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       屏東平原

地理環境概述

屏東平原位於臺灣之西南端,北與阿里山山脈的南端相隔,西接嶺口丘陵地,南接臺灣海峽,東以潮州斷層與中央山脈南端大武山山脈相隔,海拔100公尺以下之平原地帶面積約1,130平方公里。本區域南北長約50公里,東西寬約20公里,地勢由東北向西南緩斜,內有高屏溪、東港溪及林邊溪流域等主要河川貫穿本區,注入臺灣海峽。

屏東平原主要在海拔100公尺以下之平原地帶,此區域之地面水域位於林邊溪流域,由西擴展至東港溪,南邊延伸至士文溪。林邊溪發源於東側之南大武山,西流至來義鄉大後村(此段稱為大後溪)後,約往南流動,並於來義大橋附近與由東流入之來社溪匯流而轉成西南流(此段稱為瓦魯斯溪),並於丹林大橋附近出山谷往西南流,於新埤鄉萬興附近,與東南側之力力溪匯流後,向西南流入臺灣海峽夏季雨量大,加上坡陡流急,河水之沖刷力大,故洶湧的河水夾帶大量的砂石流往平地。河流於切穿潮州斷層出谷口後,因坡度減緩、流量分散,河水漸無攜帶負荷物,於潮州斷層崖下往沖積扇扇端或兩側依粒徑大小而漸次堆積,越靠近谷口堆積的粒徑越大。河川出谷後流路不穩,常有改道、分岐的情況;而多次的河道擺動後,孕育出林邊溪沖積扇地形。林邊溪沖積扇扇頂高度約100公尺,扇端高度約20公尺,扇徑約9公里,扇面則有台糖公司之萬隆農場、林後農場、南岸農場及泗林等農場 。

水文地質架構

經由地層對比完成水文地質剖面,然後將延展較佳之黏土、泥及粉砂歸併為阻水層(Aquitard),以T為代號;礫及砂為含水層(Aquifer),以F為代號。依此原則,屏東平原深約220公尺內之水文地質分層,由上而下可劃分含水層一(F1)、阻水層一(T1)、含水層二(F2)、阻水層二(T2)、含水層三之1(F3-1)、阻水層三(T3)及含水層三之2(F3-2)等七層。含水層極為發達,厚度大且延展遍佈全區;阻水層則間夾於含水層中,厚度遠小於含水層並且僅分布於平原南段,因此含水層只於南側有顯著之分隔,而北及東側則合而為一。此外,為便於地下水模式建立及站網密度檢討,將含水層一和阻水層一、含水層二和阻水層二、含水層三之1和阻水層三結合;亦即以三個阻水層底部為概念分層界面,劃分成為四層之結構;概念分層界面以B 為代號,分別描繪於剖面圖中。

依屏東平原之地質鑽探成果及前省水利局美濃和大響觀測井資料,繪製九條水文地質剖面,茲以其中二條剖面(圖、圖)敘述各層分布與規模如下:

(1)含水層一

含水層一(F1)為屏東平原水文地質系統之表層,其分布範圍涵蓋全區,從地表起至最深約83.5公尺,厚度從23.5至83.5公尺不等,平均厚度約49.9公尺。本層之岩性以粗中砂層最發達,其次為礫石層和細砂層,在站與站間均有不錯的延展。泥和黏土層最不發達,僅於地表附近分布較廣,可阻礙地面水之入滲補注;其餘則以凸鏡體零散間夾於含水層中。

因含水層一位於地表附近,數十年前即已被廣泛地開發地下水水資源,迄今仍然有為數眾多之民井及農田水利會淺井分布於其中,抽取淺層地下水,供應灌溉及生活用水。含水層一為未受壓含水層(Unconfined aquifer),水位以潮州斷層下各沖積扇頂區最深,深度可達45公尺左右,往西南則水位漸接近地表下數公尺處。近年來由於大量抽取地下水,位於沿海之大庄、崎峰、大潭、東港、新園一帶地下水水位已洩降至海拔零公尺以下。本層是雨水、河水等補入地下必經之途徑,若有污染亦首當其衝。如何劃定重要之地下水補注區範圍,給與土地適當之保育,是確保屏東平原地下水水資源永續利用之首要工作。

(2)阻水層一

阻水層一(T1)位於含水層一之下,間夾於含水層一和含水層二之中。本層並未廣泛分布於全區,主要分布於林園、新園、新庄、西勢、老埤、萬巒、新埤、大響、大庄、崎峰及東港各站所圈圍之區域內(圖10.2-3),面積約382平方公里;厚度5.5公尺至31.5公尺,平均約15.4公尺,是屏東平原最主要之阻水層,可視為淺層與深層地下水之主要分隔層。本層岩性為黏土和泥層及偶有粉砂層。

地下水模擬時宜將含水層一和阻水層一合併為第一層,其底部為概念界面一(B1),此層之水頭及水力參數由含水層一之觀測井資料提供;而在計算垂直方向之地下水流通量時,則以阻水層一之垂向透水係數和厚度為參數;以減少分層數量和阻水層之水頭、透水係數及蓄水係數等之大量假設。界面B1平均深度約57.4公尺。

