蓄存於地下土壤岩石中孔隙和裂縫的水，通稱為地下水(groundwater)。它們不但是分解岩石、化育土壤、崩移地表的重要力量，也給生物和人類提供了寶貴的水源。不過，由於長期以來人們對地下水開發利用過度，不僅使局部地區的地下水趨於枯竭，也普遍發生地下水污染和地層下陷等環境問題。如何加以解決，進而興利除弊，十分迫切。
第一節 地下水的分帶
第一節 地下水的分帶
一、地下水的蘊藏
大多數的地下水是因降水滲入地下而形成，其蘊藏量的多寡常與地層的
孔隙度成正比。地層孔隙大者含水必較豐富，成為透水層，如砂岩、礫岩﹔
反之，孔隙過小，不易有地下水經過，則稱為不透水層，如頁岩。若在透水
層下方有不透水層，則上方之透水層將會大量積存地下層，當含水層中之水
分完全充滿在孔隙中，達到飽和，即稱飽和帶(saturation zone)，共上方的頂面
就是地下水面 (groundwater table)。 地下水面和地表之間則為未飽和帶或通氣
帶(aeration zone)<請見圖1>。
大多數的地下水是因降水滲入地下而形成，其蘊藏量的多寡常與地層的
孔隙度成正比。地層孔隙大者含水必較豐富，成為透水層，如砂岩、礫岩﹔
反之，孔隙過小，不易有地下水經過，則稱為不透水層，如頁岩。若在透水
層下方有不透水層，則上方之透水層將會大量積存地下層，當含水層中之水
分完全充滿在孔隙中，達到飽和，即稱飽和帶(saturation zone)，共上方的頂面
就是地下水面 (groundwater table)。 地下水面和地表之間則為未飽和帶或通氣
帶(aeration zone)<請見圖1>。
<圖1 地下水的分帶>
地下水面的海拔位置稱地下水位，常受地形影響，以山峰下方最高，而河
谷附近最低 (圖 2) ﹔不過，它的起伏卻又比地形緩。此外，地下水面每因降水
、蒸發、氣象變化或人為抽取等因而出現升降，可使飽和帶發生上下波動的現
象。
谷附近最低 (圖 2) ﹔不過，它的起伏卻又比地形緩。此外，地下水面每因降水
、蒸發、氣象變化或人為抽取等因而出現升降，可使飽和帶發生上下波動的現
象。
<圖2 地下水面的起伏形態>
二、地下水的分類
分佈於通氣層中的地下水統稱懸浮水 (suspended water)，包括附著在土壤顆
粒表面的吸著水 (hygroscopic water)、因重力而下滲的重力水(gravity water) 和因
毛管作用而上升的毛管水(capillary water)，皆對植物的生長甚關重要。 飽和帶的
地下水，可以區分為地下水面至下方不透水層之問的自由地下水(free groundwater)
和夾貯在上、 下兩層不透水眉間的受壓地下水 ( conned groundwater)。前者乃一
般水井的主要水源﹔後者所開鑿的水井則有受壓而自動流出地表的傾向，稱為自
流井 (artesian well)。
第二節 地下水的特性
一、地下水的活動
地下水在重力的支配下，緩慢移動，包括由地面滲透進入地層的入滲 (infiltr-
ation)，在地層中垂直向下滲透的下滲(percolation)和受地下水面起伏約束而向側
流動的側滲 (throughflow)。流動的速度則主要取決於地層的滲透度 (permeability)
， 滲透度大致和構成地層的顆粒直徑之平方成正比。 故礫層中流速較快， 可達
100公尺 / 天以上，砂層次之， 滲透度小的岩石，地下水的流時在每天數公尺以
下。而地下水流出地表的方式，可分為自然流出和人為流出兩種。
分佈於通氣層中的地下水統稱懸浮水 (suspended water)，包括附著在土壤顆
粒表面的吸著水 (hygroscopic water)、因重力而下滲的重力水(gravity water) 和因
毛管作用而上升的毛管水(capillary water)，皆對植物的生長甚關重要。 飽和帶的
地下水，可以區分為地下水面至下方不透水層之問的自由地下水(free groundwater)
和夾貯在上、 下兩層不透水眉間的受壓地下水 ( conned groundwater)。前者乃一
般水井的主要水源﹔後者所開鑿的水井則有受壓而自動流出地表的傾向，稱為自
