第五章 濁水溪沖積扇實例驗證
5.3 MDDS 檢定濁水溪沖積扇之檢定成果
本研究以 MDDS 分階段進行檢定,第一階段最大迭代次數設定 為200,鄰近擾動參數設定為 0.2;第二階段最大迭代次數設定為 1800、
鄰近擾動參數設為 0.01。兩階段合計 2000 次迭代次數。檢定後各含 水層之觀測水位與模擬水位如圖 5.3-1 至 5.3-3 所示,而淨補注量於濁 水溪沖積扇下的各含水層分布,如圖 5.3-4 至 5.3-6。檢定後之目標函 數值等於 0.60 公尺(即整體觀測水位與模擬水位的均方根誤差等於 0.60 公尺),而分析所有參數分區可知,最大檢定誤差約 1.8 公尺,顯 示檢定成效良好。由圖 5.3-1 至 5.3-3 可知,觀測水位與模擬水位之空 間分佈相當接近,若將觀測水位與模擬水位繪製散佈圖,兩者相關係 數高達0.999584,顯示檢定成果良好。附註說明,以上結果是由 20 組 重複優選之後選出其中一組最接近「平均值」之呈現。
圖 5.3-4 至 5.3-6 為淨補注量之空間分布,由第一層淨補注量之分 布圖可知,濁水溪沖積扇補注量多集中於靠近山麓的地區,與山區雨 量多且多為礫石層,入滲量大的情況相當符合。而在雲林地區接近濁 水溪沖積扇出海口的區域,因該處土層水力傳導係數較大,且因第一 層與第三層間無阻水層,所以淨補注量較其他地區稍大一些。由第三 層與第五層抽水量(無補注量)分布可知,抽水量較大的地區多分布於 沿海與鐵路車站附近,主因為沿海地區有許多養殖漁業,魚池遍佈,
所以地下水抽取量較大;而在鐵路車站附近,大部分為都市中心,工 業區則為位於都市外圍,因此形成一個人口密集、工業發達,用水量 需求大增,推測這些區域的地下水使用量相對較大。經由現地土地利 用概況分析,發現本研究檢定後之淨補注量分布與現況近似,證實本 研究中利用 MDDS 地下水模式參數檢定系統,應用於實際案例時仍 深具可信度。
另外本研究再針對檢定結果進行「水平衡分析」,同樣以 20 組重複優選之後選出其中一組最接近「平均值」的結果來呈現。因為 本研究套用修正型的動態維度搜尋法進行參數檢定,所參考之觀測水 位為補注與抽水之綜合結果,所以在淺層僅能反應抽水或補注加總後 的結果,故無法推估淺層補注量或抽水量,只能求得「淨補注量」;
因此若能取得淺層補注量,將可推得淺層抽水量。假設將江崇榮等人 (2006)所推估之濁水溪沖積扇於 1999 至 2001 年之補注量平均,可得 平均總補注量為 15.33 億噸,將此值代入本參數檢定結果,可得第一 層總抽水量為每年 3.15 億噸,總抽水量為每年 14.7 億噸,若將江崇 榮等人(2006)所推估之 3 年抽水量與流失量總和取平均,其推估值為 15.70 億噸,與本研究所推估之值接近。
圖 5.3-1 第一層觀測水位與檢定後模擬水位等值圖
圖 5.3-2 第三層觀測水位與檢定後模擬水位等值圖
圖 5.3-3 第五層觀測水位與檢定後模擬水位等值圖
圖 5.3-4 檢定後第一層淨補注量分布情形
圖 5.3-5 檢定後第三層淨補注量分布情形
圖 5.3-6 檢定後第五層淨補注量分布情形