§ 瀏覽學位論文書目資料
  
系統識別號 U0002-2206200517344800
DOI 10.6846/TKU.2005.00511
論文名稱(中文) 地下水位歷線與沉陷檢測資料之應用
論文名稱(英文) Application of groundwater hydrographs and detected data of land subsidence
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Water Resources and Environmental Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生(中文) 陳致宏
研究生(英文) Chih-Hung Chen
學號 692330532
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別 英文
口試日期 2005-06-03
論文頁數 134頁
口試委員 指導教授 - 施清吉
委員 - 譚義績
委員 - 張德文
關鍵字(中) 地下水位歷線
壓縮指標
滲透係數
受壓飽和含水層
地層下陷
關鍵字(英) Compression index
Confined saturated aquifer
Groundwater hydrographs
Land subsidence
Permeability
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
本研究主要利用地下水位歷線與沉陷檢測資料,配合水井普查統計資料及土層材質與組織結構等相關資料,用以推求壓縮指標以及滲透係數 。研究範圍僅侷限於受壓飽和含水層,此層之土壤組織大多以砂和礫石為主。藉由構建地層下陷近似模式之解析解,進一步以受壓飽和含水層平面面積與地下水位變化率來取代抽水量難以估算的瓶頸,受壓飽和含水層平面面積之估算採用徐昇氏多邊形法。
推求壓縮指標以及滲透係數的範例,應用在屏東及雲嘉地區等16個觀測站。壓縮指標之計算結果顯示,「細砂」約略分佈在0.05~0.1
;「粗砂」在0.03~0.05的範圍內;「礫石」則在0.03以下。滲透係數之計算結果,大致符合實驗室透水試驗各土層材質的試驗數據。
藉由分析比較壓縮指標及滲透係數的變異數 ,判斷此二係數的離散程度。並考慮地下水位歷線相關因子以及沉陷檢測資料對於壓縮指標及滲透係數之影響分析。
英文摘要
The objective of this study is to investigate the
Compression index and the Permeability in groundwater. The analysis is based on the information of the groundwater hydrographs, detected data of land subsidence, groundwater well investigation and the related data of land soil. The current project is restricted to confined saturated aquifer and the composition of this layer is mostly sand and gravel. The estimation of compression index and permeability is based on the analytical solution of the approximate model of land subsidence. However, the surface area of confined saturated aquifer and the groundwater level gradient are used to solve the difficulty in estimating the pumping discharge,the surface area of confined saturated aquifer is estimated by the Thiessen polygons method. The algorithm of estimation of compression index and the permeability is applied to 16 sites in Pingtung, Yunlin and Chia-yi regions. The results of these sites show that the value of compression index   is 0.05 ~ 0.1 for the fine sand, 0.03 ~ 0.05 for the coarse sand, and below 0.03 for the gravel. However, the computed value of permeability is almost the same with the experimental result of permeability test. The diversity of  compression index and permeability  can be determined by analyzing their variance. The impact analysis on compression index   and  permeability also take into consideration in this study, especially with the correlate factors of groundwater hydrographs and detected data of land subsidence.
