第四章 濁水溪沖積扇地下水補注潛勢評估
4.1 區域概述
由於以往十幾年來「台灣地區地下水觀測站網建置整體計畫」的執 行，已有相當豐富的研究與成果，以下將對濁水溪沖積扇區域範圍、水文 地質架構、地下水概念分層、地下水流系統及水文地質參數進行描述。
一、區域範圍
濁水溪沖積扇地下水區位於臺灣西部海岸之中段， 北起烏溪，南至北 港溪南岸，東以八卦台地及斗 六丘陵山脊線為界，並沿兩丘陵間之隘口向 東擴及竹山、名間一帶，西 臨臺灣海峽，面積約1,800 平方公里。本沖積 扇最主要之溪流為濁水溪，其主流發源自中央山脈西翼、合歡山以南與玉 山北側之間地區，向西切穿雪山－玉山帶、麓山帶與八卦－斗六丘陵區，
在丘陵區西側形成沖積扇系統，主流流經沖積扇之中央，向西注入臺灣海
溪及北港溪等。濁水溪沖積扇地勢平緩，高程約介於海拔0~100 公尺之間。
二、水文地質架構
中央地質調查所於 88 年完成臺灣地區地下水觀測網第一期計畫濁水 溪沖積扇水文地質調查研究報告中，以濁水溪沖積扇 72 站之地層柱狀 圖，完成水文地質剖面 1 至 12，深度至 300 公尺左右，其平面分布圖如 圖 4.1-1 所示；並依據其岩性作地層的對比，以瞭解其地下水含水層分布 的情形，並進一步劃分出濁水溪沖積扇概念分層，包括含水層一(F1)、阻 水層一(T1)、含水層二(F2)、阻水層二(T2)、含水層三(F3)、阻水層三(T3) 以及含水層四(F4)。
在上述十二個剖面中，濁水溪以北的彰化縣為4 個剖面線及以南的雲 林縣為6 個剖面以及 2 個南北縱向剖面線，自北向南分別為：全興、線西、
頂番、東芳、花壇、員林、田中等觀測站為第一剖面，漢寶、洛津、文昌、
好修、溪湖、田中等觀測站為第二剖面，芳苑、路上、趙甲、原斗、溪州、
柑園、田中等觀測站為第三剖面，西港、潭乾、永安、竹塘、合興、田尾、
田中等觀測站為第四剖面，海豐、後安、興化、豐榮、港後、九隆、西螺、
莿桐、六合、烏塗、觸口等觀測站為第五剖面，海園、安南、馬光、田洋、
芳草、虎尾、虎溪、石榴等觀到站為第六剖面，箔子、飛沙、明德、番溝、
元長、宏崙、土庫等觀測站為第七剖面，宜梧、口湖、蔡厝、東光、番溝、
古坑等觀測站為第九剖面，東石、瓊埔、安合、新港、東榮、三和、崁腳 等觀測站為第十剖面。而濁水溪沖積扇主要有2 個南北縱向剖面線，第十 一剖面線觀測站為全興、線西、洛津、漢寶、芳苑、西港、後安、海園、
飛沙、口湖、宜梧、東石等觀測站，第十二剖面線觀測站為花壇、好修、
西湖、合興、永安、港後、馬光、田洋、安崙、土庫、舊庄、東榮等觀測 站。圖4.1-2 到圖 4.1-13 為濁水溪沖積扇 12 個地質剖面圖。
1
田中
員林
花壇東芳
頂番
線西
全興
圖4.1-2、濁水溪沖積扇水文地質剖面 1 (全興-田中) (中央地質調查所，
1999)
田中溪湖
好修文昌
洛津漢寶
圖4.1-3、濁水溪沖積扇水文地質剖面 2 (漢寶-田中) (中央地質調查所，
二水
柑園
溪州
原斗趙甲
路上
芳苑
圖4.1-4、濁水溪沖積扇水文地質剖面 3 (芳苑-二水) (中央地質調查所，
1999)
田中
田尾
合興
竹塘永安
潭墘西港
觸口
烏塗
六合莿桐
西螺九隆
港後豐榮
興化
後安海豐
圖4.1-6、濁水溪沖積扇水文地質剖面 5 (海豐-觸口) (中央地質調查所，
1999)
石榴虎溪
