102年度彰化及雲林地區地層下陷監測及整合技術分析應用

台灣地區因經濟發展迅速，各產業用水需求量激增，在地面水供應不 足，而地下水使用成本低廉之情況下，使得許多地區地下水超量使用，引 起地層下陷。從過去到現在，自北部的台北、宜蘭，至中南部的彰化、雲 林、嘉義及屏東地區，都有地層下陷的案例，其中又以彰化及雲林地區最 為嚴重。彰化及雲林地區地層下陷除自然壓密的因素外，其主因為超量抽 取地下水引起。因當地降雨時間分布不均，枯水時期水量不足，又缺乏水 源調蓄設施，導致地下水井開闢浮濫，抽取地下水成為當地普遍現象，加 上當地易下陷之地質條件，因此導致當地嚴重的地層下陷。 彰化及雲林地區之地層下陷問題，早期主要分布於沿海地區，近年來 下陷地區有轉移到內陸地區之趨勢，例如彰化溪州及雲林土庫、虎尾、元 長等地區，未來隨著當地工商業發展及重大投資建設展開，問題將更為嚴 重，連帶因地層下陷衍生的社會、經濟、環境及水資源分配等問題，亦對 當地交通、農業、養殖業及民生等產生衝擊。有鑑於此，如何持續監測地 層下陷速率、範圍及趨勢，乃當今政府相關單位之重要課題。 本計畫以多元感測器監測技術，包含水準測量、GPS 及地陷監測井等 技術，取得多元之地層下陷監測資料，整合分析彰化及雲林地區之地層下 陷行為，了解下陷速率及面積，同時將所得之調查資料及分析成果，作為 地層下陷防治之重要參考依據。102 年度主要工作項目如下： (1) 地層下陷區之水準網檢測與分析 102 年度依據既有之水準成果報告，進行水準點清查、補建，並 檢測水準網。水準網檢測分為彰化及雲林兩個測區，環線、測段之閉 合差精度需優於3mm√K (K 為測段長度，單位公里)。 (2) 地層下陷監測井之維護與資料分析 每月一次進行彰化與雲林地區之31 口地層下陷監測井之觀測、 維護管理及資料分析工作。 (3) GPS 固定站之維護與資料分析 針對彰化及雲林地區，共11 座GPS 固定站進行維護，包括溫控 系統、通訊設備、電力設施之維護，並分析GPS 訊號品質及解算後 之三維坐標。 (4) 磁環式分層地層下陷監測井之建置 於彰雲地區新設置地陷監測井一口，作業內容包含選址評估、地 質鑽探及取樣、井體施工及磁感應環安裝及測試、土壤力學試驗等。 ii (5) 地層下陷區之資料整合分析與成因探討 整合多元地層下陷監測資料，包含水準測量、GPS、地陷監測井 等，分析彰化及雲林地區之地層下陷行為。 102 年度主要執行成果如下： (1) 彰化地區 102 年彰化地區的水準檢測結果顯示，彰化地區年下陷速率超過 3 公分以上的鄉鎮主要包含有溪湖鎮與溪州鄉，最大年下陷速率為溪 州鄉「內部1109」的4.7 公分，持續下陷面積10.87 平方公里，較101 年持續下陷面積19.87 平方公里為少。 (2) 雲林地區 102 年雲林地區的水準檢測結果顯示，雲林地區年下陷速率超過 3 公分以上的鄉鎮主要包含有虎尾鎮、土庫鎮、褒忠鄉及元長鄉，最 大年下陷速率為虎尾鎮「水利雲96」的4.7 公分，持續下陷面積136.39 平方公里，較101 年持續下陷面積261.02 平方公里為少。 (3) 由GPS 固定站、水準測量及地陷監測井資料比對分析顯示，彰化溪 州國小與雲林土庫國中、客厝國小、光復國小、宏崙國小近年仍存在 著深度超過300 公尺之深層壓縮。 (4) 於彰化縣溪州鄉僑義國小建置一口300 公尺深地層下陷監測井。