第三語言摘要
論文目次
目 錄
中文摘要………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………Ⅱ
目錄……………………………………………………………………Ⅲ
表目錄…………………………………………………………………Ⅴ
圖目錄…………………………………………………………………Ⅵ
第一章 緒論..........1                                    
1.1 前言……………1                                      
1.2 研究背景及目的…2                                   
1.3 文獻探討與回顧……5                                    
第二章 方法介紹………9                                   
2.1 前言………………9 
2.2 構建地層下陷近似模式…………10
2.2.1 引用有限控制體積概念之質量守恆法則……10
2.2.2 水質量 之淨輸入率……………………………11
2.2.3 水質量 之淨累積率……………………………12
2.2.4 整合質量守恆法則………………………………16
2.3 線性化地層下陷近似模式與構建其解……………19
2.3.1 線性化……………………………………………19
2.3.2 構建解析解………………………………………20
2.4 近似模式之直接功用………………………………25
2.5 近似模式之間接功用……………………………26
2.5.1 反求擴散係數的理由…………………………26
2.5.2 克服抽水量的方法……………………………27
2.5.3 克服抽水係數的方法…………………………28
2.5.4 進階近似模式反求擴散係數 …………………30
2.5.5 進階近似模式之附加價值(推估壓密係數值)31
第三章 數值積分及範例應用…………………………33     
3.1 數值積分…………………………………………33
3.2 被積函數之特性…………………………………37
3.2.1 積分變數上、下限的探討…………………37
3.2.2 第一因子及一階貝塞函數的變化趨勢…37
3.2.3 零階貝塞函數的變化趨勢……………40
3.2.4 瑕積分之被積函數的特性……………………43 
3.2.5 瑕積分值正負符號之說明………………………46
3.3 範例應用及因子之計算……………………………48
3.3.1 推求壓縮指標及抽水係數 ………………48 
3.3.2 反求擴散係數及滲透係數 ………………50   
第四章 結果與討論……………………………………56     
4.1 前言………………………………………………56
4.2 壓縮指標之分析………………………………………57
4.3 滲透係數之分析……………………………………60
4.4 地下水位資料及沉陷檢測資料對於壓縮指標及滲透係數之影響分析…………66
第五章 結論與建議………………………………………69
5.1 結論………………………………………69
5.2 建議………………………………………72
參考文獻………………………………………73
附錄 符號說明………………………………132
     計算流程圖……………………………134

表目錄
表一      土壤材質之垂直壓縮係數 值……………………………...80  
表二      土層材質之楊氏係數 值…………………………………...80           
表三      土壤材質之初始孔隙比 值及單位體積重 值……….....81
表四      水的單位體積重 和壓縮係數 與溫度之關係值…………81                
表五       的零點及波長…………………………………………..82               
表六       的波高及其絕對值……………………………………..83                      
表七       的零點及波長……………………………………….....84                   
表八       的波高及其絕對值………………………………….....85
表九       的零點及波長…………………………………………86
表十       的零點及波長…………………………………………87
表十一     的波高及其絕對值……………………………………88
表十二     的波高及其絕對值……………………………………89              
表十三     及 的零點及正負區間…………………………..90                   
表十四     的零點及正負區間……………………………91      
表十五     時,不同參數 之瑕積分值及其正負號………………..92                 
表十六    屏東及雲嘉地區壓縮指標 之模式計算值暨變異數 .....93
表十七    屏東及雲嘉地區滲透係數 之模式計算值暨變異數 ......94
表十八    屏東及雲嘉地區壓密係數 計算值………………………..95
表十九    滲透係數 之模式計算值與實測值比較…………………...96    
表二十     對於 值之影響分析………………………….....98              
表二十一  對於 值之影響分析.………………………99    
表二十二   對於 值之影響分析……………………………100       
表二十三   對於 值之影響分析…………………………101           
表二十四    對於 值之影響分析……………………………...102
表二十五   對於 值之影響分析……………………………..103
表二十六  ( 、 、 、 )的增減對於 及 的影響趨勢…104       
圖目錄
圖一       自受壓飽和含水層抽水示意圖………………………..105
圖二       不同參數 值的第一因子比較圖……………………...106
圖三        及 趨勢圖………………………………….107
圖四        波高絕對值趨勢圖……………………………….108                
圖五        及 趨勢圖………………………………….109               
圖六        波高絕對值趨勢圖……………….………………110                      
