數值試驗流程與案例設計

準備觀測資料與 設定參數目標值

建立待檢定案例

分析測試結果 測試檢定

案例

建立一地下水 模式A (真值系統)

建立與模式A完 全相同之模式B

修改模式B中待 檢定參數值

將模式A之模擬 水位設定為模 式B之觀測水位

使用本參數檢定系統 對模式B進行參數檢定

將模式B檢定後之參 數與模式A之參數

(目標值)比較

輸出模式A模 擬水位

圖4.1-1 地下水模式參數檢定之正確性驗證流程

數值試驗的流程圖如 4.1-1 所示，無論是 DDS 與 MDDS 版本的 地下水模式參數檢定系統，均須透過數值試驗檢驗系統之正確性，待 確認兩系統均可完成檢定後，接著再進一步較兩者之檢定成果，以驗 證MDDS 確實可改善 DDS 檢定地下水模式之效率。數值試驗之流程 分為四個步驟：第一步驟為建立「真值系統」，此真值系統概念上代表 真實世界之地下水系統，因此真值系統之模擬水位將作為現地之觀測 水位。第二步驟則是建立「待檢定系統」，由於本研究著重於穩態模式 之淨補注量檢定，故待檢定系統中除了淨補注量以隨機方式給定外，

其他參數均直接給予真值系統之參數值。第三步驟即使用本研究建立 之參數檢定系統，對待檢定系統進行參數檢定，其檢定依據為真值系 統之模擬水位。第四步驟則是檢驗參數檢定成果，比較待檢定系統與 真值系統之淨補注量差異。

在地下水流模式的設計上，本研究設定為穩態地下水模擬，模擬 區域為 11(km)×11(km)，以 1(km)×1(km)見方切割整個模擬區域，共 121 個網格，如圖 4.1-2 所示。此外，含水層共分為三層，如圖 4.1-3 所示，第一層及第三層為含水層，第二層為阻水層，但阻水層在空間 上並未涵蓋整個模擬區域，有部分區域之透水性近似含水層。故在模 擬上，第一層之含水層型態為非受壓水層(unconfined aquifer)，第二、

393 個(11×11×3)之正方形網格。

不 透 水 邊 界

不透水邊界 不透水邊界

定 水 頭 邊 界

圖4.1-2 設計案例之模擬網格

定水頭

邊界 第一分層

第二分層 第三分層 含水層1

含水層2 阻水層1

圖 4.1-3 設計案例之概念分層

在邊界條件方面，第一分層的左邊界設定為定水頭邊界且水位高 在 0 公尺，用以模擬大海，右方、上方及下方為不透水邊界；第二、

三分層四個方向均為不透水邊界；在分區方面，本案例在第一層及第 三層均分為 9 個分區，共有 18 個分區，每個分區內皆為 9 個網格，

如圖4.1-4、4.1-5 與 4.1-6 所示。在地表高程方面，地勢由右向左遞減，

由120 公尺逐漸降至 0 公尺高。含水層厚度為 25 至 60 公尺不等，阻

水層厚度約為5 公尺。在初始條件方面，整體模擬區域初始水位高皆

K:0.004 K:0.004

K:0.004

K:0.004

K:0.004 K:120

K:0.004 K:0.004 K:0.004

圖4.1-5 第二分層邊界及 K 值(公尺/天)配置圖

不