第 ㈡ 題
四、試述下列名詞之意涵： ㈠Representative Elementary Volume, REV（5分） ㈡Phreatic aquifer, confined aquifer and perched aquifer（10分） ㈢Thiem equation（5分） ㈣Theis equation（5分）
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想地下水系統的地層邊界條件與物理水壓狀態。解答時需分別點出三者的「頂部邊界（有無阻水層）」、「孔隙水壓（與大氣壓的關係）」以及「儲水釋放機制（重力疏乾 vs. 彈性力學壓縮）」，以展現對含水層力學的深刻理解。
「Phreatic aquifer（自由含水層 / 無層壓含水層）」指上部無阻水層（Aquitard/Aquiclude）覆蓋之含水層。其特徵包含：(1)水壓狀態：上邊界為地下水面（Water table），該面上之孔隙水壓恆等於大氣壓力。(2)機制與特性：直接受地表降水入滲補注；抽水時的儲水釋放機制主要為重力作用下的孔隙水疏乾（Gravity drainage），以比出水率（Specific yield, Sy）表徵。 「Confined aquifer（受壓含水層）」指頂部與底部皆被阻水層封閉之含水層。其特徵包含：(1)水壓狀態：內部孔隙完全飽和且水壓大於大氣壓力。若鑿井貫穿頂板，井內水位將上升至含水層頂部高程之上，形成虛擬的水壓面（Potentiometric surface）。(2)機制與特性：儲水釋放機制不涉及疏乾，而是純粹受控於水壓下降所引發的「水體積彈性膨脹」與「含水層固體骨架之彈性壓縮」，以儲水係數（Storativity, S）表徵，其數值通常遠小於自由含水層之Sy。 「Perched aquifer（棲水含水層 / 假地下水層）」指存在於主要區域地下水面（Regional water table）之上、包氣帶（Vadose zone）內部的局部含水層。其特徵包含：(1)地層結構：因垂直下滲水流遇到局部、延伸有限的弱透水地層（如黏土透鏡體）受阻，導致水分在該透鏡體上方局部飽和積聚。(2)動態特徵：本質上屬於一種小範圍的自由含水層，具備局部的地下水面，但儲水量極限受制於透鏡體範圍，且易受季節性氣候影響而於旱季乾涸。