圖七       不同參數 值, 趨勢比較圖……………………111                  
圖八       不同參數 值, 波高絕對值比較圖……………112
圖九       不同參數 值, 波高比較圖……………………113
圖十        時,不同參數 值的被積函數比較圖……………114
圖十一      時,不同參數 值的被積函數比較圖…………...115
圖十二     屏東地區林邊民國八十二年月平均地下水位歷線圖..116
圖十三     屏東地區林邊、佳冬、枋寮控制面積劃分圖…………117             
圖十四      趨勢圖…………………………………………118                     
圖十五之一 屏東地區土層柱狀圖(引用林邊、塭豐、水底寮).…..119   
圖十五之二 屏東地區土層柱狀圖(佳冬、枋寮)……………………120                 
圖十六之一 雲林地區現有地下水位觀測井土層柱狀圖 
           (引用中山、蚊港、溪頂、廣溝、水林、金湖)………121
圖十六之二 雲林地區現有地下水位觀測井土層柱狀圖 
           (引用塭底、四湖、大溝).………………………………122
圖十六之三 嘉義地區現有地下水位觀測井土層柱狀圖
           (引用東石、新塭) .……………………………………..123
圖十七     屏東地區觀測井及地質鑽孔井的位置分佈圖…..........124
圖十八     雲嘉地區觀測井及地質鑽孔井的位置分佈圖………..125
圖十九     屏東地區地質鑽孔井土層柱狀圖(引用崎峰)………..126
圖二十之一 雲林地區地質鑽孔井土層柱狀圖(引用海豐、後安)..127
圖二十之二 雲林地區地質鑽孔井土層柱狀圖(引用海園)………...128
圖二十之三 雲林地區地質鑽孔井土層柱狀圖(引用箔子)………..129
圖二十之四 雲林地區地質鑽孔井土層柱狀圖(引用蔡厝)………..130          
圖二十之五 雲林地區地質鑽孔井土層柱狀圖(引用瓊浦)………..131
參考文獻
參考文獻
英文部分
 1.Abramowitz, M. and Stegun, I. A.,“Handbook of Mathematical Functions.”Dover Publications,INC.,pp.369-370,1970.
 2.Amossow, S.,“Some Problems of Heat Conductivity Connected with 
   Electric Welding.”Transaction of the Leningrad Industrial Institute, 
no.4(Section of Physics and Mathematics),pp.3-9,1937.
 3.Bekendam, R. F. and Pottgens, J. J.,“Ground movements over the coal 
 mines of southern Limburg,The Netherlands,and their relation to  
rising waters.”IAHS/AISH Pub,No.234,pp.3-12,1995. 
 4.Canavos, G. C.,“Applied Probability and Statistical Methods.”
   Little,Brown And Company.,pp.14,1984.
 5.Carslaw, H. S. and J. C. Jaeger,“Conduction of Heat in Solids.”2nd 
ed.,Oxford University Press,London, pp.353-357,1959.
6.Daily, James W. and Donald, R. F.,“Fluid Dynamics.”Addison-Wesley Publishing Co,INC.,pp11,1966.
 7.Das, B. M.,“Principles of Geotechnical Engineering.”3rd ed.,PWS
   Publishing Co.,New York, pp.272-273(A), pp.151-154(B), pp.134(C),
pp.182-186(D) ,pp.296(E),pp.273(F),1994.
8.Eagleson, Peter S.,“Dynamic Hydrology.”McGraw Hill Publishing Co.,New York,pp.268(A),pp.270(B),1970.
9.Farlow, S. J.,“Partial Differential Equations for Scientists and  Engineers.”Dover Publications,INC.,pp.93-95,1982.
10.Gelhar, L. W. and C. L. Axness,“Three-Dimensional Stochastic 
Analysis of Macrodispersion in Aquifers.”Water Resours.Res.,19(3),
pp.1643-1644,1983.
11.Gerald, C. F. and Wheatley, P. O.,“Applied Numerical Analysis.”7th 
ed.,Addison-Wesley Publishing Co,INC.,pp.277,2004.
12.Gere, James M. and Timoshenko, S. P.,“Mechanics of Materials.” 4th ed.,PWS Publishing Co.,Boston,pp.22-23,1997.
13.Jose, B. T.,Sridharan, A. and Abraham, B. M.,“Journal of the Institu- tion of Engineers(India):Civil Engineering Division.”v76,pp.93-96,
1995.
14.Lambe T. W. and Whitman R. V.,“Soil Mechanics.”John Wiley & Sons,INC.,pp.159-160(A),pp.323(B),1969.
