，一般仍以數值模擬為主。

主要是將模擬所輸出的水位近似解依試誤法(Trial and Error)配合面積控制法求得最符合現地狀況的水文地質架構、地下水流模式及水力參數。 第二部份，待地下水流模式率定後利用希爾法(Hill method)推大坑地區的合適出水量，再將求得之合適出水量帶入數值模式後便可推求該區之安全水位。

研究方法 數值模式 目前常用於地下水流模式的數值方法有:有限差分法(Finite Difference)、有限元素法(Finite Elements)、 積分有限法(Integrated Finite)、邊界積分方程法(Boundary Integral Equation Method)、解析元素法(Analytic Element)等五種方法，但較常使用的是有限 差分法與有限元素法；近年來，這些數值方法被應用及 撰寫成計算地下水流動及溶質傳輸現象的模擬套裝軟 體，而本研究則是採用PMWIN(Processing MODFLOW For Windows﹐Chiang&Kinzelbanch﹐1996)。 ﹐

PMWIN是結合美國地質調查所(U.S. Geological Survey)發展的地下水流模擬程式MODFLOW(McDonals & Harbugh﹐1998)進而研發成三維有限差分法的視窗化軟體。PMWIN除了將MODFLOW視窗化以外，亦可匯入附屬程式或模組如:參數推估模組(PEST) 、溶質傳輸方程式(PMPATH)等。

研究方法 出水量推估方法 希爾法(Hill method)乃基於地下水因抽水後其水位變化加以分析，時間以年為單位。開始時的水位與使用一年後之水位如無變化，則表示該一年的用水量等於安全出水量；反之若過份抽水則會造成水位呈現負水位變化，亦即超過安全出水量。 ﹐ 希爾法求合適出水量示意圖

簡報大綱 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 一、前言:緣起、目的 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 二、文獻回顧 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 三、研究材料與方法 四、參考文獻 四、參考文獻

四、參考文獻 1.林時猷(2003)，以地下水位之區位相關性輔助濁水溪 沖積扇地下水模擬之參數決定，逢甲大學土木及水利 工程研究所碩士論文。 2.蔡清研(2007)，濁水溪沖積扇整合模式下之MODFLOW 地下水模擬研究，國立中正大學應用地球物理研究所 碩士論文。 3.潘文健(2002)，屏東平原合適出水量分析之研究， 國立成功大學資源工程學系碩士論文。 4.黃清譽(2007)，彰化地區地面水與地下水聯合供水管理 調配之研究，國立成功大學資源工程學系碩士論文。

5.吳偉競(2006)，蘭陽平原整合模式下之MODFLOW地下水 模擬研究，國立中正大學應用地球物理研究所碩士論文。 6.丁澈士、蘇惠珍(2004)，三維地下水模式:PMWIN， 五南圖書出版股份有限公司。 7.王如意、易任(1997)，應用水文學，茂昌圖書有限公司。 8.David Keith Todd﹐Larry W.Mays(2004)﹐Groundwater Hydrology, 3rd Edition.

簡 報 完 畢 敬 請 斧 正 22