台湾的地下水

陈文福

台大地质系博士、前台糖地下水中心工程师，现任台湾区凿井公会顾问、私立嘉南药理科技大学温泉中心顾问、环境工程系兼任助理教授。专长地下水的化学及水文地质、从事地下水工作有十五年以上的经验。

第一章 总论

地球的水

台湾地下水的蕴藏量

地面水的优缺点

地下水的优缺点

第二章 地下水发展史

早期的发展

台湾早期的地下水发展

台湾地下水的全面开发

台北盆地的地下水开发史

台湾地下水观测网

地下水污染问题

第三章 台湾的古井

台澎地区最早的古井

台南的古井

荷据与明郑时期其它的古井

第四章 现代凿井

潜水挖井

凿井机原理

建井过程

凿井工人的生活

第五章 地下水的蕴藏与流动

台湾的地质分区与滨海平原的形成

达西定律与含水层的形成

阻水层的形成

地下水的循环及年代

坪林隧道的地下水

第六章 地下水的水质

地下水的组成

何谓矿泉水？

水的主要与微量成分

温泉水质

美人汤与心脏病

硝酸盐污染

水处理设备

地底微生物

第七章 地下水开发与地层下陷

地层下陷概况

地层下陷监测方法

累积下陷最深地区—屏东

下陷面积最广地区—云林

近年下陷最快地区—彰化

下陷面积突然增加地区—台南

永不下沉的航空母舰？—桃园

第八章 地下水区导览

台北盆地

兰阳平原

桃园台地

竹苗地区

台中地区

浊水溪冲积扇

嘉南平原

高雄平原

屏东平原

澎湖群岛

第九章 台湾地下水的未来

美国地下水管理案例

台湾地下水的未来

1. 台湾第一本介绍台湾地下水的形成、发展史、现况及建井方法的科普书。

2. 研究台湾水资源的重要专书。

3. 本书以精细插画，呈现细腻且真实的美感。

地下水补注侧向补给

侧向补给量是指计算区以外的地下水通过水平运动方式补给计算区的水量。在研究平原地区地下水资源时，应当计算来自山前的地下水补给量，即山前侧向补给量。如果研究对象是一个流域，应视流域是否闭合来确定有无侧向补给，闭合流域无侧向补给，流域不闭合时则有侧向补给。

地下水补注人类活动造成的地下水补给

修建灌溉工程以及对潜水采用地面、河渠、坑塘蓄水渗补，对承压水采用井、孔灌注等方式进行地下水人工补给等人类活动也会增加地下水的补给。利用河水灌溉农田的地区，一般灌溉水入渗在地下水总补给量中占很大比重，可分为两部分：一是渠系渗漏补给；二是田间渗漏补给。有的地区利用当地的水源（如抽取地下水）进行灌溉，灌溉水入渗后地下水得到的补给，称之为灌溉回渗，它是当地的水资源重复量。

地下水补注冻融雪冻融水补给

我国西北、东北高寒地区每年积雪时间长，包气带和部分饱水带土层温度常处于零度以下，形成冻土，在土层冻结期几乎无入渗补给；至夏季才开始逐渐消融，其人渗补给地下水量的大小与积雪的厚度、包气带冻土厚度、化冻时间长短及气温高低等因素有关。有些高寒地区在融冻期的入渗补给系数相对较大，有时竟高达0.8以上。但在我国大小兴安岭北部、青藏高原、阿尔泰山、天山等地的多年冻土区，由于季节解冻范围仅限于地表以下4～5m深度内，再向下直至50～60m深度内则常年处于负温，形成天然的隔水介质，往往得不到直接的入渗补给。 2100433B

地表水是地球表面的各种形式天然水的总称。地表水补给是指地表水（水库、河流、湖泊、坑塘等）与地下水之间存在水头差，且地表水位高于沿岸地下水位时，地表水入渗补给地下水的过程。

河流是地表水体中最主要和最具代表性的水体，河流与地下水之间的补排关系，取决于河水位与地下水位（潜水位）之间的关系，这种关系一般是沿着河流纵断面变化的。山区河流深切，河水位常低于地下水位，起排泄地下水的作用，洪水期则河水补给地下水；山前由于河流堆积作用加强，河床抬高，地下水埋藏深度大，则河水常年补给地下水；冲积平原上游地区，河水位与地下水位接近，汛期河水补给地下水，非汛期河水排泄地下水，季节性变化较大；而在冲积平原的中下游部分，由于堆积作用强烈，形成所谓“地上河”，如黄河下游，此时河水常年补给地下水。

地下水补注影响地表水补给地下水的因素

河流补给地下水时，补给量的大小取决于下列因素：

1. 透水河床长度与浸水周界（相当于过水断面）；

2. 河床透水性；

3. 河水位与地下水位的水头差（影响水力梯度）；

4. 河床过水时间。

同时，河流对地下水的补给量可因人为因素的影响而发生变化。如傍河取水，人为地增大了河水位与地下水位的差值，从而增加了河水对地下水的补给。事实上人为因素的影响无非也是上述四个影响因素变化的反应。

河道愈宽广，河水位愈高，河床湿周愈长，河床过水时间愈长，越有利干补给地下水。

河床透水性对补给地下水影响很大。喀斯特发育地区往往整条河流转入地下。由卵砾石组成的山前洪积扇上缘，地表水呈辐射状散流，渗漏量相当大。当河床与下伏含水层之间存在隔水层时，河水对地下水的补给却很少。当地下水的侧向径流强烈，而河床透水性相对较差时，即使是常年有水的河流，也可以发生非饱和渗漏补给，水丘始终处于河床下一定深度，潜水位与河水位并不相连。

需要指出，河水的渗漏量中有一部分消耗于补足包气带的水分亏缺，若河流为过水时间很短的间歇性河流，这部分水所占的比例则不能忽略，此时不能简单地把河水渗漏量当作河水对地下水的补给量。

地下水由补给区流向排泄区的过程叫径流。地下水由补给区流经径流区。流向排泄区的整个过程构成地下水循环的全过程。地下水径流包括径流方向、径流速度与径流量。

地下水补给区与排泄区的相对位置与高差决定着地下水径流的方向与径流速度。含水层的补给条件与排泄条件愈好、透水性愈强，则径流条件愈好。径流条件好的含水层其水质较好。此外，地下水的埋藏条件亦决定地下水径流类型潜水属无压流动；承压水属有压流动。