头嵙山层-水土保持学系-中兴大学.PPT

國立中興大學水土保持學系碩專班專題討論(四)(9375) 題目:以模組化三維地下水流模式(MODFLOW) 分析台中盆地地下水流之研究 授課教授:陳文福 教授 指導教授:謝平城 教授 學生:温偉建 學號 日期:2010年5月15日 簡報大綱 前言:緣起 人類因過度開發逐年超量排放二氧化碳導致全球暖化氣候異常極端，台灣本島乃屬於氣候異常的受害區域之一。近年來極端的降雨情形時有所聞，而超量的降雨形成過度之地表逕流所引發的山崩、地滑、土石流又造成大地及國人的二度傷害；同時，降雨季節的極端化更加劇人民陷入缺水的困境，故地下水的含量與開發就越顯得珍貴及迫切。 前言:目的 本研究便針對台中盆地的地下水層進行數值模擬，為了能評估台中盆地之地下水利用的可行性，必須充分了解其水文地質形成的機制與其邊界條件；本研究便以地質觀點切入，對台中地區水文地質形成機制進行探討，提出地質概念模型，做為建構水文地質模型之依據，並配合現有之水文資料了解區域內的地下水概況建立地下水流之數值模型進行模擬，以期可供後續研究對此區域之地下含水量及安全出水量進行推求而使相關單位可妥善利用地下水之珍貴水資源。 文獻回顧 經濟部水利署水利規劃試驗所(2007): 台中盆地東緣的麓山帶丘陵區是南北走向車籠埔斷層逆衝形成，西緣的大肚台地及八卦台地則是彰化斷層(包含清水斷層)向西逆衝抬升所造成，地勢由南北兩端向中央傾斜，盆地內沖積扇有北部之豐原沖積扇(大甲溪古沖積扇)，中部之太平聯合沖積扇，與南部之烏溪沖積扇。周圍地形區則有西北端之大甲溪沖積平原，北邊之后里台地，東側之東勢丘陵地、豐原丘陵地及南投丘陵地，以及西側之八卦台地和大肚台地。 台中盆地周圍地形分區圖 文獻回顧 經濟部水利署水利規劃試驗所(2007): 1.上新世至更新世岩盤(P) 地質圖上以P代表車籠埔斷層上盤之基岩，由老至新依序為桂竹林層、錦水頁岩及卓蘭層，岩性以固結的砂岩及頁岩或泥岩為主，基本上可視為不透水層。 2.頭嵙山層(PQ) 主要由砂岩、砂質泥岩、礫石質砂岩及厚層狀礫岩所組成，下段為香山段(PQs)、上段為火炎山段(PQc)。 3.紅土台地堆積層(Q3) 由礫石、砂、黏土組成，礫石以砂岩及石英砂岩為主，為古河相沉積物。本層以不整合覆於頭嵙山層之上，主要分佈於大肚台地及八卦台地東斜面及西斜面上。 4.山麓斜面堆積層(Q4) 本層分佈於八卦台地及大肚台地兩翼坡度較緩處，大部份為植被所掩覆。本層岩性以礫石、泥為主，是台地物質(主要為頭嵙山層岩層)受侵蝕再堆積而成，推估其年代為晚更新世至全新世。 5.沖積層(Q6) 為近期河流堆積之產物，岩性以礫石、砂及泥，主要分佈在現有河流的河床、台中盆地、大肚台地及八卦台地西側的沖積平原。 台中盆地地質圖(中油公司台中圖幅1/100,000) 文獻回顧 台灣第區地下水觀測網第三期94年度計畫-台灣糖業公司，中央地質調查所委辦(2005): 1.大肚台地:依蒐集資料分別繪製南北向剖面及東西向剖面，根據剖面資料，背斜軸東翼並無阻水層存在，只有一自由含水層，而西翼並在此研究範圍內故不予討論。 2.台中盆地:大致由北邊台中縣豐原往南至南投名間，地形上以中間烏日-霧峰連線為低點，故暫依地形上之不同，將台中盆地在水文地質上分為南、北兩盆地。 北盆地:根據剖面資料得知水文地質上只有一自由含水層，往南至烏日在深度46~58公尺處才有一較厚之泥層出現成為阻水層，產生一自由含水層及一拘限含水層。 南盆地:因有泥層出現，故拘限含水層便明顯出現於南盆地中。南側營盤口及軍功寮兩井未有自由含水層出現，而泥層以下出現一拘限含水層；北側霧峰坑口井顯示淺層有一自由含水層存在，深層因數層泥層出現，形成拘限含水層，但由於阻水層厚度較薄(不到10公尺)，拘限含水層之分層及分布仍待進一步調查；草屯以北至烏溪沿岸一帶地層資料較為匱乏，推測應與霧峰一帶相似(因同屬烏溪沖積扇)。 蘇清林(2007)，於該論文中提及: 位於烏溪流域內之經濟部水利署觀測站網(2006)鑽探井分別為大肚站、烏日站與大里站，鑽探深度約為地表下200公尺深，鑽探資料顯示大里站鑽探資料大都為礫石層，烏日站除40公尺與100公尺處有部份黏土與粉土層外，其於大多為砂礫石層。大肚站則因接近烏溪出海口，其岩層受海進海退影響，屬砂與黏土互層現象。故鑽探深度60公尺位置以上之砂礫石層為主要含水層，亦即第一含水層，於該研究數值模式中設定該含水層為自由含水層形式，而鑽探深度60公尺位置以下至100公尺間為第二含水層，於數值模式中設定該含水層為拘限含水層形式。 台中地區觀測井及水文地質剖面位置圖(台糖-2005) 文獻回顧 1.經濟部水利署水利規劃試驗所(2007)