應用地下水位序列分析於區域地下水文影響因子推估研究總報告

簡介

本計畫目標為開發一以地下水位資料為基礎，推估儲水係數、導水係數、補注量及抽水量之演算法。首先推導出在「均勻抽水假設」下不同含水層的抽水試驗理論公式，以濁水溪沖積扇及屏東平原為例，透過最佳化方法擬和理論公式水位以及觀測水位推估儲水係數；然此部分所推估之儲水係數僅代表觀測水井周圍之特性，因此機器學習模型會再被用來加入額外資訊如地電阻、以時間序列特徵擷取方法分析出之水位特徵、地表高層等，推估非觀測井位置之儲水係數，得出屏東平原全區之儲水係數。而以此為基礎，搭配訊號分離方法自水位中分離出之補注與抽水訊號，且將考量不確定性，推估屏東平原全區之抽水量與補注量。研究結果顯示於濁水溪沖積扇2019年補注量介於5.48億噸至6.03億噸之間，抽水量約為20.25億噸；屏東平原2017~2022年之年平均補注量為11.42億噸，抽水量約為14.38億噸。最後，本計畫利用地下水水平衡關係，提出一套估算兩計畫區域每年每含水層可用水量之建議計算方法供主管機關參考，並將計算結果陳於本報告書。

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目次

目錄
表目錄 表-1
圖目錄 圖-1
摘要 摘-1
ABSTRACT A-1
結論與建議 結-1
第一章　計畫緣由與工作項目 1-1
一、計畫緣起與目的 1-1
二、工作項目及內容 1-2
第二章　資料搜集與彙整 2-1
一、研究區域概述 2-1
第三章　相關文獻收集與回顧 3-1
一、水文地質參數推估模式 3-1
二、運用機器學習或迴歸模式推估水文地質參數之研究 3-4
三、抽補量推估 3-5
第四章　水文地質參數推估 4-1
一、時間序列分析模式與參數推估 4-1
二、全區水文地質參數推估 4-12
第五章　抽水量與補注量推估 5-1
一、濁水溪沖積扇 5-2
二、屏東平原 5-11
第六章　推估結果差異分析與沿用不同地區之調整方式研析 6-1
一、抽水量與補注量推估兩年度演算法比較 6-1
二、推估結果差異分析 6-1
三、沿用不同地區之調整方式研析 6-6
第七章　應用管理之情境與使用建議研擬 7-1
一、國內地下水位管理回顧 7-2
二、國外地下水永續管理指標文獻回顧 7-5
三、計畫成果應用與地下水管理 7-8
第八章　計畫成果使用與討論 8-1
一、計畫成果使用 8-1
二、訊號分離技術於演算法中標準化之討論 8-2
參考文獻 參-1