作者

李振誥

摘要

台灣在水文特性上受地形與氣候影響、乾濕季分明，降雨時空分配不均，使得台灣面對水資源問題充滿挑戰性。自1960年代起，台灣部分地區地下水超抽，地下水資源過度使用，導致嚴重地層下陷，引致房舍倒塌毀損、海堤與公共維生管線損壞、海水倒灌、土壤鹽化等災害。歸究地層下陷的原因，乃土地與產業利用型態改變，發展養殖漁業抽取地下水，工業區設立，造成用水量激增，過度抽用地下水，使原本充滿水溶液的未固結地層孔隙，因地下水流失太快，補注不及而喪失了支撐作用，地層有效應力增加，引起地層壓實作用，致使土壤沉陷發生，此種地層下陷產生警訊是台灣國土保育之重要課題。
早期台灣地層下陷，除台北地區外，主要以屏東縣林邊、佳冬沿海地區最為嚴重，其後西南沿海包括彰化、雲林、嘉義等地區亦陸續出現相同問題，影響面積曾超過2,000平方公里。近年彰雲地區下陷錐逐漸向內陸位移，台灣高速鐵路經過濁水溪沖積扇區域，在雲林縣剛好穿越嚴重的地層下陷區，此區域為巨厚的沖積土層所構成，且存在東西向台78線快速道路路堤重量以及高鐵墩柱之載重，其對壓密深層土層引起地表下陷量亦多有貢獻，致有可能影響高速鐵路正常營運疑慮。
欲瞭解地下水抽取造成之地層下陷或高鐵沿線靜態荷重及高鐵行進振動造成墩柱壓密沈陷等現象，一般可經由觀測井(站)資料與蒐集地區鑽探取樣之土壤物理化學參數資料、地下水位動態變化、工程結構物與墩柱荷重或鄰近開發填土區之荷載資料及高鐵行進振動等相關調查資料，以科學數據進行分析，配合建置數學或數值模式進行模擬，以資預測推求主要壓密及次要壓密下陷量，或評估下陷嚴重路段之地層應力變化及下陷量潛勢，或建立動態模擬分析數值模式模型，探討可能的振動影響程度等，以提供地層下陷防治執行參考依據。
嚴重地層下陷地區之地勢大多原屬於低窪地區，如逢持續性豪大雨，經常發生海水倒灌嚴重淹水，且此區域產業經濟條件，常因環境之限制，產業發展頗為困難。為能促進水土資源合理永續利用，減緩地層下陷及其可能造成的淹水等對社會、經濟與重大工程建設造成的影響，政府過去已陸續推動相關防治方案及專案行動計畫，來減緩甚至遏止地層持續下陷，確保高鐵行車安全並恢復地層下陷地區生機。
本期之主題為「地盤沉陷與淹水」，共有八篇論文內容，首先從台灣地層下陷之成因、行為與機制等談起，包括地層壓密特性對地層下陷、抽取地下水對地層下陷、以及地下水位變化、靜態荷重及高鐵振動三者互制對地層下陷之影響，最後，從地層下陷區引起淹水情勢談起，包括地層下陷區對淹水潛勢之影響及改善措施、沿海地層下陷魚塭養殖區之排洪特性、以及地層下陷區排水整治及地工設計條件探討等，另外，本期亦提供一篇有關應用節能樁進行地層散熱之地工技術論文，以供參閱。
本期論文第一篇為工研院綠能與環境研究所研究員柳志錫與杜富麗兩位所發表「台灣地區地層下陷之行為與機制」，由於台灣西南部平原區為屬多含水層地質系統，受抽水而引發地層下陷之潛能高，近十年以50~250公尺深度範圍之含水層受超抽情形最嚴重，且歷經二、三十年以上長期壓密過程，導致部分土層在近幾年呈現彈性或彈塑性變形，雖然地層下陷情形已趨緩，但地層之含水功能也已受影響。本文以土壤力學之壓縮理論為基礎，分析探討台灣西部沿海包括彰化、雲林、嘉義、屏東等嚴重地層下陷區之地層受壓行為，透過地層下陷區之地層下陷監測井與地下水位觀測井所量測之資料，評估地層壓縮與地下水位變化之互制特性，藉以瞭解這些地層下陷區之地層下陷與力學機制，以協助政府擬訂有效之防治對策。
