高考申論題
115年
[水利工程] 水文學
第 四 題
四、區域地下水水位變化會受周邊環境及抽水操作的影響，試問當某區域進行單井穩定抽水操作，周邊若有「河川」或「高層建築之不透水牆」存在時，兩者分別對地下水位變化的影響，請以圖示輔助說明。（25 分）
📝 此題為申論題
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本題的核心考點是地下水水力學中的「邊界條件影響」與「影像井理論（Image well theory）」。答題必須分為兩種情境來論述，並務必搭配剖面圖。情境一：「河川」屬於補注邊界（定水頭邊界）。應說明河川會提供補注水，限制水位下降。理論上利用在河川對稱側設置一口「虛擬注入井」來疊加水位，使得靠近河川側降深減少，河川處降深為零。情境二：「不透水牆」屬於阻水邊界（無流邊界）。應說明無水補注導致水位下降加劇。理論上在不透水牆對稱側設置一口「虛擬抽水井」來疊加水位，使得邊界處及整體降落漏斗的降深皆擴大。最後文字與圖形務必相互呼應。
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【考點分析】 本題考查地下水水力學中邊界條件對單井抽水降落漏斗（Drawdown cone）之影響。必須應用「疊加原理」與「影像井理論 (Image Well Theory)」來解析補注邊界（河川）與阻水邊界（不透水牆）下的水位變化，並測驗考生的作圖說明能力。 【理論/法規依據】
▼ 還有更多解析內容
影像井理論與邊界效應
💡 利用影像井與疊加原理，解析邊界條件對抽水降落漏斗之影響。
| 比較維度 | 補注邊界（河川） | VS | 阻水邊界（不透水牆） |
|---|---|---|---|
| 影像井類型 | 注入井 (Recharge) | — | 抽水井 (Discharge) |
| 邊界物理條件 | 定水頭 (降深=0) | — | 無流 (水力梯度=0) |
| 水位下降程度 | 減緩（漏斗較淺） | — | 加劇（漏斗較深） |
| 漏斗對稱性 | 朝河川方向抬升 | — | 朝牆體方向下凹 |
💬補注邊界藉由提供水源限制降深，阻水邊界則因切斷補注而擴大降深。
