地下维生管线之地震防灾对策.doc

地下維生管線之地震防災對策 地工部 正工程師 周永川 地工部 組長 地工部 經理 陳福勝 摘 要 1995年日本阪神大地震，造成震區範圍內之基本地下維生管線系統(如自來水、瓦斯、電力等)嚴重受損，在震後無法迅速恢復正常，而需長期進行檢查與復舊。1999年我國921集集大地震，亦發生類似之情況，顯現國內此方面有改進與加強之空間；目前國外於地下維生管線防災方面，已針對事業特性逐年編列預算進行各項地震預防措施之改善、更新及研發，以期在下次產生同樣規模之地震狀況時，能達減災之目的，此可為日後我國各相關地下維生管線營業單位進行系統體檢與改善之參考。本文主要就各地下維生管線之災損情形與國外之防災管理方式及預防對策進行說明。 一、前言 地下維生管線系統(Lifeline)為維繫一般居民生活之基礎設施，都市化程度越高之城市對其依賴性愈高；目前台灣地區都會區人口已達總人口數的70%以上，由於都市人口集中化，災害產生後對社經、居民身心之影響等生活衝擊甚鉅，尤其地下維生管線中之瓦斯系統，目前已廣泛成為都市重要能源之一，一旦在震後遭受大規模的破壞而導致瓦斯外洩，稍一不慎即可能釀成火災，並衍生為二次或三次災害，極度危害居民之性命與財產安全。於1995年01月17日之日本兵庫縣阪神大地震(地震規模達7.2級)，除造成大阪瓦斯約有85萬7千戶停止供應瓦斯，瓦斯輸送管線亦因地震挫曲折損，造成瓦斯外洩致四人死亡，五人一氧化炭中毒及之事件外，瓦斯外洩更造成神戶市內多處火災，但無水可撲滅之狀況，此皆足以反映具危害性管線系統在遭遇緊急狀況時需加以進行安全控制之重要性。 二、集集大地震之維生系統災損概況 臺灣地區地質狀況不佳，全島大小斷層遍佈，集集大地震主要肇因於南-北走向之車籠埔斷層的活動，此斷層於地表造成長達約105公里左右之地表斷裂或錯移，/崩塌、橋樑斷裂、邊坡崩坍、落石等極度嚴重破壞之情形，且破壞影響遍及全島；依北科大(1999，施邦築)及各相關單位之調查結果瞭解，於地下維生管線系統方面，以中部災區較為嚴重，狀況有電力中斷、供水停止、部份地區通訊中斷氶瓦斯滲漏等情形，而管線破壞模式大致包括有(1)地層上下錯動造成之管線彎折破裂、(2)地層水平滑動造成管道位移及局部變形彎折、(3)地表水平或垂直搖動造成管線伸縮彎曲及接頭破損、(4)土壤液化造成地層下陷而致管線彎曲、接頭鬆脫等情形(詳照片1~2)，至於各地下維生管線系統之損害狀況大致說明如下: 2.1自來水 本次自來水設施主要受災地區為大台中地區(含台中縣市)及南投縣，主要之損害情形為石岡壩壩體受損、鯉魚潭淨水廠取水口損害與豐原淨水廠之淨水設施及ψ2000(mm)之取水管受損等狀況，以致無法供水。 2.2瓦斯 台灣地區共有28個瓦斯營業公司供給液態天然瓦斯，各天然氣公司因本次地震而損壞之管線長度約為827,527公尺，其中損壞之主要瓦斯公司為欣彰、欣中、欣林等3家營業範圍在震區附近之921地震之後，上述3家瓦斯公司共計37萬戶停氣。而欣中瓦斯公司至9月27日止之共發現2000處瓦斯滲漏。至於欣林瓦斯公司之供給地區，亦因有斷層通過致受損嚴重。中油於此次地震中受損狀況比其他單位算是輕微，惟儲油槽頂板與一般加油站結構屬頭重腳輕型，震後加油站屋頂倒塌情形較為嚴重。 2.3電力 本次地震的震央發生在中部，台電公司沿中部山區震央向外輻射之各電廠、開關場、變電所、輸電塔線、辦公房舍、配電線路及電桿等多處嚴重毀損、倒塌或傾斜，損害相當廣泛， 2.4電信 921地震之後台中縣、南投縣之電話不通，主要係穿越斷層埋設之管線、架空電話線、橋梁吊掛管線等受損之故。地震之後，由於電信基地台受損，行動電話之無法通話，通話功能受損，損壞台數於中華電信1394台、遠傳1187台、台灣大哥大921台。在台中市區，因一江橋之落橋，致國際、長途電話皆不通，南投縣因埔里、南投間之橋樑受損，故國際、長途電話亦不通。 2.5其他 災區之中，污水下水道普及率並不高，僅石岡壩水源特定區（東勢鎮、石岡鄉）及中興新村建有污水下水道系統，主要之受損情況是管道之破裂、移位及污水處理廠內設備之損失。 三、日本阪神大地震之維生系統經驗與教訓 日本兵庫縣於1995年01月17日發生地震規模7.2級之大地震，於地下維生管線方面之災損狀況說明如下: 3.1自來水 有消防用水不足、緊急救援及醫護用水不足、供水設施嚴重破壞無法供水、淨水廠處理機能喪失等狀況。日本兵庫縣9市3鎮135萬6000戶供水戶中約121萬戶及大阪府約2萬戶發生停水(自來水管路技術中心，1995年)，災害金額約高達600億日元。神戶市自來水設施之地震災害示於表3-1(神戶市自來水局，1995年)，與輸水管路相較，結構物之災害較少，且多屬年齡達60~70年之老朽設施。供水管受損部位之情況則可詳表3-2 ，配