本期論文第二篇為國立成功大學水工試驗所丁崇峯博士等人合撰之「地層下陷成因探討與對策研議機制」，台灣地層下陷問題依發生區位可為早期發生地層下陷的沿海地區問題與內陸下陷問題兩類。本文運用多元資料整合、調查及推理論證，以產出並轉換為策略訂定所需資訊，並具體落實在現象解析及問題描述、問題歸納與釐清，以及對策評估訂定，包括解決措施、可能效益評估，以及成效追蹤及滾動檢討等工作步驟，來說明現階段對於地層下陷敏感或關注之地區，有關訂定地層下陷防治策略之專案行動計畫分析作業流程與擬定工作步驟，文中以高鐵雲林路段沿線3公里範圍內公有合法水井封移實施計畫為例，說明地層下陷防治措施研議與成效追蹤機制經驗。
本期論文第三篇為成功大學林宏明博士等人合撰之「雲林土庫地區高鐵與公路路堤交會處之 地層下陷特性初探」，本文收集雲林土庫地區高鐵與台78線快速道路交會處之地層鑽探資料以及鑽取自深部地層的不擾動試樣進行大上載應力之壓密試驗資料，並模擬在地表下深層之載重條件下探討土層的壓密特性，另外以公路路堤重量、高鐵墩柱的承受載重為基礎，探討各項荷重對交會處附近地表下300m以內各土層中所引起的應力增量以及所產生的土層壓縮、壓密情形，以提供作為處理高鐵差異沈陷以及其所引發的問題時，有所參考。
本期論文第四篇為臺灣大學水工試驗所林文勝博士等人合撰之「地下水位變化、靜態荷重及高鐵行進振動引致地層下陷之差異性」，該文分析地下水抽取、高鐵工程構造物靜態荷載及高速列車行駛振動之動態荷載三種因素對高鐵沿線地層下陷影響，分別運用INTERBED模式及「黏土層間脫水理論」模式來推求地下水位變化引致之主要及次要壓密下陷量。運用Boussinesq垂向應力增量及Terzaghi壓密理論評估靜態荷重造成之地層應力變化及下陷量潛勢。並建立動態分析數值模式模型分析高鐵行進振動可能誘發地層下陷。文中指出高鐵雲林沿線下陷嚴重之土庫地區，自民國2004至2010年間超抽地下水造成之累積下陷量可達40cm。至2012年，土庫地區因高鐵與78號快速道路跨交處工程及鄰近路堤填土之工程結構物荷重於土庫台78號快速道路跨交處之最大下陷量為1.60至6.68cm。高鐵行進振動引致之地層應力增量對地層下陷而言，應可忽略不予考慮。
本期論文第五篇為國立成功大學資源工程學系教授徐國錦等人合撰之「雲林地區公共給水抽取地下水與地層下陷成因研究」，針對雲林地區為案例，探討雲林地區公共用水抽取地下水對地層下陷影響程度及其他可能因素之競合關係，研究過程採用美國地質調查所(USGS)所發展之地下水流模擬程式MODFLOW進行數值模擬，為克服地下水文參數、地層壓密參數及完整現場實測資料之不足行，於水文地質數值模擬過程，使用地下水位觀測資料率定及驗證地下水流模式，地層下陷模式亦結合現地調查量測搭配數值模擬計算，地層下陷模式採用Terzaghi壓密理論之一維壓密控制方程式來進行，經以率定所得之地下水抽補條件為基準，以濁水溪沖積扇第一至第四含水層之各含水層獨立減抽共四個減抽設計方案，提供該區減抽公共用水地下水之可行方案及其可能之改善效益，本文有助於提供安全取水與地層下陷防治之整體解決方案，減緩雲林地區之地層下陷災害，以達成地下水資源永續利用之目標。