虎尾
芳草
馬光
田洋
安南
和豐
海園
圖4.1-7、濁水溪沖積扇水文地質剖面 6 (海園-石榴) (中央地質調查所，
土庫
宏崙
元長番溝
明德
飛沙箔子
圖4.1-8、濁水溪沖積扇水文地質剖面 7 (箔子-土庫) (中央地質調查所，
1999)
東和嘉興
舊庄
番溝
東光蔡厝
口湖宜梧
古坑
溫厝崙子
北港
水林大溝
圖4.1-10、濁水溪沖積扇水文地質剖面 9 (大溝-古坑) (中央地質調查所，
1999)
崁腳三和
東榮新港
安和瓊埔
東石
圖4.1-11、濁水溪沖積扇水文地質剖面 10 (東石-崁腳) (中央地質調查所，
1999)
東石宜梧
口湖
飛沙海園
後安
西港芳苑
漢寶洛津
線西全興
圖4.1-12、濁水溪沖積扇水文地質剖面 11 (全興-東石) (中央地質調查所，
1999)
東榮舊庄
土庫安崙
田洋
馬光港後
永安
合興溪湖
好修花壇
圖4.1-13、濁水溪沖積扇水文地質剖面 12 (花壇-東榮) (中央地質調查所，
1999)
三、地下水含水層概念分層 Tree Tree
Tree
全區，從地表起最深約103 公尺，厚度從 19-103 公尺不等，平均厚度約 42 公尺。本層於沖積扇頂附近以礫石層和粗砂層為主，地層厚度較大；
經扇央及扇尾其岩性漸次變相為細砂層和泥層，含水層表面及內部常有延 展良好之厚泥層分布，造成地下水局部受壓或分段之現象。
(2) 含水層二(F2-1、F2-2)
其分布範圍涵蓋全區，深度介於在地表下35-217 公尺之間，厚度從 76-145 公尺不等，平均厚度約 95 公尺，為各含水層中厚度最大者。沖積 扇頂附近以礫石和粗砂層為主，與含水層一之間並無明顯之阻水層分隔。
扇央及扇尾地層材料粒徑變細，惟仍有粗砂或礫石層之存在，顯示含水層 二在蓄水及供水上之重要性。含水層二內夾有二至三層延展範圍較大之泥 層，因此以次區域性之阻水層界劃含水層二為含水層二之一及含水層二之 二。
(3) 含水層三(F3)
含水層三位於阻水層二以下，其分布範圍涵蓋全區，深度在140-275 公尺之間，厚度界於42-122 公尺之間，變異頗大，主要因濁水溪以北含 水層遠比以南發達所致，全區平均厚約86 公尺，規模略小於含水層二。
(4) 含水層四(F4)
含水層四位於阻水層三以下，由於其平均深度大於271 公尺，全區只
此少量資料難以對含水層四及阻水層四明確之描述。基本上扇頂附近仍以 礫石層及粗砂層分布為主，往扇央及扇尾則變相為細砂為主。其分布深度 約界於238-313 公尺間，厚度界於 6-51 公尺間，平均厚約 24 公尺，是各 含水層中厚度最小者。
將濁水溪沖積扇之地下水觀測井之井深度、水文地質資料剖面圖及前 人所分析之分層資料進一步初步判斷，其各觀測井位於所屬含水層分布如 表4.1-1 所示。
四、地下水流系統
欲瞭解地下水的補注來源，必須先知道其水位的消長情形，這需由流 域歷年來地下水水位觀測資料分析而得。監測井觀測所得地下水水位高 低，即代表了地下水量的多寡。水位的空間分布則描述了地下水的流向，
水位由高處往低處流動。將其地下水觀測紀錄畫出等水位圖，可以確定地 下水流網、地下水分區與邊界、補注區域及補注水源。蒐集越多空間上的 水位觀測資料，可以越瞭解現場流況，而越多不同時間的觀測則可以描述 不同時間補注量的變化情形。由水文地質的架構與地下水流系統的建立，
