地下水平衡分析係了解地下水系統之重要步驟，傳統上地下水平衡分析為依 據定性分析所得之流域水文循環概念模式，收集所有集水區內可得的水文量觀測 資料，並以質量守恆原理評估各個水文量的多寡。地下水蓄水量減少的原因為抽 水和流失、地下水蓄水量增加的原因為補注，由於缺乏完整且合理之實際抽水記 錄，且地下水淨補注量也難以測得，若依經驗公式或統計模式推估淨補注量，可 能造成推估結果誤差太大，致使整個地下水平衡之估算合理性降低。因此，本研 究採用江崇榮等（2006）在研究濁水溪沖積扇地下水收支平衡時，所建立之地下 水歷線分析法進行水平衡分析。
另外，為了更進一步掌握濁水溪沖積扇補注量之分配，本研究參考江崇榮等
（2005）濁水溪沖積扇地下水系統分區之劃分，將濁水溪地下水系統劃為濁水溪 分區、北港溪分區、員林花壇分區及烏溪分區等四個分區，針對四分區進行水平 衡分析，得到各區之補注比例。
本節首先針對地下水歷線法之基本原理進行介紹，接著描述濁水溪沖積扇應 用地下水歷線法之分析結果。
（一） 地下水歷線分析方法
地下水歷線分析法之優點在於所有分析工作，均以觀測之地下水位和實驗所 得之儲水係數(Storage coefficient，S)或比出水率(Specific yield，Sy)為基礎，將假 設減至最低；且採用日地下水位的紀錄，可掌握各降雨事件所造成之補注量。以 下介紹地下水相對蓄水量歷線分析方法的基本原理操作步驟，地下水歷線分析方 法示意如圖 3-1，圖中 L 為乾季退水線，其斜率為年平均穩定抽水率SL；總補注 量Qr；地面水補注量Qsurf 。
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該補注量為區外地下水補注量。累積一年的地面水補注量為Qsurf，區外地下 水補注量為QGW。
surf GW r
Q Q Q (3.1)
4. 雨季高峰期，地下水位可能高於河川水位，造成地下水向河川流失或從地表 蒸發，是為流失量Ql。抽水量、補注量、流失量與地下水蓄水變化量需滿足 質量守恆式(3.2)，經由式(3.2)計算可得流失量Ql。
r p s l
Q Q Q Q (3.2)
（二） 水平衡分析結果
前節所介紹之地下水歷線分析法於實際案例應用時，由於各區域的地理環境、
地質構造及產業用水型態皆不相同，導致其方法需因地制宜而有所調整。濁水溪 沖積扇區域作物耕種制度複雜，範圍內有多類灌溉型態，考量多類作物之灌溉水 入滲及邊界地下水流入對於地下水系統之補注影響；為了更進一步掌握研究範圍 內補注量之空間分佈情形，本研究針對濁水溪沖積扇進行分區水平衡計算，因此 本研究採用徐年盛等（2012）所建立之方法，進行分區水平衡分析，以決定各分 區之補注量分配比例。分區範圍係江崇榮等（2005）利用地下水流線及地下水氧 同位素分布所劃分，其將濁水溪沖積扇地下水流系統劃為四個分區，分區 A 為濁 水溪分區、分區 B 為北港溪分區、分區 C 為員林花壇分區、分區 D 為烏溪分區，
分區範圍如圖 3-2 所示。
應用徐年盛等（2012）研究對四分區進行地下水平衡分析時，假設各分區間 無水量之交換，彼此之間是相互獨立的。總結水平衡分析結果，西元 2005 年至 2009 年期間濁水溪沖積扇抽水量平均為 22.46 億噸，補注量平均為 22.81 億噸，詳細如 表 3-1 所示；其四分區補注比例為分區 A 佔 46.7%、分區 B 佔 43.6%、分區 C 佔
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5.1%、分區 D 佔 4.6%。配合分區補注比例將徐年盛等（2012）之全區補注量分配 至各區，為地下水數值模式補注量設定值，研究年限（2005-2009）各分區之補注 量如表 3-2 所示。由前人研究，可知濁水溪沖積扇區域之河床補注經由濁水溪上游 河槽大量入滲補注，因此河床補注量不依據分區水平衡分析結果做分配。
圖 3-2 濁水溪沖積扇地下水流系統分區範圍
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