云林地区地表变形现况及前人研究1云林地区地表变形现况.PDF

第二章 雲林地區地表變形現況及前人研究 地層下陷監測主要可分為地表下陷監測及地下地層變形監測，其中地表下陷 監測主要包括水準測量及 GPS 定位測量，其功能為實際偵測地表之陷落量，此 瞭解地表下陷最直接之方法；另外地下地層變形監測則是透過地層下陷監測井之 設置，實際監測地下土層之變形行為，所以透過地表及地下之監測方法將可確實 掌握目前地層下陷之變化與機制 (康家桂，2006) 。本節將回顧有關雲林地層下陷 之概況及前人於雲林下陷地區的相關研究，再與本研究結果做驗證。 2-1 雲林地區地表變形現況 根據經濟部調查，台灣沿海地層下陷面積達一千七百平方公里，相當於六個 台北市，主要分布在西南沿海及宜蘭沿海，其中雲林地區為嚴重下陷區域之一 (工 研院， 2007) 。雲林縣位於濁水溪沖積扇南翼，海岸地區地層組成顆粒細小，組 構軟弱，容易因外力而發生變形，尤其是超抽地下水常會造成嚴重的地層下陷問 題。根據 1992 年至 2003 年的統計，台灣地層下陷最嚴重的地區是屏東，累積最 大下陷量達到 3.25 公尺，平均年下陷量達 14 公分。其次是雲林沿海，累積最大 下陷量達到 2.20 公尺，平均年下陷量達 21.1 公分(如表 2.1及表 2.2說明 ) 。 近年來雲林內部地區之元長、土庫附近之下陷速率明顯增加，但因附近無 地層下陷監測井，所以無觀測資料可供解釋地層下陷之機制，但其原因仍與地下 水受過量使用有關， 而從地下水位之變化型態推估其與養殖業之關係較不密切， 因此當地應有其他地區性之產業或民生用水大量使用地下水，使得地下水位出現 異常變化，並引起地層下陷。 地層下陷中心轉移的可能原因為早期對地下水開發以淺層含水層為主，下陷 發生之深度較淺，土層壓縮潛能較大，但由於地層下陷發生較早，長期的下陷已 使得地層較為密實，到了晚期其下陷量會較小。 分析其沿海地區主要水準點之下陷過程，發現民國 70~75 年間，下陷主要在 金湖、口湖一帶；民國 75~80 年及 80~85 年間，下陷中心移轉至雲林北部之蚊港、 7 台西附近。根據民國 90~94 年之下陷速率及面積分析，民國 87 年時下陷中心已 出現在元長、土庫附近，到了民國 91 年更發現該下陷中心範圍向外擴展，持續 下陷面積約 610.4 平方公里，民國 92 年度再加以檢測更發現持續下陷面積擴大， 下陷中心範圍涵蓋土庫、元長及褒忠，持續下陷面積增至 703 平方公里，最大下 陷速率增至 12.2 公分/年。民國 93 年度持續追蹤檢測，則發現下陷範圍略為縮小， 持續下陷面積縮小為 516 平方公里，最大年平均下陷速率降為 10.6 公分/年，民 國 94 年度雲林地區累積下陷總量已達 2.30 公尺，持續下陷面積擴大為 678.6 平 方公里，最大年平均下陷速率為 11.6 公分/年，位居全台之冠(工研院，2006) 。 整體評估雲林地區近 13 年的總下陷量，內陸地區已超過 1 公尺的下陷量，且下 陷速率並未明顯減緩，而高速鐵路正經過最嚴重的下陷區，可以預見日益嚴重的 地層下陷問題將對國家百年大計之高鐵工程的行車安全、營運、維修投入不可預 期的變數(如圖 2.1) 。 表 2.1 1992 ~2003 年各區域地層下陷之年下陷速率統計表單位：公分( /年) 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 宜蘭 0.4 1.5 2.6 3.1 2.7 1.6 1.6 2.1 0.2 0.2 2.5 0.5 彰化 13.5 13.5 16.5 16.5 16.2 16.2 14.3 14.3 16.4 17.6 11.7 10.4 雲林 21.1 12.1 10.3 10.3 10.3 4.1 4.1 2.5 2.9 2.3 5.3 12.2 嘉義 20.2 15.9 9.3 8.2 7.8 3.8 1.9 1.5 4.5 3.2