降雨对地下水影响

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1、降雨對地下水水位變化的影響模式研究（一）StudyofRainfallInfluenceModeltoGroundwaterLevelFluctuations（I）主管單位：中央氣象局地震測報中心余貴坤簡顯光Yu,Guey-KuenChien,Hsien-Kuang萬能科技大學營建科技系摘要本研究的目的在探討降雨引起的地下水位變化機制與影響大小，研究分二年進行，97度以建立降雨對地下水位變化的影響模式為重點。由地下水位的實際監測紀錄與前人的研究可知，除了人為抽水或注入外，降雨是影響地下水位變化的重要因素，且其影響是非線性的。降雨對地下水的影響可分兩部份：一是雨水的直接滲

2、入、二是地表的降雨荷重。就地下含水層在130～250公尺深的井水而言，降雨影響水位的主要變化來自地表水的荷重。本研究先採用迴旋運算模式推估單一監測井的降雨地表荷重對地下水位的影響，並應用線性回歸方法求得降雨響應函數的係數。經比較模擬結果與原始水位紀錄後，發現模擬結果在降雨期間水位上升時段的擬合效果不佳，嘗試縮短資料取樣間距，擬合效果仍未改善。經適當調整降雨響應函數的組合後，擬合結果卻明顯提升，尤其在降雨期間水位上升時段更是具有大幅度的改善，且地下水位幾乎立即反應降雨的荷重響應。關鍵詞：地下水位、迴旋運算、線性回歸、降雨響應函數AbstractAtwo-yearstudy

3、isproposedtoinvestigatethemechanismanddegreesofgroundwaterlevelfluctuationsinfluencedbytherainfalls.Themainworkinthefirstyear(2008)istoestablishtheinfluencemodelofrainfalltoground-waterlevelfluctuations.Astheresultsofthegroundwaterlevelobservationsandpreviousstudies,rainfallistheimportan

4、tfactor,otherthantheman-madewithdraworrecharge,fortheground-waterlevelfluctuations,anditseffectisnon-linear.Theinfluenceofrainfalltothegroundwaterlevelfluctuationscanbeseparatedintotwoparts:thefirstisbytherainwaterpermeateddirectlyintounderground,andthesecondisbythepressureofnear-surface

5、waterloadings.Foraquifersatthedepthsbetween130and250meters,thenear-surfacewaterloadingwillbethemajorsourcetoproducethegroundwaterlevelfluctuations.Inthisstudy,theconvolutionmodelisusedtoanalyzetheresponsesofnear-surfacewaterloadingtothegroundwaterlevelfluctuations,andthen,findthecoeffici

6、entsofresponsefunctionbyusinglinearregression.Thecomparisonresultshowsthatthefitisnotgoodinthepartofwaterlevelgoingupduringtherainfallperiod.Toimprovethis,adensersamplingintervalofdataanddifferentcombinationsofresponsefunctionaretried.Thenewresultsshowthattheimprovementsoffitarewonderful

7、,especiallyinthepartofwaterlevelgoingup.Keywords：Groundwaterlevel、Convolutionoperation、Linearregression、Rainfallresponsefunction一、前言深井水位變化的分析目的在探討地下水水位的變化異常與地殼形變的關連性，期能發現大地震發生前之短、臨地殼形變反應在地下水水位的變化異常的地震前兆訊息。但地下水水位的變化常因人為抽取或注入、地球潮汐作用、大氣壓力變化、水溫、及降雨等非構造因子的影響，致使來自地殼形變的水位變化異常不明顯