本期論文第六篇為臺灣大學氣候天氣災害研究中心張向寬博士等人合撰之「沿海地層下陷魚塭養殖區之排洪特性探討」，由於台灣西南沿海在暴雨來臨時，常因重力排水不良，加上魚塭抽排水造成排水幹線溢堤而淹水，為掌握魚塭區域排洪特性，文中以嘉義縣義竹鄉後鎮大排為研究區域案例，應用暴雨水流經理模式(SWMM)進行該區域水理演算，並以莫拉克颱風(2009/8)實測水位進行模式校驗，探討魚塭若能於降雨前先進行抽排以降低魚塭池水位，增加整體滯洪儲水空間，以有效容納降雨，並減少魚塭抽排至排水幹線之水量，進而防止進入排水幹線之水量超過其負荷而溢淹。此成果可提供河川管理單位制訂沿海地層下陷魚塭養殖區，在颱風暴雨來臨時，魚塭與區排聯合抽排之應變操作規則。
本期論文第七篇為巨廷工程顧問公司總經理宋長虹博士等人合撰之「嚴重地層下陷區排水整治及地工設計條件探討」，由於嚴重地層下陷地區環境條件大多處於低窪劣化之區位，區域產業經濟環境條件本已存在諸多限制，產業發展頗為困難。因此，有關嚴重地層下陷地區排水整治，除衡酌集水區水文環境條件及降雨逕流特性外，另應考量地層下陷成因及其引致之地質環境變化對設計條件給定之影響，因地制宜，從國土復育整理規劃角度著手，以綜合治水思維面對不同管理層級與計畫措施尺度，透過工程措施，包括防洪、排水、禦潮及設置截流設施等措施，與非工程措施，包括建立洪災預警機制及緊急救援體系等措施，以降低淹水造成之傷害，改善嚴重地層下陷地區水患問題。本文從國土復育整體規劃之觀點，探討嚴重地層下陷地區排水整原則及具體作法，並衡酌地層下陷之土層壓密作用對防洪設施保護標準及基樁承載力影響之因應方式，加以說明，文中亦藉屏東縣林邊地區之案例來說明，以闡述本文排水整治之思維。
本期論文第八篇為國立成功大學水利及海洋工程學系蔡長泰教授等人合撰之「地層下陷對淹水潛勢之影響及改善措施探討」，本文以雲林縣為案例，應用地文性淹排水模式及暴潮預報模式，建立地層下陷區淹水潛勢演算法，研究地層下陷對淹水潛勢的影響，據以比較分析評估改善措施的效果，作為定案決策及改進之參考，文中指出魚塭區變更為溼地兼滯洪區可比填平為自然保護區更具改善效果，但若利用河流、排水路、埤池水庫之浚泥作為填方料源，可兼具維護環境及淤泥資源化利用效益，顯示本演算法可有效提供決策資訊，可推動改善地層下陷區淹水潛勢，建議以多目標計畫之角度研定改善措施，以提升國土環境品質為政府重要施政。
本期論文第九篇為國立臺灣科技大學營建工程系廖洪鈞教授與魏哲立先生合撰之「以節能樁進行空調系統地層散熱之成效評估」，本文利用貫入地中之封閉式循環水管來模擬節能樁，並進行冷氣機空調系統地層散熱之試驗，評估熱交換情形，並建議適當之冷氣機開機和關機運作模式。文中藉由循環水在熱交換過程中之溫升和溫降行為，來評估節能樁在該地層之散熱能力。成果指出，試驗初期之冷氣機排熱，節能樁之循環水溫則是以接近線性的速率快速上升，當關閉系統所有運轉設備之後，地層散熱速率則是以先快後慢之非線性速率下降。文中亦利用現地試驗結果與TEMP/W地熱分析程式，逆算推估台北地下水位下之松山層和景美層平均熱傳導係數，同時，利用所求得之地層熱傳導係數，再應用TEMP/W模擬，分析於不同冷房能力冷氣機下之地層散熱情形與運轉模式設計，此文深具地工技術發生之節能概念。
最後，編者感謝鍾毓東先生給予本期贈言，亦感謝本期諸位作者盛情提供精彩文稿，還有多位熱心專家學者義務協助審稿、校對、編輯使本期地工技術專輯能夠內容豐富順利出刊，於此一併感謝。

