區域尺度水力參數率定技術與地層異質性對人工湖規設之敏感度分析

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Title:	區域尺度水力參數率定技術與地層異質性對人工湖規設之敏感度分析
Authors:	董家鈞
Contributors:	中央大學應用地質研究所
Keywords:	土木水利工程類;地球科學類;水土資源保育;水力參數;異質性;人工湖
Date:	2009-09-01
Issue Date:	2012-10-01 11:50:04 (UTC+8)
Publisher:	經濟部水利署
Abstract:	目前國內有關新興水庫之水資源開發個案，多因優良壩址難尋、環境保護及民眾意願等因素，致使開發進程緩慢。為因應全國水源供給即將出現之缺口，開發阻力較小的人工湖，乃成為另項方案。然而人工湖區，於考量土地取得、水源引用、開發阻力等因素後，多選定於鄰近河道的河階地，地質條件多屬由透水係數高的泥砂及礫石組成的階地堆積層或河階堆積層。由於地形與地質條件的特殊性，使得地下水開發之重要性不亞於地面水的開發。然而鄰近河道的人工湖區，地下水除水位較高外，其高低變化亦連帶受河川水位之影響，此項地面-地下水交互效應，無法以傳統、局部區域抽水試驗取得之水力參數完整闡述，目前國內尚無相關具體的研究，對於水源開發評估之準確性造成一定之影響，爰此，為因應全國人工湖之規劃設計，以及後續運轉操作策略研擬，人工湖區附近地面-地下水交換分析所需大尺度水力參數之取得實屬必要。本計畫擬利用規劃中的鳥嘴潭人工湖之既有調查成果，配合新設水位觀測井，利用天然擾動所造成之水壓反應，透過數值模型率定大尺度水力參數，以大幅降低因水力參數高度不確定性所引致水源規劃評估之困難。前項數值模型率定技術，透過持續進行長期觀測周邊溪流、觀測井之水位資料累積佐證，將可使水力參數率定不確定性進一步降低，提昇水資源開發評估之準確性，於營運操作策略研擬之助益甚大。此外，藉由水力參數異質性率定結果，可作為地層力學特性異質性評估之重要參考依據。基此，本計畫將同時探討地層異質性對人工湖堤岸滲流及邊坡穩定性(水力-力學效應)之影響，特別是近自然工法邊坡保護工程之穩定性評估，以作為日後相關建設之參考。 (一)基本資料蒐集鑽井資料、研究區溪流水位資料以及水位、水壓觀測結果蒐集。 (二)新設驗證井地質鑽探及地下水觀測井設置，10孔10公尺礫石層全程取樣，含濾水管。 (三)鑽井水位與水壓長期觀測水位及水壓變化觀測，含安裝20支自計式水壓計與1支氣壓計。 (四)地面-地下水交換水力參數率定 1、選擇率定參數合適之數值模型 2、建立率定參數用之數值模型 3、利用天然擾動(臨近溪流水位變化)所造成觀測點水位及水壓反應進行水力參數率定 (五)地層水力參數異質性對人工湖規設及運轉操作敏感度分析 1、地質參數率定 2、人工湖水位變化影響分析 (六)地層力學參數異質性對人工湖堤岸邊坡保護工程(近自然工法)穩定性敏感度分析 1、均質性堤岸水力-力學變形分析(解析方法) 2、異質性堤岸水力-力學變形分析(數值方法) 3、異質性堤岸水力-力學穩定分析(數值方法) (七)工作簡報及報告編撰 1、期初、期中、期末及不定期工作會報 2、報告書之編擬及修訂 ; 研究期間 9801 ~ 9812
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
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