Drought Status Assessment of Groundwater Level and Establishment of Groundwater Management Level in Zhuoshui River Alluvial Fan Taiwan

論文翻譯標題: 台灣濁水溪沖積扇乾旱狀態評估及其地下水管理水位建置之研究
  • 林 志謙

學生論文: Doctoral Thesis

摘要

  全球氣候變遷導致降雨型態改變,極端的降雨強度變化導致台灣?旱程度嚴重加劇,在地表水的供不應求的期間,地下水資源的開發就變得十分的重要。本研究著眼於台灣中部濁水溪沖積扇的地下水庫,分析1999到2017年間第1及第2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(SGI),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。(1)半年尺度的評估下,第1含水層呈現穩定的豐?水季交替,第2含水層則在2013、2014及2016年出現無?水季的現象(2)一年尺度的評估下,最嚴重的?旱現象出現在2002~2004,此期間第1到第2含水層都出現連續3年的?水延時,而地層越往下,近年的?旱訊號則越趨微弱。   其次,應用Mann-Kendall趨勢檢定法,將第1及第2含水層在研究時間1999到2017年間各地下水位歷線的趨勢分為顯著正趨勢(z?1 96)、顯著負趨勢(z?-1 96)及無顯著趨勢(1 96>z>-1 96)三者,分析含水層?旱變動趨勢,顯示第1含水層受地表氣候及人為用水影響,在雲林的扇央和扇尾區域呈現明顯的負趨勢;而往下到第2含水層,因此地層為受壓含水層,只有扇頂補注區因直接受到地表氣候影響而呈現負趨勢。   接著利用SGI指標的出現機率訂定?旱度的等級,搭配趨勢檢定的結果,建立(1)單一標準地下水管理線:選擇SGI資料累積分布函數90%、70%、50%、30%與10%出現機率對應豐水、多水、有水、輕度乾旱、中度乾旱與重度乾旱,利用色塊圖顯示?旱狀態,了解即時?旱狀態的空間分布。(2)日水位超越機率地下水管理線:改良水利署的月平均水位管理線,以過去日水位資料計算每一天的超越機率值,建立安全水位、下限水位與嚴重下限水位歷線,提供合適的?旱預警機制。(3)移動式平均地下水管理線:以6月1日起始到隔年5月31日結束為一完整消退循環,以?旱度篩選經歷年份,將豐水年到?水年間建立10個級距,藉以觀測各測站在豐?水年的豐?水季地下水位變動的狀態。   最後,本研究發現研究區域地下水測站,其每年最高地下水位與水位消退到最低水位的差值呈現良好的線性相關,利用歷年資料建立的線性方程式預測各測站的最低水位。研究顯示濁水溪沖積扇上的地下水位測站整體測站之最高水位與其消退差間的相關係數呈現良好的相關性,消退預測的方均根誤差皆小於1公尺,預測結果十分良好。
獎項日期2019
原文English
監督員Cheng-Haw Lee (Supervisor)

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