應用標準化地下水位指數法評估濁水溪沖積扇地下水水位?旱狀況之研究

Abstract

全球氣候變遷改變台灣地區的降雨型態，近年接連發生極端降雨與極端乾旱事件。在地表水供應量不足的期間，地下水被大量開發以支應迫切的民生產業用水需求。本研究選擇位於台灣中部的濁水溪沖積扇作為研究區域，提出一套簡便、統一的地下水?旱度標準，分析2001至2016年期間第一含水層觀測站的地下水位歷線，指出歷史中地下水位相對?旱的期間與強度，目的是了解本區地下水?旱狀態的時間分布特性，提供未來地下水管理保育工作的研究基礎。 首先，本研究應用標準化地下水位指數法，將研究選定測站的連續180日地下水位累積值與360日地下水位累積值轉換成標準化的SGI指標：SGI180與SGI360。接著分別使用SGI180歷線與SGI360歷線，評估半年尺度與一年尺度下的地下水位相對強度變化。本研究利用SGI指標的出現機率訂定?旱的等級，根據研究期間內SGI指標的資料累積分布函數，選擇50%、30%與10%出現機率對應的SGI指標值分別作為界定?旱強度的門檻值。其次，使用Mann-Kendall檢定法評估研究期間內各測站地下水位的變化趨勢，並說明將?旱度評估結果用於建立地下水管理標準線的設計方法。最後，本研究發展一套地下水?旱度預測模式，使用歷年地下水自然消退期間的水位資料擬合消退水位預測式，將現有水位投入預測式計算產生水位消退線後，可計算SGI指標以評估未來地下水位狀態的?旱度。 本研究使用SGI180與SGI360評估濁水溪沖積扇第一含水層的地下水?旱狀態，相對?旱期間的時間分布調查結果顯示：在連續豐水年出現期間，SGI180在扇頂、扇央與扇尾區測站入冬後的?水期都偵測到?旱訊號出現，其中扇頂區出現的?旱強度相對輕微；而SGI360僅在少數測站偵測到短暫的?旱訊號。在連續?水年出現期間，SGI180與SGI360在扇頂、扇央與扇尾區都偵測到橫跨一整個豐?水期的?旱訊號。 研究成果說明在濁水溪沖積扇的第一含水層，地下水?旱的時間分布與區域的降雨時間分布型態明顯相關。另外，本研究以扇頂區的二水測站與上游名竹盆地的新民測站為例，建立地下水?旱度預測模式後，投入歷年水位消退期間檢驗?旱度預測效果。在二水測站預測的?旱度變化結果與現實狀態一致，但新民測站受水文地質條件影響，特定水位範圍內的水位消退變化不同，需要修正預測模式以改善低水位消退期的?旱度預測成果。

Date of Award	2018 Nov 28
Original language	Chinese
Supervisor	Cheng-Haw Lee (Supervisor)