利用前節開發之屏東地區地下水模擬模式結合以資料同化 技術所開發之抽水量推估模式進行抽水量推估。推估時，採用與 地下水模擬模式相同之水文地質架構、邊界條件、起始條件，但 不需抽水量資料。該模式假設深層含水層不允許補注，抽水量推 估模式不受此限制，僅以觀測水位進行抽水量之推估。
前章所進行之小區域台糖水井抽水量推估，因井的位置已知，
可推得單一水井之抽水量。然因屏東地區地下水井數量龐大、無 法詳實調查所有井的位置；在實務管理上只需瞭解區域地下水開 發量即可，不需知道每一口井之抽水量，因此採用井集合(well cluster)的概念，進行屏東地區地下水分區、分層之抽水量推估。
針對一區域所進行之推估因非針對單一水井，因此得到之推估值 為此區之淨進出水量，若補注大於抽水則為淨補注，若補注小於 抽水則為淨抽水，若補注量已知，則可得到各分區之抽水總量。
為行政管理方便，以鄉、鎮及市作為分區原則如圖6-14，將 屏東地區劃分為多個空間區域並以地質條件進行分層。
(一)屏東地區井集合分區處理
井集合分區如圖6-14 所示，涵蓋的區、鄉、鎮及市如表 6-2 所示。每一區域水井以一個虛擬水井代表，該虛擬水井位置放在 該分區之形心位置，假設抽水量均勻分佈於該區域。
表 6-2 研究範圍涵蓋之行政區域
行政層級 名稱 數量 直轄市/縣轄市
縣轄市 屏東市 1 屏東縣
鎮 潮州鎮、東港鎮、 2 屏東縣
鄉 萬丹鄉、麟洛鄉、九如鄉、里
港鄉、鹽埔鄉、高樹鄉、萬巒 鄉、內埔鄉、竹田鄉、新埤鄉、
枋寮鄉、新園鄉、林園鄉、崁 頂鄉、林邊鄉、南州鄉、佳冬 鄉、枋山鄉、瑪家鄉、泰武鄉、
來義鄉、春日鄉、三地門鄉
22 屏東縣
區 燕巢區、仁武區、鳥松區、鳳 8 高雄市
山區、小港區、大社區、旗山 區、六龜區
圖 6-14 屏東地區鄉鎮市分區示意圖
由圖 6-14 可知，部分鄉鎮市位於模式邊界且面積較小，因
樹(2)、九如(1)、中洲(1)、美濃(2)、
內埔(1)、中正(2)、九曲(1)、清溪(2)、
大樹(2)、旗山(2)、吉洋(1)、彭厝(1)、
新南(1)、大湖(2)、枋寮(2)、 餉潭 (2)、大嚮(2)
含水層3 潮洲(2)、東港(3)、大庄(2)、港東(2)、
萬巒(2)、崎峰(3)、西勢(4)、萬丹(3) 、 新庄(3)、潮寮(2)、新園(2)、 新埤 (2) 、 建興(2) 、大潭(2) 、瑪家(3)、
海豐(3) 、 鹽埔(2)、泰山(2)、九如(2)、
里港(2) 、中洲(2)、 永芳(2)、 萬隆 (2)、 九曲(2)、 清溪(3)、 大 樹 (3)、 吉洋(2)、 彭厝(2)、 關 福 (2)、 大湖(3) 、德興(2)、 赤 山 (3) 、 老埤(2)、 昭明(2)、 林園(2)
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圖 6-15 屏東地區含水層 1 分區及觀測井位置圖
圖 6-16 屏東地區含水層 2 分區及觀測井位置圖
圖 6-17 屏東地區含水層 3 分區及觀測井位置圖
(三)敏感度分析及影響範圍
透過敏感度分析可得到每一抽水分區之抽水行為與觀測井 之水位變化之關係，即抽水分區中，每一單位面積一單位抽水會 造成觀測井多少之水位變化量，此關係以影響係數表示。抽水量 推估模式計算網格精度與地下水模擬模式之精度相同，為 1 公里 乘以 1 公里之正方形計算網格。
以 MODFLOW 之敏感度分析模組(SEN)進行敏感度分析，
得到影響係數，影響係數整理於附錄二。影響係數值代表某一水 井以每單位面積 1 m3/day 之抽水量，連續抽水一個月，對系統內 各地下水位觀測井造成之水位洩降，水位洩降單位為公尺。影響 係數越大代表抽水行為對水位變化的貢獻越大。影響範圍可透過 分析影響係數與距離之關係得到，其值會受地質條件、抽水井與 觀測井之距離等因素影響，使得各抽水分區的影響係數不相同，
其影響範圍亦變動不一。各抽水分區之影響範圍整理於表 6-4，
由表可知，非拘限含水層之影響範圍較拘限含水層之影響範圍小。
推估期間影響係數及影響範圍視為定值。
表 6-4 各抽水分區影影響範圍整理表
表 6-6 含水層 1 之權重係數
表 6-8 含水層 2 之權重係數
表 6-10 含水層 3 之權重係數
(五)屏東地區數值模式驗證
為瞭解地下水抽水量推估模式運用在大尺度區域之地下水 抽水量(本節所稱之「抽水量」意指為「淨進出水量」)推估準確 度，先進行數值模式驗證。數值模式驗證分為兩個步驟，分別詳 述如下：
步驟 1：採用前述分區、分層之方式，先以給定之屏東地區 數值模式及抽水量，進行數值模擬，得到屏東地區之地下水水位 分佈，並將觀測水井所在之含水層及其位置之地下水水位取出，
作為步驟 2 所需之觀測水位。
步驟 2：抽水量未知，假設抽水量為零，以(a)給定之屏東地 區數值模式、(b)由步驟 1 得到之觀測井地下水水位、及(c)已知 之觀測井位置。進行屏東地區各分區、分層之地下水抽水量推 估。
給定之抽水量如圖 6-18 所示，抽水量隨時間變化，根據第 五章模擬模式之分析，抽水量約在200 m3/day/km2以內，因此採 用 0 至 200 m3/day/km2作為抽水量變化範圍，模擬時間為 12 個 月；推估抽水量時，不考慮模式誤差及觀測誤差。抽水量推估結 果如圖6-19 及表 6-11 所示，推估結果顯示推估誤差快速隨時間 變小，推估誤差由大到小分別為含水層 1、2 及 3。以各分區、
分層之結果來看，誤差最大的前三區分別是(1)含水層 1 的內埔 (抽水量推估誤差 3.04%)、(2)含水層 1 的南州(抽水量推估誤差 1.78%)及(3)含水層 2 的美濃(抽水量推估誤差 1.56%)。由分析結 果得知，雖含水層 1 部分地區屬非拘限含水層，影響係數之非線 性效應，可能造成較含水層 2 及含水層 3 大之抽水量推估誤差，
然其推估誤差仍僅 0.7%，因此本研究推估期間之影響係數視為 定值。