塞爾維亞伏流水運用
塞爾維亞擁有豐沛的水資源,對於該國的經濟與社會發展具有重要的影響,本文針對塞爾維亞首府貝爾格勒(Belgrade)地區的伏流水運用進行分析。
爾維亞有90%的人口可以使用到公共水源,其中75%是源自於地下水源。隨著貝爾格勒人口迅速成長,原有的自來水來源不足,於是貝爾格勒便藉由整治薩瓦河(River Sava) 沿河道的地下水源品質,以滿足民眾用水的需求。貝爾格勒有近200公里長的水源管道,其中有142口井、28個儲水槽、26個抽水站、7個自來水廠,地下水淨化由Bezanija 、Banovo brdo與Bele vode等三個處理廠處理與分配。
該國大河薩瓦河(River Sava) 總集水區面積為72,500公頃,沿河岸的沖積厚度達20至30公尺,厚沖積層成為貝爾格勒主要的伏流水來源,平均可日抽三百萬噸水,水源主要透過河岸過濾法處理。貝爾格勒地下水源來自於眾多的常規井( conventional drilled well)以及99個輻射井(radial collector well),圖一可以說明貝爾格勒伏流水來源。貝爾格勒飲用水透過5個自來水廠處理,其中3個自來水廠水源是地下水,平均供水速度為 3.5-4.5 m3/s,最高速可達5.5 m3/s。
圖一: 貝爾格勒伏流水源自於99個輻射井(radial collector well)以及 47個管井( tube wells),其中輻射井提供超過 90%的地下水來源(Božović et al. 2016)。
貝爾格勒的輻射井是透過沉箱式集水井運作,沿著河岸建置在較淺的沖積層,水平範圍通常不超過50公尺,以期獲得較高的出水量(Božović et al. 2016;Pušić & Dimkić, 2017)。如圖二所示,貝爾格勒的輻射井建置包含幾個程序:首先,發展與校準分析井(analyzed well)與研究各自不同的地下水源,並將模組發展建立於經圖示化的蓄水層。其次,運用3D模式進行伏流水的流體力學分析,目的在於確認井的容量,以及了解天然或人為的條件限制。最後一步,確認輻射井可以承受或調控的劃分出水量(Pušić & Dimkić, 2017),以輻射井RB–7m為例,擁有四個開測支路(open lateral),其設置請參考圖三 (Božović et al. 2016)。塞爾維亞在沿岸的沖積區域廣設輻射井,鄰近城市河岸邊的伏流水提供貝爾格勒大都會區域近170萬人口的用水。
圖二: 貝爾格勒輻射井設計與沿岸配置圖
圖三: RB–7m輻射井
貝爾格勒地下水源的模擬是採用WODA (Well Outline and Design Aid)軟體,改軟體是可以從事多變化與具有差異性的地下水井的模擬器,可以將環境因素,例如:土讓、溫度、吸附力、密度、河床降低等均列入計算。縱觀塞爾維亞首府貝爾格勒之經驗,該國70%以上飲用水源自於地下水源,其中超過半數來自於沖積含水層,我國可以借鏡該國,將河岸的伏流水列入考量。
參考書目
Božović, Đorđije, Polomčić, D. and Bajić, D. (2016) “Characteristic groundwater level regimes in the capture zones of radial collector wells and importance of identification (Case study of Belgrade Groundwater Source)”, Geološki anali Balkanskoga poluostrva, 77 (1): 43-53..
Polomčić D. (2000) Contaminant problems during the exploitation of groundwater sources. Hydrogeological Research of Litosphere In Serbia, Project 1996–2000.
Polomčić D., Božović Dj. and Bajić D. (2016) Hydraulic characterization of laterals as applied to selected radial collector wells at Belgrade Groundwater Source, Geološki anali Balkanskoga poluostrva. 77 (1):33-42.
Pušić M, Dimkić, M.. (2017) Comparative assessment of radial collector well elements with a new approach. Geološki anali Balkanskoga poluostrva. 78 (1): 37-45.
參考網站
Five main characteristics of groundwater in Serbia
https://gw-project.org/five-main-characteristics-of-groundwater-in-serbia/
Renewing Belgrade's water infrastructure
https://www.waterworld.com/drinking-water/potable-water-quality/article/16200775/renewing-belgrades-water-infrastructure