| 研究生: |
林奕昇 Lin, I-Sheng |
|---|---|
| 論文名稱: |
臺灣西南部山坡區域穩定性探討與利用雷達回波估計及預測降雨量 Discuss the Stability of the Slope Areas in the Southwestern Taiwan and Estimating Rainfall using Radar Echoes |
| 指導教授: |
李德河
Lee, Der-Her |
| 共同指導教授: |
吳建宏
Wu, Jian-Hong |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2022 |
| 畢業學年度: | 110 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 231 |
| 中文關鍵詞: | 邊坡破壞 、雷達回波 、預警系統 、降雨 、螺旋樁 、地面型太陽能電廠 |
| 外文關鍵詞: | slope damage, radar echo, early warning system, rainfall, spiral piles, groundbased solar plants |
| ORCID: | https://orcid.org/0000-0002-7192-1208 |
| 相關次數: | 點閱:89 下載:0 |
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受歐亞板塊與菲律賓海板塊碰撞形成之臺灣,地盤破碎且先天地質條件不佳,加上近年來極端氣候造成的影響愈趨頻繁且嚴重,颱風及豪雨侵襲屢見不鮮,山坡地受人為的開發更使邊坡破壞頻率大幅增加,對山區經濟活動及居住安全是一大威脅。
本研究首先以高雄市茂林區萬山部落及台南市六甲區175市道25k+500m兩處試驗邊坡為對象,進行現地鑽探作業及地電阻施測,目的為深入瞭解試驗邊坡地層組成與分佈概況;並於現地設置傾斜觀測管、地下水位計及地表傾度儀等儀器,對試驗邊坡進行滑動現象與地下水位高程變化的持續監測,再以所得數據探討各試驗邊坡地下水位變動與邊坡穩定性的關係,建立一套邊坡破壞的預警系統。另外分析中央氣象局提供之雷達回波圖,透過回波強度dBZ來進行降雨強度I的推估,並整理回波強度dBZ與累積降雨量R之間的關係,得到I-dBZ與R-∑▒dBZ的關係迴歸式,再結合降雨量與地下水位變動的關聯,最終得到雷達回波強度-降雨量-地下水位變動-邊坡穩定性之相互關係,作為建立邊坡崩壞預警系統的參照。
研究得知,萬山試驗邊坡當累積降雨量達3672mm時,導致邊坡發生滑動的機率從0%開始增加;當累積降雨量達3857mm時,發生滑動的機率為25%;當達3920mm時,滑動機率為50%;3997mm時滑動機率為75%;而當累積降雨量達4094mm時,有100%的機率發生邊坡滑動(上述僅代表萬山B-B’剖面之滑動機率)。研究得知,175市道試驗邊坡在有降雨量時,發生滑動的機率即為25%;當累積降雨量達24mm時,發生滑動的機率為50%;當達133mm時,滑動機率為75%;當累積降雨量達332mm時,則100%會發生邊坡滑動(上述僅代表175市道D-D’剖面之滑動機率)。最後本研究以上述累積降雨量與邊坡破壞機率關係,結合累積降雨量R與累積雷達回波∑▒dBZ所建立之迴歸關係式,提出一套以雷達回波為基礎的邊坡崩壞預警系統。
另外,為探討地面型太陽能電廠設置於台灣西南部山坡區域之適用性,本研究設計一套螺旋樁垂直抗拉拔試驗機,以便後續於山上區牛稠埔試驗邊坡進行樁的垂直抗拉拔試驗。
Taiwan was formed by the collision of the Eurasian plate and the Philippine Sea plate, so it has poor congenital geological conditions. The impact of extreme weather is becoming more and more frequent and serious. Typhoons and torrential rains are common, and the artificial development of hillsides has greatly increased the frequency of slope damage, which is a major threat to economic activities and residential security in mountainous areas.
This study takes the Wanshan Tribe in Kaohsiung City's Maolin District and the 25k+500m test slope on the No.175 City Road in the Liujia District of Tainan City as objects, and conducts in-situ drilling and ground resistance measurement to understand the stratum composition and distribution. Instruments such as inclination observation tube, a self-recording water level gauge, and surface inclinometer are used to continuously monitor the sliding phenomenon of the test slope and the change of groundwater level elevation, the data obtained are used to discuss the relationship between the groundwater level change and the slope stability of each test slope, and establish a Set of early warning system for slope damage. In addition, analysis of radar echo images provided by the Central Weather Bureau, and estimate the rainfall intensity I through the echo intensity dBZ, and explore the relationship between the echo intensity dBZ and the cumulative rainfall R, and then combine the rainfall and groundwater level fluctuations. Correlation, the relationship between radar echo intensity-rainfall-groundwater level variation-slope stability was obtained, which was used as a reference for establishing a slope collapse early warning system.
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校內:2027-08-22公開