作者

鍾毓東

摘要

地工是營造工程的次產業，在基礎建設大幅萎縮的今天，地工產業能否有自己的機會呢？我倒是不悲觀；答案在藉由跨領域的技術應用做創新，但是有段長路要走。有幾則跨領域奇想與地工同業分享，希望拋磚引玉，帶出同業更多、更好的想法，造福地工產業。

英文篇名

The Land Subsidence Behaviors and Mechanisms in Taiwan

作者

柳志錫、杜富麗

關鍵字

地層下陷、地下水位、壓縮

摘要

台灣早期的地層下陷問題主要以屏東縣林邊、佳冬沿海地區最為嚴重，並因颱風豪雨後積水不退，而引起大家的重視，目前該區仍為全台累積下陷量最大的地區，累積下陷量已超過3公尺，主要原因為超抽地下水。其後西南沿海包括彰化、雲林、嘉義等地區亦陸續出現相同問題，為了減緩地層下陷及其可能造成的淹水等對社會、經濟與重大工程建設造成的影響，政府已研擬相關之因應措施。由於地下水位變化與地下土層特性為造成地層下陷最重要影響因子，本文分析主要下陷地區彰化、雲林、嘉義及屏東等地區之地層下陷行為，透過地層下陷監測井與地下水位觀測井所量測之資料，評估地層壓縮與地下水位變化之互制特性，藉此能更確實瞭解地層下陷機制，以協助政府擬訂有效之防治對策。

英文摘要

During the past several decades it has experienced significant land subsidence in coast area of Linbian and Jiadong Townships of Pingtung County due to ground water overdrawing for fish farms. It has accumulated more than 3 meters land subsidence and has caused serious disaster due to flood resulted from typhoon. After then, it also happened land subsidence issues around Changhua, Yunlin, Chiayi Counties. For mitigating the effect of land subsidence and the caused flooding impact upon society, economy and the vital structure safety, government had proposed land subsidence prevention activities. Since the ground water fluctuations and the strata properties are the important factors of land subsidence, we compared the behaviors of deformation and stress between different aquifers in Changhua, Yunlin, Chiayi and Pingtung Counties from multilayer compaction monitoring wells and water level monitoring wells. And it also gave well understanding of the strata stress-strain situation for estimating the compaction and water level relationship to assist further investigation into the mechanism. These are advantageous providing to government a more efficient proposing in land conservation and reclamation strategy.

英文篇名

The Procedure to Verify the Causes of Land Subsidence and Its Prevention and Reclamation Measures in Taiwan

作者

丁崇峯、林政偉、張廣智、郭純伶

關鍵字

台灣、地層下陷、高速鐵路(高鐵)

摘要

台灣因水資源貧乏，自1960年代起，即因超抽地下水發生地層下陷，影響面積超過2,000平方公里，近年彰雲地區下陷錐位於內陸，致有影響高速鐵路正常營運疑慮。為能促進水土資源合理永續利用，政府陸續推動相關防治方案及專案行動計畫，期可減緩甚至遏止地層持續下陷，確保高鐵行車安全並恢復地層下陷地區生機。本文說明現階段對於地層下陷敏感或關注地區訂定專案行動計畫分析作業流程，並以高鐵雲林路段沿線3公里範圍內公有合法水井封移實施計畫為例，分享地層下陷防治措施研議與成效追蹤機制經驗。

