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     濁水溪沖積扇

地理環境概述

濁水溪沖積扇地下水區位於臺灣西部海岸之中段,北起烏溪,南至北港溪南岸,東以八卦台地及斗六丘陵山脊線為界,並沿兩丘陵間之隘口向東擴及竹山、名間一帶,西臨臺灣海峽,面積約1,800平方公里。本沖積扇最主要之溪流為濁水溪,其主流發源自中央山脈西翼、合歡山以南與玉山山塊北側之間地區,向西切穿雪山-玉山帶、麓山帶與八卦-斗六丘陵區,在丘陵區西側形成沖積扇系統,主流流經沖積扇之中央,向西注入臺灣海峽。其他位於沖積扇之河川,自北而南尚有舊濁水溪、新虎尾溪、舊虎尾溪及北港溪等。濁水溪沖積扇地勢平緩,高程約介於海拔0~100公尺之間。

水文地質架構

濁水溪流域地形大致自東向西漸次由高山山脈、丘陵、台地、以至於本研究區域之沖積扇平原。主要地層均呈南北狹長而略向西之弧形帶狀分布,中下游丘陵及平地區域在地表為現代沖積層,次為台地礫石層,下為頭嵙山礫石層三者之總厚度在數百公尺以上;以上各岩層均由未固結之粘土、細石、砂、礫等所組成;砂及礫層孔隙發達,含水性能甚佳,構成主要含水層次。更深則為上新世或更老之地層,主要由較緻密之砂頁岩所組成,透水及含水性不佳。上游山脈大部份屬第三紀亞變質岩系板岩極發達,含有許多複雜之褶曲與斷層,故山崩眾多,且風化侵蝕甚顯著,以致溪流終年混濁,板岩、變質砂岩、石英之碎屑等在上游侵蝕並經搬運而在平原地區堆積,形成本沖積扇。

地調所於88年完成臺灣地區地下水觀測網第一期計畫濁水溪沖積扇水文地質調查研究報告中,以濁水溪沖積扇72站之地層柱狀圖,完成水文地質剖面1至12,深度至300公尺左右,及丘陵及河谷區之8站地層柱狀圖繪製水文地質剖面13至15,深度約達250公尺左右;劃分出濁水溪沖積扇概念分層,包括含水層一、阻水層一、含水層二、阻水層二、含水層三、阻水層三、含水層四及阻水層四。

沖積扇區含水層及阻水層之岩性變化與分布分述如次:

(1)含水層一(F1)

含水層一位在濁水溪沖積扇地區水文地質系統之最表層,分布範圍涵蓋全區,從地表起至最深約103公尺,厚度從19~103公尺不等,平均厚度42公尺。本層於沖積扇頂附近以礫石層和粗砂層為主,厚度較大;至扇央及扇尾其岩性漸次相變為細砂層和泥層,含水層一的表面及內部常有延展良好之厚泥層分布,造成地下水層局部受壓(Confined)或分段之現象。

(2)阻水層一(T1)

阻水層一位於含水層一之下,廣泛分布於沖積扇央及扇尾,其西側延展入海,而東側則在離彰雲大橋十數公里處尖滅,最大厚度39公尺,平均厚度約14公尺。本層主要為泥層,亦即由黏土、泥或粉砂層組成,局部夾細砂屬及少數粗砂層。中央地調所將阻水層一之底部界面向扇頂外插展延,形成分布於全區之概念界面Bl,其深度在35~129公尺不等,平均深度約56公尺。

(3)含水層二(F2)

