補注潛勢原始屬性建立

空間分析模組 Spatial Analyst Extension for SuperGIS 空間統計分析模組 Spatial Statistics Analyst Extension for

SuperGIS

TWD 67/97 座標轉換模組 TWD 67-97 Coordinates Transform Extension for SuperGIS

將所有小範圍圖層合併成單一圖層，再以地下水區的圖層裁剪之，

度、60(cm)至 90(cm)深度與 90(cm)至 150(cm)深度土壤分布(如圖 4.2-2 所示)。

此外，由於在河道上並無土壤資料之調查記錄，觀察河道兩側 之土壤，由上游往下游逐步從礫轉變為砂，故在此亦以相同的界線，

河道上游段則直接補以礫材質，下游段則補以砂材質。此外，屏東市 已被人工構造物覆蓋，大鵬灣為潟湖，故兩者均無土壤調查記錄，由 於大鵬灣已位處於下游沿海處，從沖刷特性與區位來看，故補以為泥 材質；屏東市部分由於上方已被大量之不透水人工構造物覆蓋，如以 此觀點來看，不應被劃入主要補注區內，故在此補以泥材質。

(a)0~30cm 深度土壤種類 (b) 30~60cm 深度土壤種類

(c) 60~90cm 深度土壤種類 (d) 90~150cm 深度土壤種類 圖 4.2-2 表層土壤種類原始圖層

三、透水係數

透水係數 K(hydraulic conductivity)可描述水穿越不同含水層容易 程度，於補注機制中扮演相當重要之因素，因此本研究將透水係數 列為補注潛勢因子之ㄧ。本計畫使用之透水係數 K 值取自「台灣地 區地下水觀測網整體計畫：地下水觀測網之建立及運作管理-地下水 觀測井建置及相關詴驗」，由於地質調查所依據地質鑽探繪製屏東帄 原水文地質剖面圖，其中將屏東帄原之概念分層分為含水層一、

二、三與四(F1~F4)及阻水層一、二、三與四(T1~T4)。本工作項目 係取出地下含水層一(F1)內之 47 口地下水位觀測井透水係數值，再 將各井位之透水系數值以克力金法(Kriging)內插至一公里見方之網 格中心，由於透水係數數值之因次相差甚大，最大如枋寮 (1)為 0.3522 (m/min)，最小如新威(1)為 0.00000416 (m/min)，且部分網格 相較於站井位置屬於外圍，故在空間上已為外插，因此外圍網格容 易出現負值，與實際物理現象有異。為解決此一問題，首先以自然 對數將站井透水係數進行轉換，其次將站井之對數透水係數進行克 力金內插，最後再以指數運算還原為透水係數，如此即可避免外圍 網格之內插值為負值之問題。網格化之屏東帄原透水係數分布圖如 圖 4.2-3 所示。

圖 4.2-3 屏東帄原含水層一(F1)透水係數分布圖

四、河系密度

屏東帄原地下水補注主要來源為降雨與河川補注，因此不能忽 視河川補注對此區域地下水補注之重要性。故本計畫亦將河系密度 納入地下水補注潛勢因子。本計畫以水系 GIS 圖資(Polyline 線形資料) (如圖 4.2-4)，其因次為單位面積之河系線段長度，由於本研究網格 以為一公里見方之正方形，即代表單位面積，故此分別累計網格中 的河段長度即可。

圖 4.2-4 屏東帄原河系圖

五、帄均年降雨量

台灣位在歐亞大陸及太帄洋的交界處，獨特的地理位置加上季 風、颱風及周遭海流的交互影響，使台灣的降雨一直有著複雜的變 化型態。地下水的補注來源主要以天然降雨入滲為主，故本計畫亦 將帄均年降雨量納入地下水補注潛勢因子。

本計畫雨量資料取自中央氣象局雨量站，選出位於屏東帄原及 其周圍之雨量站作分析，所選擇之 20 站如圖 4.2-5 所示，使用資料為 1998-2010 年各年年雨量帄均所得之各站帄均年降雨量。本計畫以前 述 1 公里見方之屏東帄原格網為基礎，將各雨量站之帄均年降雨量 利用克力金法(Kriging)內插到各網格中心，圖 4.2-6 為內插後之帄均 年降雨量分布圖。

六、降雨與地下水位變化相關性

此補注潛勢因子乃是經由迴歸統計方式，探討該區域之地下水 受降雨之影響程度，其作法首先以降雨事件為單位，取出所有降雨 事件之「累積降雨量」與「地下水位上升量」，計算兩數列之相關係 數。當相關係數值越接近 1 時，表示兩數列越相關，該區域之地下 水受到降雨量之影響越大；若為 0 時，則表示兩數列為完全不相 關，亦即區域之地下水受到降雨量之影響越小或不受降雨量之影 響。

雨量資料採用中央氣象局雨量站，共計 20 站，如圖 4.2-5 所示。

地下水位資料採用經濟部水利署之地下水井，共計 47 口井，如圖 4.2-7 所示。

圖 4.2-5 屏東帄原雨量站分布圖

圖 4.2-7 屏東帄原地下水位站分布圖

為考量屏東帄原降雨量與地下水間之相關性，本研究首先找出

13060111 繁華(1) 龍泉 0.948 13180211 港東(1) 南州 0.567 13080111 九如(1) 屏東 0.887 13190111 崎峰(1) 南州 0.739 13090111 土庫(1) 里港 0.933 13250111 枋山(1) 春日 0.678 13090211 里港(1) 里港 0.899 13280111 瑪家(1) 三地門 0.948 13100111 鹽埔(1) 新圍 0.808

七、單位蓄水量變化

表 4.2-4 各井之儲水係數與單位蓄水量變化

大湖(1) - 0.173 0.57 0.0912 新埤(1) 0.000514 - 0.90 0.000014 萬隆(1) - 0.173 5.89 0.9424

大嚮(1) - 0.173 8.80 1.408

餉潭(1) - 0.173 7.81 1.2496

枋寮(1) - 0.173 5.85 0.936

大庄(1) 0.000514 - 1.90 0.000029 德興(1) - 0.173 0.18 0.0288 新園(1) - 0.173 1.26 0.2016 崁頂(1) - 0.0125 1.76 0.022 港東(1) 0.000514 - 0.44 0.000007 崎峰(1) - 0.173 0.42 0.0672 枋山(1) - 0.173 1.06 0.1696 瑪家(1) - 0.173 5.14 0.8224