英文摘要

Taiwan is lack of water resource. Since the 1960s, the concentrated over-drafting of groundwater for economic developments and domestic water supply has caused land subsidence in Taipei and the west-southern areas of Taiwan. The
affected area of land subsidence is over 2,000 km2. Recently, due to the route of High Speed Rail (HSR) passes through the persistent subsiding area in Changhua and Yunlin County, that is possible to affect the regular operation of HSR. In order to promote and ensure the reasonable and sustainable utilization on water and land resources, as well the normal operation of HSR, not only the long-term but also the short-term land subsidence prevention and reclamation projects are executed in the past few years. This paper points out the procedure to make an action plan related to current reclamation and prevention measures on land subsidence, and demonstrates it with a case study named “Action Plan of Sealing and Removing Legitimate Public Wells Within 3 km Width Along HSR Lines in Yunlin County”.

英文篇名

Preliminary Study on the Ground Subsidence at the Intersection of Expressway No.78 and Taiwan High Speed Rail at Tuku Township, Yunlin County, Taiwan.

作者

林宏明、李德河、吳建宏、劉進金

關鍵字

地層下陷、壓密、高速鐵路、公路路堤

摘要

本文以雲林土庫地區高鐵與台78線快速道路交會處之地層鑽探資料以及公路路堤重量、高鐵墩柱的承受載重為基礎，初步探討各項荷重對交會處附近地表下300m以內各土層中所引起的應力增量以及所產生的土層壓縮、壓密情形。根據鑽探資料可知，調查區在地表下300m以內是由18個土層所構成，且呈現出砂土、黏土層互層之構造。假設公路路堤是由地表向下依垂直：水平=2：1的比例傳達其重量，而高鐵墩柱載重則由群樁基礎長度約2/3處(約地表下40m)向下傳遞其應力，使各土層產生應力增量並產生壓密壓縮的現象。由分析結果可見，高鐵墩柱的載重所引起的土層壓密壓縮現象在地表下219.5m(第13層CL7)處已經微乎其微，但是公路路堤重量在各土層中所引發的應力增量於第18層(SM9)中尚有0.67t/m2， 為其在地表的均佈荷重4.224t/m2的15.86%，顯示在探討此區之地層下陷特性時，其所要考量的地層影響深度應大於300m。此外，本文中亦由可提供大上載應力的深層土壤壓密試驗儀的試驗結果看出，要瞭解深度大於300m以下的土層之壓密特性時，深層土壤壓密試驗儀是必要的。

英文摘要

This study investigates the compressibility and consolidations of the soils within the depth up to 300 m at the intersection of Expressway No.78 and Taiwan High Speed Rail(THSR) at Tuku Township, Yunlin County, Taiwan. The stress increments caused by the weights of highway embankment and the loadings coming from the pier of the THSR are the mail reason to cause local ground settlement. Borehole data show that local soils are consisted of 18-interlayer of sands and clay. The highway embankment loads to the ground surface; while, the loading of the THSR pier are conducted to the ground at the depth of 40 m, which is roughly the 2/3 of the pile length, through group piles. The increase of stresses in theground results in ground settlements. The analysis results show that insignificant soil consolidations are found at the depth of 219.5 m (13th layer of CL7) caused by the THSR pier. But, the stress increment at the 18th layer of SM9 remains 0.65 t/m2, which is roughly 15.86% of the stress of 4.224 t/m2 at the ground surface. It is essential to investigate the impact of soil consolidations at the depth more than 300 m. In addition, experimental results of soil consolidations with very large loadings show the requirement of investigating the soil consolidations deeper than 300 m using soil consolidation facility with very large capacity.