15.Lee, I. K.,White Weeks and Ingles, O. G.,“Geotechnical Engineering.
”Pitman Publishing INC.,pp.190(A),pp.154(B),1983.
16.McLachlan, N. W.,“Bessel Functions for Engineers.”2nd ed.,Oxford University Press,London,pp.202(A),pp.71(B),1955.
17.M. E. Harr,“Groundwater and Seepage.”McGraw-Hill,INC.,New 
York ,pp.8,1962.
18.Park, J. H. and Koumoto, T.,“Journal of Geotechnical and Geoenvi- ronmental Engineering.”v130,n2,pp.223-226,2004.
19.Press, W. H.,Teukolsky, S. A.,Vetterling, W. T. and Flannery, B. P., “Numerical Recipes in Fortran.”2ed ed.,Cambridge University Press,pp.131(A),pp.102-104(B),1992.
20.Reeve, R. C. and D. Kirkham,“Soil anisotropy and some field methods for measuring permeability.”Trans.Amer.Geophysical Union,
vol.32,pp.582-590,1951.  
21.Robinson, R. G. and Allam, M. M.,“Journal of Testing and Evalua-
tion.”v31,n1,pp.22-27,2003.
22.Scholz, C. H.,Sykes, L. R. and Aggarwall, Y. P.,“Earthquake prediction : A physical basis-rock dilatancy and water diffusion may explain a large class of phenomena precursory to earthquakes.”
Science,181, pp.803-810, 1973.
23.Sowers, G. B. and Sowers, G. F.,“Introductory Soil Mechanics and 
   Foundation.” pp.41,1970.  
24.Terzaghi, K. and Peck, R. B.,“Soil Mechanics in Engineering Practice.”2nd ed.,John Wiley & Sons,INC.,New York,pp.381,1967.
25.Todd, D. K.,“Ground Water Hydrology.”pp.57-58,1967.
26.Wenzel, L. K.,“Methods for determining permeability of water-bear-
 ing of materials with special reference to discharging-well methods. 
”U.S.Geological Survey Water-Supply Paper 887,pp.192,1942.
27.Wu, T. H.,“Soil Mechanics.”pp.99,1966.

中文部分
28.丁澈士、鄒褘,「農業灌溉用水對地下水補注影響之調查評估:水
   稻灌溉部分研究(Ⅲ)」,財團法人曹公農業水利研究發展基金會
,2000。
29.水利局企畫組水文課,「經濟部水資源局八十五年度地下水觀測網暨地層下陷防治計畫成果發表會」,經濟部水資源局,第25頁,1997。
30.「台灣地區地層下陷之監測、調查及分析」,經濟部水利署,2002。
31.「台灣地區地下水補注量估算」,經濟部水資源局,2000。
32.「台灣地區地下水觀測網整體計畫第一期成果」,經濟部水資源局
,2000。
33.「台灣沿海地區之地層下陷監測調查研究—宜蘭、彰化、雲林、
嘉義、屏東地區」,經濟部水資源局,1997。
