自然環境概況

氣圈、地圈、水圈、生物圈

就地取材的 CSG 工法

就地取材的 CSG 工法(The construction method with a cemented sand and gravel (CSG))
國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心專任助理 陳沛煊/國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心專任助理 林立潔

海嘯是日本天然災害中受災範圍較廣的災害之一,經歷東日本大震災後,日本各都道府縣不斷思考在不可避免的地震災害之下,如何減緩災害帶來的傷亡與損失。在軟體方面(防災教育、防災訓練等)持續進行紮實的訓練外,同時針對硬體方面精進與改良。這次要介紹的CSG (Cemented Sand and Gravel) 工法就是其一。

堤防與生態

堤防與生態 (Levee and Ecology)
國立臺灣大學土木工程學系 徐偉哲

為了保障河流沿岸居民的安全,往往會在河岸旁建造人工堤防,以防止豪雨或颱風期間大量雨水匯入河流造成氾濫,然而這些由水泥與土石建造的堤防視覺上缺乏變化,同時因透水性差使得生物難有生存空間,加上堤防阻隔降低了河道到兩岸的連接性,將河岸環境棲地破碎化,帶給河岸棲地生態不少衝擊 [1]。近年來因生態保育意識抬頭,如何應用生態工法建造與環境共存的堤防已漸漸成了趨勢。(有關堤防更多介紹,可參考 [2] )

彈性回彈理論

彈性回彈理論 (Elastic Rebound Theory)
國立臺灣大學土木工程所 曾美綺

是什麼造成地震?

目前,地震的真正原因仍未完全的掌握,但可以確定的是由地球內部的力量變動所造成。地殼內部的岩石受到極大外力之作用以致超過其強度而破裂,並使破裂兩側之岩層發生相對移動而釋放出巨大的能量,地表面隨之震動。此相對移動的破裂面就稱為「斷層」。但部分斷層深藏於地下,地表面上無法判識。[1]

基樁-建築穩固的基礎

基樁-建築穩固的基礎 (Introduction of pile foundations)
國立臺灣大學土木工程學系四年級 陳鵬元

2016 年 2 月 6 日的高雄美濃地震造成南台灣嚴重的災情損害,其中除了台南永康的維冠金龍大樓倒塌外,更有許多樓房因為土壤液化而傾斜,使行政院決定公布各縣市的土壤液化潛勢區域,而立法院更於 3 月 25 日三讀通過「災害防救法部分條文修正案」,土壤液化首度列入災害項目。

認識石門水庫異重流

認識石門水庫異重流 (The Density Current in Shihmen Reservoir)
水利署顧問、前北區水資源局局長 李鐵民

石門水庫的改造大計中,發電二號壓力鋼管改造為排砂道是相當關鍵急迫的工程。自從民國102年完成後,每年較大的颱風豪雨都同時可見石門水庫洩洪及排砂兩股洪流,一在上為白色的清流,一在下為黑色的濁流,這就是異重流,如圖一。

時域反射技術 (TDR) 應用於石門水庫異重流之監測

時域反射技術 (TDR) 應用於石門水庫異重流之監測 (Density Current Monitoring in Shihmen Reservoir Using Time Domain Reflectometry)
國立中央大學土木工程學系助理教授 鐘志忠

臺灣於颱風或豪大雨期間,山坡地容易產生地表土壤沖蝕 (Erosion) 與坡地崩塌 (Landslide),造成大量的土石進入河川後被運移至下游水庫內,導致水庫淤積 (Sedimentation) 問題,以石門水庫為例,目前淤積量已佔水庫容量約三分之一。延長石門水庫操作壽命,減緩入庫泥砂淤積已刻不容緩。

飲用水含鉛的水質安全

飲用水含鉛的水質安全 (Water quality security of drinking water with lead)
臺灣自來水公司營業處工程師 鄭永得/臺灣自來水公司水質處工程師 葉景洲

人體血鉛來源及對人體健康的影響

由於鉛在生活中幾乎無處不在,會透過呼吸、皮膚接觸及進食等途徑進入人體,故人體血液中含鉛是無可避免的。人平均每日鉛攝取量超過 80% 以上從消化食物、灰塵而來,而透過飲用水中攝入鉛含量則只占小部份,而這小部份的鉛又包含自然界溶解或是由供水系統溶解而出,例如含鉛水龍頭配件、焊接物及鉛管等。

石門水庫大壩構造剖析(下)

石門水庫大壩構造剖析(下)(The Profile of Shihmen Dam (ⅠⅠ))
水利署顧問、前北區水資源局局長 李鐵民

連結:石門水庫大壩構造剖析(上)

石門大壩橫剖面解析

石門大壩座落在大漢溪中游一處石門隘口,大壩將左右兩岸聯結,從左右壩座沿壩頂中心畫ㄧ條中軸線稱為壩軸,來控制大壩填築的方位。在壩軸中央河床最深處橫切一個剖面,就如圖二所示為最大橫剖面。圖中可看出有幾個分區,最中央的是心層,心層兩側有濾層,再向上下游各有殼層,下游殼層又鋪築了好幾層的排水層,最底下靠近基礎面則鋪設排水道,在上下游坡面頂部鋪設拋石層,上游拋石層和殼層間另設有濾層,也稱過渡層,可避免粗細懸殊土石之流失。壩基礎還有隔幕灌漿。這麼多分區土石,究竟可分別發揮甚麼功能呢?首先我們要瞭解攔河築壩蓄水須要抵抗哪些外力?這些分區土石有何特性可抵抗這些外力呢?

石門水庫大壩構造剖析(上)

石門水庫大壩構造剖析(上)(The Profile of Shihmen Dam (Ⅰ))
水利署顧問、前北區水資源局局長 李鐵民

水壩類型

石門水庫大壩是土石壩,是將土石分層輾壓夯實而成。以土石築壩是人類為引水蓄水、調節利用水量,最早採用的築壩自然材料。19 世紀 20 年代發明了水泥,而於 20 世紀初期,才有了完全用混凝土澆築的混凝土壩。一般而言,水壩以築壩材料區分,有土壩、土石壩、堆石壩及混凝土壩,但以水壩抵擋水壓力及地震力的結構力學行為區分,又可分為重力壩,扶壁壩及拱壩。

從一張圖看懂石門水庫的改造大計

從一張圖看懂石門水庫的改造大計 (The Renovation Project of Shihmen Reservoir)
水利署顧問、前北區水資源局局長 李鐵民

艾利颱風敲響了石門水庫的警鐘

民國 88 年 921 大地震,在石門水庫上游部分山坡地已經儼然形成了深層滑動的潛藏裂隙因子。93 年 8 月艾利颱風,石門水庫遭逢 40 年來最強烈的暴雨洪水,於水庫集水區平均降雨量達 967mm,部分地區高達 1600mm,洪峰流量高達 8,594 CMS (Cubic Meter Per Second , $$m^3/s$$),數十處大規模坡地深層滑動崩坍,暴雨沖蝕表土,還有山區道路上下邊坡坍塌嚴重,大量土石順著洪水湧入水庫,水庫土砂淤積量新增 2,788 萬 $$m^3$$,造成水庫總蓄水容量減少 9%,水庫庫容剩餘 73%。更甚者,水庫變成了渾水潭,原水濁度大幅增加至數萬 NTU,底層甚至超過 10 萬 NTU,遠遠超過下游自來水淨水場所能處理的 2,000 NTU 的上限。當然,淨水場全面關場,造成了桃園地區史無前例大規模停止供水,影響民生及經濟至巨。

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