流井 (artesian well)。
第二節 地下水的特性
一、地下水的活動
地下水在重力的支配下，緩慢移動，包括由地面滲透進入地層的入滲 (infiltr-
ation)，在地層中垂直向下滲透的下滲(percolation)和受地下水面起伏約束而向側
流動的側滲 (throughflow)。流動的速度則主要取決於地層的滲透度 (permeability)
， 滲透度大致和構成地層的顆粒直徑之平方成正比。 故礫層中流速較快， 可達
100公尺 / 天以上，砂層次之， 滲透度小的岩石，地下水的流時在每天數公尺以
下。而地下水流出地表的方式，可分為自然流出和人為流出兩種。
(一) 自然流出：地下水面若與地表交切，地下水自然流出成泉(snring)。泉水的溫
度一旦高於體溫，即成溫泉 (thermal water)，否則稱為冷泉(圖 3)。而水中多
含礦物質，超過 1 克 / 公升時，就是礦泉。臺灣地區地殼變動頻繁、地層斷
裂普遍、地熱豐富，又多火山群，故溫泉和礦泉眾多，如陽明山、北投、礁
溪、谷關、東埔、知本等地，皆為知名的溫泉區，並因而成為觀光勝地。再
如地熱條件特殊，以致水蒸氣和熱水週期性間歇噴出成水柱時，則產生間歇
泉(geyser)，像美國黃石公園的老忠實 (Old Faithful) 噴泉，平均每隔一小時左
右噴出一次 (參見圖4)，就是典型的間歇泉。
度一旦高於體溫，即成溫泉 (thermal water)，否則稱為冷泉(圖 3)。而水中多
含礦物質，超過 1 克 / 公升時，就是礦泉。臺灣地區地殼變動頻繁、地層斷
裂普遍、地熱豐富，又多火山群，故溫泉和礦泉眾多，如陽明山、北投、礁
溪、谷關、東埔、知本等地，皆為知名的溫泉區，並因而成為觀光勝地。再
如地熱條件特殊，以致水蒸氣和熱水週期性間歇噴出成水柱時，則產生間歇
泉(geyser)，像美國黃石公園的老忠實 (Old Faithful) 噴泉，平均每隔一小時左
右噴出一次 (參見圖4)，就是典型的間歇泉。
<圖3 溫泉> <圖4 美國黃石公園的間歇噴泉>
(二)人為流出：地下水也可經由人工鑿井汲取，成為重要水源。其深度在十數公
尺以內的是為淺井，更深者即屬深井，後者須以抽水機汲取。若含水層傾斜
，儲水量充足，並且受壓地下水頭高於水井位置時， 地下水常因壓力而自然
湧出地表，形成自然井。世界上有不少較乾燥的地區，都因為自流井的存在
而帶來生機，例如澳洲就有不少內陸地區以自流井水為主要水源。
尺以內的是為淺井，更深者即屬深井，後者須以抽水機汲取。若含水層傾斜
，儲水量充足，並且受壓地下水頭高於水井位置時， 地下水常因壓力而自然
湧出地表，形成自然井。世界上有不少較乾燥的地區，都因為自流井的存在
而帶來生機，例如澳洲就有不少內陸地區以自流井水為主要水源。
二、超抽地下水所引發的問題
地下水是一種珍貴的自然資源，人類如果未能珍惜保育，反而過度開採，常
會引致許多嚴重的環境問題，例如：
(一)地層下陷：過度抽取地下水，可使地層因脫水而出現壓密沈陷的現象，稱為
地層下陷，每每造成長期積水、海水倒灌、土地退化及水質惡化等結果。例
如民國五、六十年代，因為大量開發地下水，引發劇烈的地層下陷，屏東佳
冬塭豐下陷量超過 2 公尺(圖5)。 由於事態嚴重，民國 61 年開始大量管制地
下水的利用，情況才緩和下來，然而，屏東、嘉義、雲林、宜蘭等縣沿海地
帶未能記取教訓，為了供應魚塭用水，在過去二十年來繼續肆意超抽地下水
，終而釀成今天更大規模的地層下陷，難以收拾。
<圖5 屏東佳冬塭豐地層下陷>
(二)鹹水入侵：在海島或臨海地帶，每因地下水超抽而導致地下水位降低。相對
來說，下方比重較大的鹹水將急速上升，以保持一種靜力平衡狀態。通常，
地下水面降低 1 公尺，鹹水界面將升高 40 公尺。 因而一個原來是淡水的井
，隨時都有可能湧出鹹水，削減了可資使用的水量，也造成環境的失衡。
資料來源https://market.cloud.edu.tw/content/senior/geo/ks_ks/book/book01/nydrolog/water3-3.htm
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