英文篇名

Differences of Land Subsidence Caused by Groundwater Level Variation, Static Load and Vibration on High-Speed Rail During Operation

作者

林文勝、劉振宇、王泰典、陳家豪、周彥呂、郭純伶

關鍵字

超抽地下水、地層下陷、高鐵

摘要

本研究利用Interbed模式及「黏土層間脫水理論」模式分別推求地下水位變化引致之主要及次要壓縮下陷量；Boussinesq垂向應力增量及Terzaghi壓密理論評估靜態荷重造成之地層應力變化及下陷量潛勢；建立動態分析數值模式模型分析高鐵行進振動可能誘發地層下陷。結果顯示，高鐵雲林沿線下陷嚴重之土庫地區，自民國2004至2010年間超抽地下水造成之累積下陷量可達40cm。至2012年，土庫地區因高鐵與78號快速道路跨交處工程及鄰近路堤填土之工程結構物荷重於土庫台78號快速道路跨交處之最大下陷量為1.60～6.68cm。高鐵行進振動引致之地層應力增量對地層下陷而言，應可忽略不予考慮。

英文摘要

The land subsidence caused by over pumping of groundwater including primary consolidation and compression secondary which are considered by respectively the effective stress of Terzaghi using INTERBED model and the clay interlayer dehydration theory. The amounts of subsidence caused by the static weight are estimated by the vertical stress increment of Boussinesq method. And the other hand, the amounts of subsidence caused by the dynamic consolidation of the high-speed rail during operation are adopted the three-dimensional finite element model within the equation of damped vibration motion. The results of this analysis provide the quantitative amounts of the land subsidence due to the groundwater pumping, static weight and the operation of high-speed rail. From 2004 to 2010, the subsidence amount in Tuku caused by pumping groundwater are about 40 cm. For engineering structures due to loading at the intersection of high-speed rail and expressway 78 engineering, and adjacent embankment filling, the maximum amount of subsidence can be estimated in 2012 are about 1.60~6.68 cm. The subsidence caused by the vibration of the dynamic analysis can be neglected on the surface or deep layer.

英文篇名

Subsidence Caused by Groundwater Exploitation for Public Water Supply in Yunlin, Taiwan

作者

徐國錦、李振誥、丁崇峰、林政偉

關鍵字

地層下陷、地下水、數值模擬

摘要

地層下陷是水土資源保育與公共設施安全的重要課題，其形成原因複雜，不易掌握。由於雲林為台灣地層下陷之嚴重區域，公共用水長期大量取用地下水，因此了解公共用水抽取地下水對地層下陷之影響，有助於提供解決方案，減緩雲林地區之地層下陷，並達到地下水資源永續利用之目標。本文探討雲林地區地層下陷形成原因，使用現地資料，藉由數值模式模擬，提供該區減抽公共用水地下水之可行方案及其可能之改善效益。

英文摘要

Subsidence is an important issue in soil and water conservation and also in the safety of infrastructure. The causes of subsidence are complicated and are difficult to handle. Yunlin is one of the most serious subsidence areas in Taiwan. The long-term groundwater exploitation for public water supply in this area has been blamed for the subsidence. However, the degree of the influence by groundwater pumping is unclear. Understanding the mechanism helps to mitigate the subsidence. In this paper, we collect field data and utilize numerical modeling to simulate the subsidence. Scenarios to reduce pumping at different layers were proposed. Their effectiveness on the reduction of subsidence was explored.