34.江崇榮、汪中和,「屏東平原地下水區之海水入侵」,屏東平原地下水及水文地質研討會論文集,第297~315頁,1998。
35.江崇榮,「濁水溪沖積扇主要地下水層之水力參數評估」,經濟
部中央地質調查所,第26頁,2000。
36.「地下水活動對隧道溫升現象之影響分析」,交通部國道新建工程
   局,1996。
37.「地層下陷區不同土地利用方式之回填土排水及沉陷機制」,經濟
部水資源局,1997。
38.「地層下陷水準點檢測—屏東縣沿海地區」,經濟部水資源局,1998。
39.呂志宗、杜富麗、游振漢、韓健群、張瑛彬,「抽水所引致地層
水平位移與垂直沉陷量之探討」,地層下陷討論會(四)論文集(第
二冊),第6-1~6-14頁,1995。
40.吳偉特、歐晉德、林永德,「台北盆地地盤沉陷土壤力學之研究」,國立台灣大學土木工程系研究報告,1976。
41.李友平、張國強、金紹興,「由日本地下水觀測應用於地震調查之經驗探討台灣之推動方向」,經濟部水資源局,2001。
42.李德河、紀雲曜、羅經書,「土壤室內壓密試驗參數之研究」,第七屆大地工程學術研究討論會論文集(第二冊),第827~834頁,1997。
43.李建興,「雲嘉地區地層下陷控制參數之探討」,淡江大學水資源
及環境工程研究所碩士論文,2000。
44.林芬寧,「台西麥寮地區地層下陷行為之二維分析」,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,1998。
45.施清吉,「地盤下陷與超額地下水抽取量間之關係分析」,土木水利季刊,第三卷,第二期,第1~16頁,1976。
46.施清吉,「抽取地下水導致孔隙壓變化之探討」,中國農業工程學報,第四十四卷,第三期,第9~24頁,1998。
47.「屏東縣林邊塭豐地區地盤下陷調查研究地下水井普查魚塭灌溉
   面積調查工作報告」,台灣省屏東農田水利會,1980。
48.陳瑞昇,「滲漏斷層水文地質特性分析」,輔英技術學院補助專題
研究計畫成果報告,2001。
49.陳鑑銘,「屏東地區地層下陷之近似模式」,淡江大學水資源及環境工程研究所碩士論文,2001。
50.張德鑫、翁琮哲,「地下水人工湖補注功效之探討」,九十年度農業工程研討會論文集,第819~826頁,2001。
51.莊賢達、蘇苗彬,「沈泥質土壤之地盤下陷特性」,地下水資源及水質保護研討會論文專輯,第416~426頁,1994。
52.解富明,「雲林沿海地區地層下陷歷程之分析」,國立台灣大學地質學研究所碩士論文,2000。
53.游啟亨,「土壤力學實驗法」,第四版,國立成功大學土木工程學系,第50頁,1979。
54.童慶斌、周俊安,「禁忌演算法應用於決定最佳地下水參數分區」,八十九年度農業工程研討會論文集,第291~300頁,2000。
55.劉聰桂,「台灣地區地下水觀測網整體計畫第一期計畫八十六年度
地下水定年研究報告」,經濟部中央地質調查所,1998。
56.鄭昌奇、吳瑞賢、歐明謙,「地層下陷區之復育工法」,土木技術,第一期,第85~91頁,1998。
57.潘國樑,「雲嘉地區安全出水量之估算」,經濟部水資源局,第
3-26~3-27頁(A),第3-35頁(B),1997。
58.潘國樑,「屏東平原地層下陷區安全出水量之估算與應用」,經
濟部水資源局,第84頁,1998。
59.歐陽湘,「雲林與屏東沿海地區地層下陷之調查研究計畫(八十三
年度)」,經濟部水利司,第4-94頁,1995。
60.「濁水溪沖積扇地下水及水文地質研討會論文集」,經濟部水利司
,第115、117、159、160頁,1996。
61.謝永旭、蘇苗彬、陳育志、張名毅,「蘭陽平原及嘉南平原地下水水質試驗分析研究」、「地下水觀測網整體計畫」及「地層下陷防治執行方案」八十八下半年及八十九年度執行成果發表研討會成果報告集,B3-1,2001。
62.謝永旭、陳建泰、彭宗仁、劉滄芩,「屏東平原地下水水化學相之變化研究」,九十年度農業工程研討會論文集,第193~202頁,2001。
63.譚義績、林允斌、林裕彬、陳主惠,「集集地震導致濁水溪沖積扇地下水位變化之空間相關性研究」,九十年度農業工程研討會
論文集,第107~114頁,2001。
64.蘇苗彬,「採礦引致地盤下陷及其監測」,礦業技術,第27卷,第一期,第37~42頁,1989。
論文全文使用權限
校內
校內紙本論文立即公開
同意電子論文全文授權校園內公開
校內電子論文立即公開
校外
同意授權
校外電子論文立即公開

如有問題,歡迎洽詢!
圖書館數位資訊組 (02)2621-5656 轉 2487 或 來信