邊界及初始條件設定

一 般 數 值 模 擬 常 採 用 之 邊 界 條 件 包 括 ： 定 水 頭 邊 界 (specific-head boundary)、無流量邊界(no-flow boundary)及地表水補注邊界(surface recharge boundary)等三種。本計畫設定崩塌地風化層之地表面為降雨入滲邊界，採 用實際之降雨資料作為其邊界條件，鄰近計畫範圍之雨量站則採用地調所 設置之梵梵雨量站，目前取得之降雨資料為 106/12/1-107/9/30 日雨量，降 雨組體圖如圖 3.1.3-1 所示；另因無計畫範圍地表蒸發散及截流資料，故參 考中央氣象局宜蘭觀測站之年平均蒸發量觀測成果(2.64mm/day)以估算其 入滲量。根據現地調查及地表數值高程資料顯示，D007 梵梵場址西側為梵 梵溪集水區，東側為蘭陽溪支流集水區，本計畫以此兩集水區側邊界及上 邊界屬山脊，所夾區域為 D007 梵梵場址左右邊界，故其兩邊之邊界設為無 流量邊界；而東南側有蘭陽溪流經，此處無流量站或水位站觀測資料可供 參考，考量蘭陽溪為常流河，故將其邊界設為定水頭邊界，定水頭高程設 與地表高程同高。另底部邊界則考量下方新鮮岩盤之透水性較小，故視為 無滲流行為，設為一滲流量為零之不透水邊界，如圖 3.1.3-2 所示；本計畫 根據 108/7/10~108/10/7 之地下水位資料，考量現階段觀測期間為降雨季，

故選取其低水位作為穩態模式的目標水位值(=451.5 m)，以利後續模式參數 之率定及驗證。

經濟部中央地質調查所 坡地場址調查觀測及變形機制分析(3/5) 期末報告書

106/9/11 106/12/11 107/3/11 107/6/11 107/9/11 107/12/11 108/3/11 108/6/11 108/9/11

日雨量(mm)

梵梵日雨量106/9/11~108/9/30

現階段監測期間

圖 3.1.3-1 D007 梵梵場址日雨量資料 Figure 3.1.3-1 Daily rainfall data of D007 site

假設底部

Figure 3.1.3-2 Boundary condidtion of D007 Fanfan site 4. 水文地質參數設定

103 財團法人中興工程顧問社

土壤壓力範圍下所對應之含水量，故以 vG 模式成果代表 D007 梵梵場址之 未飽和土壤特性，如表 3.1.4-1 及圖 3.1.4-1，並代入模式進行分析。綜合地 質鑽探資料及地下各分層資訊(透水係數及蓄水係數值則參考現地水力試驗 分析成果)，可知 D007 梵梵場址需率定之各地層材料參數及其初始設定如 表 3.1.4-2 所示。

表 3.1.4-1 D007 梵梵場址土壤水分特性曲線參數之分析成果 Table 3.1.4-1 Simulation parameters of soil water characteristic curves for

D007 Fanfan site

採樣編號^{註 1}

參數^{註 2} SPC-1 SPC-2 SPC-3

0.160 0.153 0.167

0.518 0.433 0.455

0.0851 0.0624 0.0306

n 1.793 1.915 1.894

註 1：各採樣編號之空間分布位置請參考前述章節

註 2: van Genuchten (1980)模式 (m=1-1/n)

參考來源：本計畫整理

(a) SPC-1

經濟部中央地質調查所 坡地場址調查觀測及變形機制分析(3/5) 期末報告書

104 財團法人中興工程顧問社

(b) SPC-2

(c) SPC-3

圖 3.1.4-1 D007 梵梵場址土壤水分特性曲線分析成果

Figure 3.1.4-1 Analysis results of parameters of soil water characteristic curves for D007 Fanfan site

表 3.1.4-2 D007 梵梵場址模式參數之初始設定 Table 3.1.4-2 Initial condition for D007 Fanfan site

地下分層 透水係數(m/s)

土壤層 1.0E-03 1.0 E-06 0.35~0.40

0.153~ 崩積層 4.76E-04~4.76E-06 1.0 E-06 0.30~0.35

崩滑體 4.76 E-05~6.13 E-06 1.0 E-06 0.20~0.30 廬山層 1.48 E-05~1.73 E-09 1.0 E-06 0.02~0.10 四稜砂岩 1.48 E-05~1.73 E-09 1.0 E-06 0.02~0.10

註: 初始設定值參考自室內試驗、水力試驗，以及連續式岩體透水係數推估等

105 財團法人中興工程顧問社 位，現階段取得之日雨量資料為 106/9/11 至 108/9/30，而土壤含水量監測資 料記錄為 108/7/24 至 108/10/23，以及地下水位監測資料記錄為 108/7/10 至 108/10/7，觀測資料持續記錄中，因此現階段根據現有資料進行模式常時水 水位，模式率定時間為 106/9/11~108/7/9，穩態模式分析時則以模式率定期 間之日雨量平均值(=9.15mm/day)作為模式輸入，模式參數率定完成後則進 行暫態分析(108/7/10 至 108/10/7)；各水文時序資料顯示如圖 3.1.5-1 與圖 3.1.5-2，並據以提出初步模擬結果。

108/7/24 108/8/3 108/8/13 108/8/23 108/9/2 108/9/12 108/9/22 108/10/2 108/10/12 108/10/22

日雨量(mm/day)

土壤含水量(%)

日雨量 108-D007-3T(0.5m) 108-D007-3T(1.0m) 108-D007-3T(1.5m) 108-D007-3T(2.0m)

圖 3.1.5-1 D007 梵梵場址現地土壤含水量資料

Figure 3.1.5-1 In-situ soil moisture monitoring data of 108-D007-3T