英文篇名

Regional Drainage Characteristics for Fish Farm of Coastal Subsidence Area

作者

張向寬、賴進松、譚義績

關鍵字

養殖魚塭、排洪特性、暴雨水流經理模式

摘要

臺灣西南沿海魚塭養殖業發達，但魚塭區域多為低窪地區，長期地層下陷嚴重，其地勢常低於海平面以下，因此在暴雨來臨時常因重力排水不良，加上魚塭抽排水造成排水幹線溢堤而淹水。為掌握魚塭區域排洪特性，本研究以嘉義縣義竹鄉後鎮大排為研究區域，應用暴雨水流經理模式(SWMM，Storm Water Management Model)進行該區域水理演算，並以莫拉克颱風(2009/8)實測水位進行模式校驗。研究中以重現期25年設計降雨進行水理模擬且給定魚塭抽排規則，假設下游邊界水位為自由跌水、低潮位與高潮位三種狀況時，模擬區域排水之水位變化，另外模擬一對照組，設定與本研究區域相同面積集水區之一般都市區域，以了解魚塭區養殖區與一般都會地區兩者不同集水特性之區排排洪特性。最後探討魚塭若能於降雨前先進行抽排以降低魚塭池水位，如此將增加整體滯洪儲水空間以有效容納降雨，並減少魚塭抽排至排水幹線之水量，進而防止進入排水幹線之水量超過其負荷而溢淹。本研究成果可提供河川管理單位制訂沿海地層下陷魚塭養殖區，在颱風暴雨來臨時魚塭與區排聯合抽排之應變操作規則。

英文摘要

Most of fish farms in Taiwan are located near the southwest coastal subsidence area where the ground level is low,even lower than the sea level. Inundations often happen in typhoon event due to flow over embankment top. The two main causes are poor gravitational drainage system and extra inflow drained from fish farms. To master the drainage characteristics in fish farm area and suggest measures of inundation prevention, the Houzhen catchment system in the Chiayi County was selected as study area. The numerical model, Storm Water Management Model (SWMM), was applied to water level simulations in the Houzhen drainage system and the measured water level data in the Morakot Typhoon were used for model calibration and validation. In this study, the 25 year return period design rainfall and drainage regulation in fish farm were given for all scenarios. Simulate the water level under three different boundary condition, include free fall, low tide and high tide. Another simulated a control group, set for the general metropolitan area, its catchment area and the same catchment area of fish farms, in order to understand the different drainage characteristics for between fish farms areas andmetropolitan areas. Based on simulation results, the fish farm pre-drainage effe ctively prevented inundation. Fish farm pre-drainage created enough storage space for rainfall and extra inflow from fish farms. Therefore, rainfall forecasting could to determine the pre-drained water depth. Furthermore, river management agency would announce and assist fish farm owners the emergency measure and operating rules of pre-drainage.

英文篇名

The Discussion of Drainage System Improvement in Severe Land-subsidence Area and Soil Mechanics Design Conditions

作者

宋長虹、陳葦庭、林政浩、陳弘凷、李榮富

關鍵字

地層下陷、國土保育、土壤壓密

摘要

嚴重地層下陷區排水整治除須盱衡集水區水文環境條件及降雨逕流特性外，更應考量地層下陷成因及其引致之地質環境變化對設計條件給定之影響。本文係從國土復育整體規劃之角度，探討嚴重地層下陷區排水整治原則及具體作法，並衡酌地層下陷之土層壓密作用對防洪設施保護標準及基樁承載力影響之因應方式；另藉屏東縣林邊地區之案例說明，以闡述本文排水整治之思維。

英文摘要

In severe land-subsidence area, the drainage system improvement should consider not only the hydrology environment and rain-runoff features, but also the causes of land-subsidence and geology conditions. This paper bases on the view point of overall national land restoration strategy to discuss the principles and methodologies of the drainage system improvement in severe land-subsidence area. We also evaluate the effects of consolidation on flood control and negative skin friction. The case study on Linbian area of Pingtung county will demonstrate the whole concepts of this paper.

