Groundwater Resources Investigation in Mountainous Region of Taiwan (Phase I)

Rock Aquifer Hydraulic Properties Investigation and Ground-Water Monitoring Wells Construction in Mid-Taiwan Mountainous Region

主管單位：經濟部中央地質調查所
執行單位：財團法人中興工程顧問社大地工程研究中心
主持人：許世孟Shih-Meng Hsu
承辦人：柯建仲Chien-Chung Ke
工作人員：陳耐錦、溫惠鈺、周柏儀、林榮潤、李旺儒、黃俊傑、趙啟宏、羅鴻傑
Nai-Chin Chen, Hui-Yu Wen, Po-Yi Chou, Jung-Jun Lin, Wang-Ru Lee, Chun-Chieh Huang, Chi-Hung Chao, Hung-Chieh Lo
 

  因國內山區地下水蘊藏量及補注量現況，以及山區水文地質基本調查資料相當匱乏，本文旨在針對台灣山區之地下水資源，進行各岩層水力特性及地下水流動特性調查與評估，並針對研究區域範圍內各項既有基礎資料進行資料蒐集與分析，期能瞭解山區地下水在地下岩層之流動特性及各種岩層與重要地質構造之蓄水能力，以建立台灣山區水文地質單元與岩層特性及出水量之關係，並建置地下水觀測站網，以瞭解山區地下水資源之流場分布、可供調配之水量與及其水質等，藉以掌握地面水與地下水在不同環境下的互動特性及建立山區整體水文地質架構，俾利山區地下水資源保育，並提高台灣山區水資源管理及永續經營之效能。
本文主軸之一為進行山區地下岩層水力特性調查工作，本項工作係以地質單元為單位，於研究區域內各地質單元進行水文地質鑽孔，並進行孔內水文地質調查與相關室內試驗，以獲得各地質單元之水力特性，藉由調查與試驗成果，可進一步探討山區水文地質參數之關聯性與建立山區水文地質單元，此外，並可做為建立重要地質構造水力特性評估模式與重要水文地質邊界之地下水流動分析模式之基本參數。
        而另一主軸為建構台灣山區地下水位觀測網，以針對台灣山區地下水資源進行調查、監測與分析之工作。本文首先運用地理資訊系統結合水文與地文資料進行地下水資源潛勢初步評估，依據初步評估成果進行地下水位觀測井之布置規劃，接著進行現地抽水試驗以獲得地下含水層之水理參數，並可藉由試驗獲得之井出水量，探討其與岩屑層(Regolith)厚度與地質單元之關聯性。另外，結合山區地下岩層水力特性成果，可進而評估出山區地下水資源蘊含量與地下水流場分布及平原區與麓山帶之地下水交互作用。
        本文為釐定整體山區水文地質架構，已於濁水溪流域中段及北港溪流域布置29孔水文地質鑽孔及16處地下水位觀測站，透過水文地質鑽孔及觀測井網之建立，將可提供進行山區地下水位之監測與分析工作，並可整合水文地質調查成果來釐清山區的水文地質架構。本文29處鑽孔位置分布於研究區15種主要地質單元。透過鑽探岩心資料與岩心紀錄，可獲得各鑽孔之岩盤覆蓋層(Regolith)厚度，在不考慮沖積層、崩積層及頭嵙山層火炎山礫岩的厚度下，其他各地質單元之岩盤覆蓋層平均厚度約為20公尺。另外透過孔內水文地質調查，可獲得各鑽孔地質單元之裂隙數量、正短距電阻率、自然伽瑪射線、波速及透水係數等水文地質參數。透過數據統計與資料彙整，已建立不同的地質單元之各種水文地質參數之訊號分布圖，並以中位數(Median)之數值範圍劃分高、中、低三種不同等級之水文地質參數特性，未來將可提供區域地下水流動模式分析參考使用。
另外，於研究區域內16處地下水觀測站，採分層觀測，雙孔雙井的型式，淺層主要觀測岩盤覆蓋層(Regolith)及與岩盤覆蓋層連通之裂隙岩體區域之地下水位變化，深層則觀測裂隙岩體之地下水位變化，透過觀測井網之建立，將可進行山區地下水位之監測與分析工作，並可釐清山區整體水文地質架構。
        本文亦探討地質單元與井出水量之關聯性，結果顯示岩性特徵屬大顆粒材料(礫石、砂岩等)越多之地層，則其井出水量亦越高；而岩性特徵屬細顆粒之泥岩、泥質砂岩、砂頁岩互層等之地層，則井出水量越少。飽和含水層厚度與井出水量關聯性分析成果顯示，飽和含水層厚度與井出水量有很明顯之分布關係，原則上之井出水量大小與飽和含水層厚度成正比。尤其針對崩積層或是較破碎的岩體為主地層時，飽和含水層厚度與井出水量有更好之正相關性。
        目前已於99年度完成濁水溪流域中游及北港溪流域之山區地下岩層水力特性調查及地下水位觀測井建置與相關研究分析與評估工作，今年度將持續針對濁水溪流域上游及大甲溪流域進行調查與評估工作，同時將邀請國內外專家學者進行交流與合作，以建構適用於臺灣山區水文地質調查及地下水資源探勘之調查方法及作業規範。

關鍵詞： 水文地質調查、山區地下水資源、含水層水力特性、地下水觀測井建置、水文地質單元