概念界面Bl以下為含水層二,其分布範圍涵蓋全區,深度介於地表下35~217公尺之問,厚度從76~145公尺不等,平均厚度約95公尺,為各含水層中厚度最大者。本層在沖積扇頂附近以礫石和粗砂層為主,與含水層一之間並無明顯之阻水層分隔。在剖面八之南,本層所含之細砂屬及泥層漸增,至剖面十則以細砂為主,夾有甚厚之泥層,與含水層一之間為阻水層一明顯分隔。在扇央及扇尾本層材料的粒徑變細,惟仍有粗砂或礫石層存在,顯示廣泛分布的含水層二在本區蓄水及供水上之重要性。部分地區的含水層二中間夾有二至三層延展範圍大之泥層,此等泥層對含水層有局部分割的作用,然而考慮其分布範圍和厚度相對小於四個主要阻水層,故僅將其歸為含水層二內之泥層凸鏡體,不各別命名。

(4)阻水層二(T2)

阻水層二位於含水層二之下,廣泛分布於沖積扇央及扇尾,其西側延伸入海。阻水層二最大厚度46公尺,平均厚度約23公尺,主要為泥層夾細砂層,局部夾有粗砂層。為配合數值模擬之需要,在剖面圖上將阻水層二之底部界面向扇頂外插延伸,形成分布全區之概念界面B2,其深度介於140~223公尺之間,平均深度約174公尺。

(5)含水層三(F3)

受鑽探深度的限制,只在水文地質剖面一、二、六、八及十的局部地點適合繪製含水層三及更深之各個層次。概念界面B2以下為含水層三,其分布範圍亦涵蓋全區,規模略小於含水層二,深度在140~275公尺之間,厚度介於42~122公尺之間,變異頗大,此肇因於濁水溪以北地區的含水層三遠比以南者發達所致,全區平均厚約86公尺。含水層三在剖面六以北的區域,於沖積扇頂是以厚層礫石和粗砂為主,往扇央及扇尾則漸次相變為粗砂、細砂和泥層之互層;而在剖面六的南側,顆粒相對的較細,僅扇頂有礫石和粗砂層分布,在扇央及扇尾則變為以細砂層為主;剖面六以南,本層與含水層二有良好之分隔。

(6)阻水層三(T3)

阻水層三位於含水層三之下,在濁水溪以北的區域厚度較小,分布範圍亦較小,於剖面一的分布區有較佳之延展,其南側之第二條剖面,阻水層三僅侷限於海岸地區,呈短小凸鏡體;此層在濁水溪以南的地區較發達,從剖面六至剖面十均有完整之分布,對含水層形成有效的分隔作用。阻水層三最大厚度約28公尺,平均厚約11公尺,由泥層夾細砂層所組成。而阻水層三之底部界面向扇頂外插延伸,形成分布全區之概念界面B3,其深度界於238~293公尺不等,平均深271公尺,此平均深度也是含水層一、二、三與阻水層一、二、二等六層總厚度之平均值。

(7)含水層四(F4)

概念界面B3 以下為含水層四,由於其平均深度大於271公尺,全區只有14 口井超過此一深度,其中9口貫穿本層,5口則未達本層底部,以此少量資料難以對全區的含水層四及阻水層四做明確之描述,基本上在扇頂附近仍以礫石層及粗砂層為主,往扇央及扇尾則相變至以細砂為主。其分布深度約介於238~313公尺間,厚度介於6~51公尺間,平均厚約24公尺,是各含水層中厚度最小者。

(8)阻水層四(T4)

伏於含水層四下之厚泥層即為阻水層四,由於底部深度超過計畫各井之鑽探深度,故無法確實了解其整體厚度和岩性變化。大致上本層由厚泥層夾細砂及少量粗砂層所組成,最大厚度在52公尺以上,頂部深度介於255~313公尺之間,底部性質及深度則不明,上述各分層之垂直示意圖見圖8.2-1與圖8.2-2所示。

地下水觀測站網建置成果

濁水溪沖積扇地區上游河川與相關之地質條件不利建置水庫,仰賴地下水水資源比例偏重,所以於第一階段(民國81年度至87年度)最先實施。目前計有地下水觀測站86站(210口),抽水試驗站28站(55口),水文地質調查站88站,普通井仍運作中者有6口。

 

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