灌溉水滲漏之數值模擬

The Numerical Simulation of Irrigation Water Leakage

張興亞(Xing-Ya Chang)

指導教授 ： 張德鑫

中原大學/工學院/土木工程研究所/碩士(2002年)

https://doi.org/10.6840/cycu200200006

摘要

中文摘要
由於農地迴歸水之利用不會影響到農業灌溉環境，且不易造成上游水源區的污染，故農地迴歸水可說是一個相當具有環保概念及經濟效益的水源，在現今這個環保意識深植人心的社會裡，若能將農地迴歸水善加利用，這不僅只是一個節約用水的觀念，我們似乎更能瞭解此項資源的價值。
由於總迴歸水量在現場量測不易，並常受到許多不確定因素的影響。因此，本研究採用數值模擬的方法來計算水田灌溉後所產生水平向及垂直向滲漏水量。首先利用MODFLOW三維地下水水流數值模式來模擬砂箱試驗資料，以驗證模式之適用性。其次改變砂箱的地表坡度為1/50、1/100、1/150及1/200等四種，模擬結果發現砂箱的地表坡度越緩時，於短時間內砂箱的垂直向總滲漏量較大。
最後，本研究假設了一個虛擬的農地，並估算其垂直向與水平向滲漏水量。研究發現土壤性質對滲漏水量的影響最大，高滲透係數的土壤由於其滲漏速率較快，所得到的滲漏水量相對的也較多；當垂直向排水的位置離地表越近，所得到的垂直向滲漏水量也較大；在地表坡度方面，地表坡度對垂直方向及水平方向的滲漏量均略有影響，以對垂直向滲漏量的影響顯著。

關鍵字

砂箱 ； 排水 ； 數值 ； 迴歸水 ； 滲漏

並列摘要

Abstract

Return flow is one kind of environmental and economical water resources. Since it couldn’t effect the environment of irrigation and couldn’t make river polluted. In recent years, persons focus on conception of environmental protection; we try to make return flow more economical. In order to make water head more useful, reclaiming resources is the best choice.
This study uses a three-dimension groundwater flow model, MODFLOW developed by USGS, to simulate the sand box and farm. This research simulates sand box for four different slope 1/50,1/100,1/150 and 1/200. Try to find out the relationship between slopes and return flow. The data shows that the sharp sand box had less leakage in a short time.
Finally, we create a virtual farm, which have the hard pan. This research changes the land slope of farm, the depth of vertical drain and the conductivity of soil. We obtain that the farm, which have high hydraulic conductivity, will make more leakage. If the location of vertical drainage more approaches the farm surface, we will get more vertical leakage. The land slope of farm will influence vertical and horizontal leakage.

並列關鍵字

simulation ； sand box ； irrigation ； modflow

參考文獻

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