(3)含水層二

含水層二(F2)位於含水層一和阻水層一下,分布範圍涵蓋全區,其深度在地表下43公尺起至152公尺之間,厚度從9公尺至79.5公尺不等,平均厚度約51.5公尺。本層之岩性以礫石層最發達,其次為細砂層和中、粗砂層;黏土或泥層最少,一般以凸鏡體狀零散分布。

由於含水層二和含水層一之產水性能良好,二者構成屏東平原地下水開發之主要層次。屏東地區淺井主要開發含水層一,而大部分深井則深達含水層二,百公尺內之地下水開發仍最為普遍。地下水開發初期,含水層二於手巾寮(廣福)、內埔、西勢、潮州附近,淺於100公尺相當於本層內之水井可自流(Hsu, 1961)。近年由於地下水開發量較大,本層地下水自流現象不復存在。沿海之東港及崎峰一帶之水頭更已降至海拔零公尺以下。

(4)阻水層二

阻水層二(T2)位於含水層二之下,主要分布於林園、新園、崁頂、萬巒、萬隆、坊寮、崎峰及東港站所圈圍之區域內;另外沿永芳、萬丹、清溪、溪埔到九如站附近亦有局部分布。總面積約243平方公里(圖10.2-3),厚度4.5至24公尺,平均13.1公尺。

本層主要由黏土層、泥層偶夾粉砂層組成,其透水性和蓄水力與阻水層一相似,均很差。本層將沿海區域深層含水層分割為含水層二和三兩部分。為便於地下水模式之建立,可將含水層二和阻水層二合併為第二層,其底部為概念界面二(B2)。B2界面平均深度約112.3公尺。

(5)含水層三-1

含水層三-1(F3-1)位於含水層二和阻水層二之下,為含水層三之上段,分布範圍涵蓋全區,深度在95至210公尺間;厚度49.5至89公尺,平均厚約70.8公尺。本層岩性以礫石層最發達,其次為粗、中砂和細砂層;泥層和黏土層最少,均以凸鏡狀零散分布含水層中。含水層三-1埋藏深度較大,地下水開發不如含水層一、二普遍。於溪埔、崁頂和新埤附近,本層內之井尚有自流現象;惟於東港、崎峰和大庄附近,水頭已洩降至海拔零公尺以下,顯示沿海有局部之超抽。此外,永芳站含水層三-1、三-2之地下水水位比臨近區域低很多,水頭在海拔零公尺以下,可能受拷潭寮附近井群抽水影響所致。

(6)阻水層三

阻水層三(T3)位於含水層三-1下,分布於平原中段,以潮寮、永芳、清溪、海豐、建興、內埔、萬巒、西勢、萬丹所圈圍之區域為主要分布區;另外在南側之大潭、新埤、枋寮有狹小帶狀分布,總面積約242 平方公里(圖10.2-3);厚度3至25.5公尺不等,平均厚度約11.5公尺;是調查範圍內最次要之阻水層。

本層岩性為黏土和泥層偶夾粉砂,其透水係數和有效蓄水係數甚低。將含水層三-1和阻水層三合併為第三層,以阻水層三底部為概念界面三(B3)。界面B3之平均深度約181.3公尺。

(7)含水層三-2

含水層三-2(F3-2)位於調查範圍之最底層,為含水層三之下段,展延遍佈全區;其頂部深度在地表下174至214公尺不等,平均181.3公尺;此鑽探深度未貫穿本層,其底部位置尚未能確定。在調查深度內,本層岩性以礫石層為主,夾粗中砂、細砂、黏土及泥層之凸鏡體。含水層三-2產水性能亦佳,然而因深度太大,開發較不經濟。西勢、內埔、崁頂及新埤站於本層之觀測井有自流現象,應與地下水開發較少有關;惟永芳、新園與東港站之地下水頭已低於海拔零公尺,顯示局部有深井超抽地下水問題。

(8)基岩

文獻資料顯示於平原東緣之萬隆、枋寮附近,北端之美濃附近在深數十乃至百餘公尺有基岩之分布(江崇榮,1994)。本地區地質鑽探於大響站、枋山站及美濃站,分別在地表下約95公尺、36公尺及70公尺鑽及基岩。基盤之岩石極緻密,原生孔隙及次生裂縫透水和蓄水性不佳,故與阻水層水力特性相似。上覆未膠結沉積層與基岩可能呈交角不整合接觸,二者在岩性上有巨大之差異。

地下水觀測站網建置成果

屏東平原屬於「臺灣地區地下水觀測網整體計畫」的辦理期程之第一階段(81年度至87年度),因該沿海地區地層下陷較為嚴重,因此優先規劃實施。目前已建置地下水觀測站62站(134口,已扣除恆春平原站井數),抽水試驗站9站(23口),水文地質調查站52站。普通井仍在運作計有14口。

 

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