英文篇名

Impact of Land Subsidence on Inundation Potential and its Improvement Measures

作者

蔡長泰、顏沛華、張國強、曾鈞敏、廖建明

關鍵字

地層下陷、淹水潛勢

摘要

推動改善地層下陷區淹水潛勢以提升國土環境品質為政府重要施政。本研究建立「地層下陷區淹水潛勢演算法」以應用於評估改善措施之效果，作為定案決策及改進之參考。應用本演算法模擬雲林縣地層下陷區改變土地利用之淹水潛勢，比較改善效果，顯示本演算法可有效提供決策資訊。

英文摘要

It has been a crucial issue for government to facilitate the improvement of inundation potential at land subsidence areas, thereby the homeland environmental quality being promoted. In the current study, an algorithm for modeling inundation potential at land subsidence areas is developed and applied to assess the effect of improvement measures, the result of which can serve as the reference for decision strategy and improvement measures of government. As an illustrative example, we apply the algorithm to model inundation potential at land subsidence areas of the Yunlin County by changing land uses. Our numerical results show that the algorithm we developed is able to provide effective decision information.

英文篇名

Evaluation of Heat Dissipation Capacity of Geothermal Energy Pile in Taipei Basin

作者

廖洪鈞、魏哲立

關鍵字

節能樁、熱交換能力、台北盆地

摘要

本文透過一系列的現場試驗來評估以封閉式循環水系統(節能樁)進行臺北盆地地層散熱之成效。試驗場地位在台灣科技大學校園內，使用貫入地下水井中的封閉式雙重循環水管，循環水之熱源來自15RT冷氣機之排熱。藉由試驗中所量測到之循環水在熱交換過程中之溫升和溫降行為，可估算此節能樁在該地層和地下水層之散熱能力。試驗結果顯示，因15RT冷氣機排熱量大於地層和地下水層之散熱能力，致使節能樁之循環水溫以接近線性的速率快速上升，而冷氣機也因此而過熱跳機；當關閉節能樁循環水散熱系統所有運轉設備後，循環水溫即以先快後慢之非線性速率下降(即地層散熱速率)。利用現地試驗結果與TEMP/W地熱分析程式，可反算出台北盆地地下水位下之松山層和景美層平均熱傳導係數；而由循環水之溫升和溫降行為，也可得出此一節能樁系統與不同冷房能力之冷氣機搭配使用時之運轉模式。

英文摘要

A series of field tests on the heat dissipation capacity of a closed circulation water system (geothermal energy pile) installed in Taipei basin soil was carried out and evaluated in this paper. The test site was located in the campus of NTUST. A double tube closed pipe system installed in a well was used to simulate the geothermal energy pile; a 15 RT air conditioner was used as the heat source. The temperature change of circulating water to and fro the well was recorded to evaluate the heat dissipation capacity of this closed pipe system. When the 15 RT air conditioner was on, the temperature of circulating water increased quickly with time and caused the air conditioner to shut down due to overheat. After the air conditioner was off, the temperature of water in the pipe dropped back to the in-situ groundwater temperature. Using the TEMP/W software and the measured temperature of circulating water during the test, the average coefficient of heat conductivity (k) of subsoil (Sonshan and Chingmei Layers) can be obtained. Besides, the on-off operation patterns for air conditioners with different capacities can also be established when they were working with this closed type circulating water system.

作者

潘國樑

摘要

隧道工程師都知道， 在開挖隧道的過程中、未加襯之前，洞徑會逐漸縮小，原因是岩體內蓄積的應力（除了覆岩壓力之外，更重要的還是板塊擠壓所衍生的水平應力）會慢慢的釋放出來。這種現象稱為應力釋放（Stress Release）。地質學也有剝理（ Exfoliation） 這個名詞，它是指岩盤露出地表後，因為失去覆岩的壓力，所以其表層發生膨脹，結果形成一組平行於地面的節理，稱為席狀節理（Sheet Joint）（見圖一）；它的間距會隨著深度的加深而變寬。剝理就是由解壓節理（或席狀節理）所造成。

作者

張文仁

摘要

台北捷運信義線大安森林公園站，位於台北市新生南路與建國南路間之信義路三段下方，為地下兩層島式月台車站。因緊鄰大安森林公園(圖一、圖二)，設計考量結合車站與周邊環境，將大自然的豐富元素納入整體建築與景觀，以充分展現自然的情境、自然的變化與體驗。