我們可以對於流域含水層的水文循環做出一個基本的概念模式。
濁水溪沖積扇各區之地面水文及入滲的特性皆不一致，降雨量之空間 分布與多寡會影響入滲的特性，也會對地表逕流造成顯著的變化，大體而 言，降雨量會從沿海至內陸逐漸增加，而在時間之分布上，雨季是介於4
月至9 月之間，主要透過地表入滲補注地下水，補注區域為扇頂非受壓區 與非扇頂非受壓區；另一個地下水主要補注來源為河川透過河床入滲補 注，由水文地質分布判斷，河水是由上游集水區河床滲漏後由礫石層補注 至地下水。利用地下水流網以判別雨水與河水如何補注至地下水，圖4.1-15 為濁水溪地下水層的垂直流網圖(江崇榮，2006)。濁水溪沖積扇頂附近由 厚礫石層組成，各地下水層互相連通，為各層之共同補注區，等水位線與 地下水流線顯示了地下水主要源於此共同補注區，然後向沿海流動。等水 位線及地下水流線同時也顯示了平原降雨及山區流下之河水和伏流水透 過東側扇頂各非受壓含水層補注至地下水層中，由此確定了扇頂非受壓含 水層為地下水主要補注區域，地下水由此流入後向西往沿海流動。
利用地下水流線及地下水氧同位素分布，可將濁水溪沖積扇地下水流 系統劃分成烏溪分區、員林花壇分區、濁水溪分區與北港溪分區 (江崇榮 等，2005)，示意如圖 4.1-16。各分區除了受到降雨補注外，還有河水與區 外地下水補注；烏溪分區之河水補注源為烏溪，員林花壇分區之河水補注 源為洋仔厝溪，濁水溪分區之河水補注源為濁水溪，北港溪分區之河水補 注源則為北港溪；員林花壇分區之區外地下水補注源為八卦山，北港溪分 區之區外地下水補注源則為斗六丘陵。
考量濁水溪沖積扇地下水系統中不同含水層間交互作用下之補注機 制，如圖4.1-17 所示。
Q
rain代表雨水年補注量，Q
river代表河水年補注量，Q
gwO.R. 代表區外地下水補注量(山區伏流水之補注量)，三者相加即為地下水年補 注量Q
r 。由於濁水溪沖積扇之扇頂為由深達將近三百公尺之礫石層所組 成，各含水層間在此區連通而無分層，因此山區地表逕流入滲之地下水可 由此處流入區內而補注至四個含水層中。第一含水層之地下水補注來源主要為雨水
Q
rain、河水Q
river與區外地下水補注量Q
gwO.R.；雨水Q
rain、河水Q
river與區外地下水補注量
Q
Ogw.R.−F1於第一含水層混和後再滲漏至第二含水層，因此 第二含水層之地下水補注來源為區外地下水補注量Q
gwO.R.−F2與第一含水層 之地下水Q
F1−2；第二含水層之地下水受到各補注源混合後再滲漏至第三含 水層，因此第三含水層之地下水補注來源為區外地下水補注量Q
gwO.R.−F3與第 二含水層之地下水Q
F2−3；同理可知，第四含水層之地下水來源為區外地下水補注量
Q
Ogw.R.−F4與第三含水層之地下水Q
F3−4。圖4.1-16、濁水溪沖積扇地下水分區示意圖(江崇榮，2005)
圖4.1-17、地下水各含水層補注來源示意圖(江崇榮，2006) 五、地下水觀測
濁水溪沖積扇地區上游河川與相關之地質條件不利建置水庫，仰賴地 下水水資源比例偏重，所以於第一階段（81 年度至 87 年度）最先實施。
目前計有地下水觀測站82 站（203 口），抽水試驗站 28 站（55 口），水
目前計有地下水觀測站82 站（203 口），抽水試驗站 28 站（55 口），水