| 研究生: |
歐長訓 Ou, Chang-Hsun |
|---|---|
| 論文名稱: |
莫拉克颱風林邊溪鐵路舊鐵橋破壞原因探討 A study of the collapse of Lin-bien river bridge railway during Typhoon Morakot |
| 指導教授: |
黃進坤
Huang, Chin-Kun |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 水利及海洋工程學系碩士在職專班 Department of Hydraulic & Ocean Engineering (on the job class) |
| 論文出版年: | 2014 |
| 畢業學年度: | 102 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 114 |
| 中文關鍵詞: | 莫拉克颱風 、橋梁破壞 、地層下陷 、漂流木 |
| 外文關鍵詞: | Typhoon Morakot, bridge damaged, land subsidence, drift wood |
| 相關次數: | 點閱:186 下載:7 |
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林邊溪鐵路舊鐵橋於1941年日治時期所建造完成,並於該年開始營運交通運輸。莫拉克(Morakot)颱風期間2009年8月8日上午約4點左右,在林邊溪鐵路橋處未破堤前之超大洪流衝擊下,P11~P12兩墩橋柱及三跨鋼梁遭沖毀。
2009年8月6日中央氣象局發布莫拉克(Morakot)陸上颱風警報,臺灣南部地區在颱風環流及西南氣流影響下,短短8月7日至9日期間,降下雨量刷新台灣歷史紀錄。根據中央氣象局降雨及水利署觀測雨量站統計資料顯示
,降雨延時72小時有15站超過2000毫米,林邊溪流域莫拉克颱風期間(8/7~8/8)泰武(1)站、新來義站、南和站、大漢山站,四站加權平均計算二日暴雨量為1,583 mm,洪峰流量更高達5,466 cms。
臺灣因地理區位及年輕地質環境特性,當山坡地質條件不佳,颱風期間常發生極端非常態雨量,極易造成山坡地坍塌,土石與水流混成土石流夾雜漂流木流入河川;且屏東縣從61年到93年間,地層下陷持續進行中,最大累積下陷總量3.22公尺,亦影響鐵路舊鐵橋高程〈梁底高程僅為2.3m〉,使得橋梁結構物極易掛淤漂流木,增加阻水斷面而危害橋梁安全。
經蒐集林邊溪流域莫拉克颱風期間水文、河川地形、結構物及漂流木掛淤等資料,以一維河川水理模式之HEC-RAS水理演算;再依林邊溪河床內鐵路舊鐵橋墩柱混凝土鑽心取樣抗壓試驗、非破壞反彈錘試驗,取得橋墩柱混凝土實際抗壓強度。經演算後確為漂流木掛淤影響最劇,使橋墩及鋼梁增加阻水斷面,導致洪流推移鋼梁及橋墩柱之剪力暨彎矩力交複作用下達到破壞。
Lin-bian River bridge railway was built in 1941 and began to operate in the same year. During Typhoon Morakot, piers P11, P12 and three girders of the bridge were damaged by the flood on Aug 8, 2009, before the embankment broke. Typhoon Morakot produced copious amounts of rainfall, 15 rainfall records reached 2,000mm in 72 hours and the average rainfall of four gauge stations within the Linbian River Watershed reached 1,583mm in two days. The peak discharge of the river achieved 5,466 cms.
Jointly with the geological characteristics of Taiwan, the enormous rainfall amount brought by typhoon easily resulted in the landslide and debris flow in Taiwan. In addition, the land subsidence in Pington during 1972 to 2004 was severe (3.22m at maximum) and it caused the elevation level of bridge 2.3 m only. The low height makes the bridge to accumulate drift wood easily and increases the water-blocking cross section, which threatens the safety of bridge.
In this study, the data of hydrology, river landform, bridge structure and debris wood amount, was analyzed by HEC-RAS model computation. Moreover, the sampling and testing of the concrete was conducted as well as the rebound Hammer Test in order to obtain the stress intensity of pier material. The outcome showed that drift wood was the most critical factor to damage bridge due to its blocking water effects that generates additional torque and shear stress.
1.內政部頒布「混凝土結構設計規範」
2.水土保持局,「林邊溪上游集水區整體治理調查規劃報告」中華民國96年
3.交通部頒布交通技術標準規範公路類公路工程部「公路橋梁設計規範」
4.交通部運輸研究所,「莫拉克颱風造成橋梁損壞之探討」,中華民國101年4
月
5.交通部運輸研究所,「交通道路及橋墩遭受土石流衝擊之對策研究(4/4)」,中華民國100年4月
6.交通部鐵路改建工程局,「台鐵林邊溪橋改建計畫」,中華民國95
年8月
7.交通部台灣鐵路管理局高雄工務段,「莫拉克颱風災後鐵路復建—林邊
溪橋復建工程」,101-04-03
8.臺灣省水利局,「林邊溪治理規劃報告」,中華民國80年
9.屏東縣政府,「屏東縣88水災林邊佳冬地區淹水原因」調查報告〈調查單位:
高雄市水利技師公會〉,中華民國99年1月
10.經濟部水利署水利規劃試驗所,「易淹水地區水患治理計畫」屏東縣管河川
林邊溪水系治理規劃報告(林邊溪主支流),中華民國98年8月
11.經濟部水利署水利規劃試驗所,「易淹水地區水患治理計畫」屏東縣管河川
林邊溪水系治理規劃總報告,中華民國98年8月
12.臺灣鐵路管理局,「屏東線林邊溪橋改建及林邊站高架工程〈委託調查、地
質鑽探、測量及綜合規劃〉」期末規劃報告,中華民國94年2月〈執行單位:財團法人中華顧問工程司〉
13.林呈〈2012〉〈編著〉,橋梁水力災害學,臺北市,科技圖書股份有限公司
14.王仲宇、陳銘鴻,「莫拉克颱風災害之橋梁毀損勘查」,中華技術84期,
第168-185頁,2009.10
15.王仲宇、陳銘鴻,「豪雨成災橋梁破壞分析」,營建資訊327期,第15-23頁,2010.04
16.王惠君,「行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告」計畫編號:NSC
96-2221-E-011-155,97年
17.伍勝園、彭家德、林曜滄、彭知行、劉醇宇,「再創林邊榮景-林邊鐵路高
架計畫」,中華技術99期,第144-157頁,2013.07
18.沈永年、林彥余,「混凝土版抗壓強度與反彈錘數之關係研究」,高雄應
用科技大學學報,第37期,第311-322頁,97年
19.林昭遠、林峻達,「集水區崩塌地治理優選之研究-以林邊溪集水區為例」,
水土保持學報,第43卷,第4期,第449-468頁,2011
20.陳景文、賴瑞應、曾志民、李維峰、林伯融、劉惠文,「交通道路及橋墩遭
受土石流衝擊之對策研究」,交通部運輸研究所港灣技術研究中心,
21.陳賜賢,「河川橋樑破壞原因探討-以莫拉克颱風雙園大橋為例」,水利會
訊,第十四期,第11-28頁,2011.05
22.許晃雄、吳宜昭、周佳、陳正達、陳永明、盧孟明,「臺灣氣候變遷科學報
告2011」,2011年11月
23.黃進坤,「林邊溪台鐵施工便橋對水流阻水效應之水理演算」成果報告,中
華民國98年9月18日