地下水
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當受壓含水層鑿井抽水後,水位(及水壓面)會下降,尤其在大量抽水時,加壓層中的地下水會滲漏或脫水流入含水層,使加壓層的厚度減少,呈現地面下降的「地盤下陷」(或地層 ...
地下水在地面下流動或近似滯留的水。
地面下的地層,可概分為地層孔隙未被水分完全填滿的不飽和帶(通氣帶)和地層孔隙被水分完全填滿的飽和帶。
不飽和帶中的水分可概稱為土壤水,但農業上習慣把不飽和帶分為土壤水帶(根帶)、中間帶和毛細管帶三部分,這些水分可能在植被進行光合作用時蒸散,或上升到地面蒸發,人類無法直接利用。
在此不飽和帶中,有局部透水性差的地層分布時,則會在其上面形成局部凸透鏡狀飽和層,稱為棲留水或棲止水(perchedwater)。
飽和帶中的水稱為地下水,在地層中不停地由高水位向低水位的方向流動。
地下水的流動受地層透水性的影響甚大,透水性好的地層(日平均大於1公尺),如砂層、礫石層,地下水流動較快,稱為含水層;透水性差的地層(日平均約100~10-3公尺),如細砂含土、坋土層,稱為滯水層或微透水層;透水性更差的地層(日平均小於10-3公尺),如黏土層,稱為阻水層或難透水層。
接近地面的含水量又稱作自由含水層(unconfinedaquifer),滯水層或阻水層以下的含水量則稱作受壓含水層(confinedaquifer),以滯水層或阻水層為其加壓層。
有的受壓含水層鑿井時,井水會流出地面,稱為自噴井或自流井。
當受壓含水層鑿井抽水後,水位(及水壓面)會下降,尤其在大量抽水時,加壓層中的地下水會滲漏或脫水流入含水層,使加壓層的厚度減少,呈現地面下降的「地盤下陷」(或地層下陷)。
相同地下水位高度的連線,稱為地下水位等高線,由自由水位所形成的區域面稱為地下水面,由受壓水位所形成的區域面稱為受壓水面(壓力水面)。
地下水面與地面接觸的地方,常有泉水或湧泉;受壓水面高於地面的地方則常有自噴(流)井。
地面凹槽的水系河川,常深入地下水面,人們所看到的河川水流匯集的逕流,大雨來時自地面逕流,不下雨時來自地下水,地下水在地面下流動緩慢,可調節河川一旬、一月、一季甚至半年的河水量,地下水一旦流出地面或流入水系河川,流速可從每天公尺變成每秒公尺,造成水資源在陸地上滯留時間的改變。
臺灣的主要地下水區(指單一水井,每天出水量大於100立方公尺)分布在河川下游或沿海的第四紀地質區,包括:臺北盆地、新苗地區、臺中地區、濁水溪平原、嘉南平原、屏東平原、宜蘭平原和花東縱谷共9區,面積約1萬平方公里,永續性出水量年平均大於40億立方公尺,因全球各地抽水量日平均大於2公釐(每平方公里2,000立方公尺)的地方大多會造成地盤下陷的地下水災害,除非該地的地層全部為礫石層,無形成地盤下陷的泥質加壓層。
臺北盆地、雲林沿海、屏東沿海等地都曾經發生超過2公尺的地盤下陷量。
撰稿者:楊萬全最後修訂日期:100年03月14日參考資料:1楊萬全。
1993。
《水文學》(增訂版)。
「地理研究叢書」2。
臺北:師大地理系。
2楊萬全、張瑞津、高麗珍。
1987。
〈臺灣地區的地下水域劃分〉。
《地理學研究》,11:41-84。
3楊萬全。
1988。
〈臺灣地區地盤下陷問題之探討〉。
《礦業技術》,26(4):216-246。
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