書籍介紹
台灣部分地區為加速產業發展，在地面水源供應量不足下，轉而長期仰賴抽取地下水，並造成地層下陷災害。為減少地層下陷災害對環境與國土之破壞，政府自民國84年至民國97年即陸續推動第一期與第二期地層下陷防治執行方案，而本計畫主要為延續第二期地層下陷防治執行方案之工作成果來實施。目前二期方案已執行完畢，對於減少全台持續下陷面積已頗具成效，惟部分區域如彰化與雲林地區，其最大年平均下陷速率仍超過5公分/年以上，顯示地層下陷之情形仍相當嚴重，而嘉義與台南地區雖非嚴重下陷區，但仍有局部沉陷發生，為瞭解上述區域之下陷行為與趨勢發展，並持續減緩地層下陷，因此本計畫依據民國98年行政院核定之地下水保育管理計畫，今年度繼續在彰化、雲林、嘉義與台南等地區以多重感測器監測技術(包含水準測量、GPS固定站、地陷監測井與InSAR等)進行地層下陷之嚴密監測，並同時針對新興異常地區與嚴重沉陷區進行下陷機制之分析與探討，而上述相關監測數據、調查資料與分析成果，未來將作為政府水資源規劃與防範地層下陷之重要參考依據。
本計畫之工作內容如下：
(1)地層下陷區之水準網檢測
本工作主要分為(A)水準網檢測與(B)地下水位觀測站井頂檢測等兩個部分，總計本計畫水準測量總里程數為1,360公里，測量閉合差精度之要求為3mm√k。A項水準網檢測：包含彰化(380公里)、雲林(450公里)、嘉義(310公里)與台南(120公里)等地區，測量里程共計1,260公里；B項地下水位觀測站井頂檢測：將彰化地區水準線新增20公里，雲林地區水準線新增30公里，嘉義地區水準線新增50公里，共計100公里，以延伸至109個地下水觀測站(彰化36站、雲林51站與嘉義22站)，測量里程共計100公里。
(2)地層下陷監測井與GPS固定站之維護與資料分析
針對彰化、雲林、嘉義與台南地區內之38口地陷監測井與8個GPS固定站進行觀測、維護及分析。
(3)雷達干涉資料分析
利用30幅以上ENVISAT衛星影像，分析濁水溪沖積扇地區於民國94年～97年之下陷速率，並與水利署之水準測量資料進行比對，以評估InSAR技術之精度與未來應用於濁水溪沖積扇大範圍下陷監測的可行性。
(4)地層下陷區之資料整合分析
整合水準網檢測、地層下陷監測井、GPS固定站與InSAR等監測資料，及其他機構(如台灣高鐵公司)之相關調查資料，並運用相關分析與模擬技術，進行下陷區之下陷機制分析，及提出概念性防治建議，以提供水利署針對地層下陷防治策略之參考。
(5)地層下陷資料庫與查詢系統之維護與資料更新
針對台灣地區地層下陷資料庫之內容進行資料增添及網路系統之維護。
本計畫已完成彰化、雲林、嘉義與台南等地區之水準檢測並定期進行磁環分層式地層下陷監測井之觀測與分析，茲將成果說明如下：
(1)地層下陷區之水準網檢測
完成彰化(380公里)、雲林(450公里)、嘉義(310公里)與台南(120公里)等地區之水準檢測，及彰化(20公里)、雲林(30公里)、嘉義(50公里)地區之地下水位觀測站井頂檢測，總計今年度水準測量總里程數為1,360公里，現場驗收精度均符合3mm√k之合約要求。茲將水準檢測成果詳細說明如下：
(a)99年度彰化地區下陷速率超過3公分/年以上的鄉鎮包含有：溪湖鎮、埔鹽鄉、芳苑鄉、竹塘鄉、二林鎮、埤頭鄉與溪州鄉等7個鄉鎮，最大下陷速率約6.4公分/年，持續下陷面積約138.9平方公里，其中最主要的下陷中心位置集中在溪湖鎮、二林鎮與溪州鄉，與98年度相較，99年度彰化地區的持續下陷面積增加。
(b)99年度雲林地區下陷速率超過3公分/年以上的鄉鎮包含有：虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉、褒忠鄉、二崙鄉、崙背鄉、東勢鄉、四湖鄉、水林鄉、大埤鄉與北港鎮等11個鄉鎮，最大年下陷速率達6.4公分/年，持續下陷面積約267.1平方公里，與98年度相較，99年度雲林地區的持續下陷面積減少。
(c)99年度嘉義地區下陷速率超過3公分/年以上的鄉鎮為東石鄉、布袋鎮、義竹鄉、朴子市與六腳鄉，最大年下陷速率達5.4公分/年，持續下陷面積為198平方公里，與98年度相較，99年度嘉義地區的持續下陷面積增加。
(d)99年度台南地區大部分地區的年平均下陷速率皆低於3公分/年，惟有在台南縣安定鄉及北門鄉有部分地區下陷速率超過3公分/年以上，其中安定鄉經現地勘查，其下陷原因為道路施工導致水準樁高程受到異動，因此排除為下陷地區，總計本年度台南地區持續下陷面積為29平方公里。
(2)地層下陷監測井與GPS固定站之維護與資料分析
(a)本計畫共計維護彰化(7口)、雲林(22口)、嘉義(5口)及台南(4口)等共38口地陷監測井，今年度雲林豐安國小與海豐國小地陷監測井之井台磁磚破損、脫落已完成修繕；而雲林豐安國小及元長國小之量測訊號較不清晰，亦已完成洗井，其餘地陷監測井功能均正常。
(b)水利署所屬8個GPS固定站，分別位於彰化西港國小及湖南國小、雲林新興國小、土庫國中、林內國中、客厝國小及光復國小、嘉義布袋國小，均具有即時監測之功能，根據監測資料(至民國99年8月)顯示，8站GPS固定站MP1與MP2值均小於1，顯示訊號品質穩定正常。
(3)雷達干涉資料分析
(a)本年度應用雷達干涉量測技術於濁水溪沖積扇地區，由監測成果顯示此技術具有高空間解析能力及高觀測精度，能大範圍獲取地表變形資訊，並補足局部且變形率較小而水準測線未規劃施測地區之地表變動情形，更凸顯出未來持續應用此技術進行廣域監測的高度可行性與重要性。此外，雷達干涉量測技術更可作為輔助及驗證其他大地測量方法的利器，再搭配資料融合處理方法將量測精度提高，以獲得更精確與精細之大範圍地表變形資訊。
(4)地層下陷區之資料整合分析
(a)溪湖鎮的壓縮深度集中在地下150公尺～260公尺之間，該地區可能的抽水源為自來水廠與與羽毛工廠，建議彰化縣政府應協調區域用水，同時密切注意溪湖鎮的下陷趨勢。
(b)溪州鄉主要下陷錐發生在中山高速公路與高速鐵路交叉段北方約1公里之位置，經由地陷監測井與水準測量成果交叉分析顯示，該地區之土壤壓縮位置主要發生在地底300公尺以下，顯示區域的深層抽水為主要壓縮的主因。
(c)根據地陷監測井監測資料顯示，彰化內陸地區二林鎮新生國小地陷監測井(民國97年設置)深層壓縮明顯，壓縮深度已突破含水層3（過去彰化縣主要壓縮深度集中在含水層2與含水層3），而到含水層4，表示應有更深層的地層壓縮發生。
(d)由水文地質分層分析結果顯示，彰化地區長期最大單位厚度壓縮速率發生在含水層2或含水層3，且以含水層2為主，而其短期最大單位厚度壓縮速率發生在含水層3或含水層4，尤其應特別注意發生在二林鎮興華國小的深層壓縮(含水層4)。
(e)由水文地質分層分析結果顯示，雲林地區長期最大單位厚度壓縮速率發生在含水層3或含水層4，而其短期最大單位厚度壓縮速率均發生在含水層4，表示深層壓縮為其主要的下陷原因。
(f)利用GPS固定站與地陷監測井資料相互比對，結果顯示在雲林主要下陷區域（虎尾鎮、土庫鎮與元長鄉），皆有深度超過300公尺的地層壓縮發生，同時壓縮量持續發生，顯示在雲林內陸地區已有部分抽水井抽水深度超過300公尺以上。而根據地陷監測井之分析資料顯示，雲林內陸地區長期單位厚度最大壓縮速率主要發生在第4含水層，顯示若要有效減緩雲林地區的地層下陷，應優先控制深層土壤的壓縮，亦即優先封填深層抽水井。
(5)地層下陷資料庫與查詢系統之維護與資料更新
本計畫基於網路之方便性而建置一個地陷資料管理查詢系統，以發揮資料快速應用之功能。該系統於90年度建置完成，92年度將網站資料庫由Access更換為SQL Server，使得整體的查詢效率提升，供一般民眾瀏覽，但若欲查詢基本資料，則需經水利署同意給予密碼後在權限內查詢，網址為www.subsidence.org.tw。本系統目前更新頻率為每月一次，更新項目有地陷相關新聞、地陷相關研討會或講習之最新消息、成果圖資等，其中水準測量成果、地層下陷監測之圖資及GPS固定站之監測資料均已更新至民國99年。
分類
其他詳細資訊
- 英文題名：Analysis, Investigation and Monitoring Subsidence in Chanhwa, Yunlin, Chiayi and Tainan Area in 2010.
- 適用對象：成人(學術性)
- 關鍵詞：地層下陷、環境監測
- 附件：無附件
- 頁/張/片數：525
授權資訊
- 著作財產權管理機關或擁有者：經濟部水利署
- 取得授權資訊：聯絡處室：水文技術組
姓名：黃俊仁
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