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　　水利署為長期監測台灣地區地層下陷情勢，歷年來分期建置多重地層下陷監測系統，監測方法與設施主要有水準高程檢測、磁環分層式地層下陷監測井(以下簡稱地陷監測井)、雙頻GPS固定追蹤站及地下水水位觀測站等。其中，透過定期委外量測分布於宜蘭、桃園、彰化、雲林、嘉義、台南、高雄及屏東等地層下陷縣市之50口既設地陷監測井，可掌握各地區不同深度地層之壓縮變化情勢，作為地層下陷防治政策擬定與研提具體防治措施之重要參據。

　　水利署50口既設地陷監測井具有可同時量測多個厚度單元地層壓縮量之特點，其係以鑿井鑽機鑽掘至一定深度後，於量測導管外不同深度設置約20個DOBOKU感應磁環後回填，穩定後配合地表高程檢測，經由量測導管置入掛有磁感應探測裝置(以下簡稱感測器)之隨附量尺，量測各磁環深度位置之變化，經換算可得各磁環間土層之壓縮量。其構造、量測方法與成果概如圖1所示。

　　因應委外量測工作曾發生採用不同廠牌量測設備導致發生磁環位置之量測資料不穩定、不連續，甚至無法確實感測磁環位置之情形，嚴重影響地層下陷監測資料品質及後續應用之可靠度，水利署爰辦理地層下陷監測井量測方法之檢討工作，期釐清上述問題成因，進而研提量測方法之改善，俾利維持地陷監測井量測成果之品質。茲概要說明各項檢討成果如下：

(A)構造圖	(B)成果圖

(C)外觀與量測作業
圖1 磁環分層式地層下陷監測井構造與量測示意圖

　(一)既設磁環磁力分布非均勻：以磁力檢測平台進行DOBOKU磁環磁場分布量測，量測結果顯示磁環內不同位置之磁力分布非為均勻(圖2)。

(A)磁力檢測平台	(B)磁力檢測結果
圖2 DOBOKU磁環磁力檢測成果圖

　(二)不同感測器之感測原理不同：常見之感測器型式可分為磁力計型和磁簧開關型兩類(圖3)，DOBOKU磁環原設計搭配磁力計型感測器。磁力計型感測器可連續接收磁環磁力，以量測磁環中心點(磁力為0)位置；磁簧開關型感測器經由接收磁環磁力，是否大於設計啟動磁力門檻值以開啟/關閉磁簧開關及蜂鳴器、指示燈，以量測磁環特定位置(開/關轉換點)。即，當所感測磁環磁力無法大於門檻值時，將使得該感測器無法感測磁環位置。

磁力計與磁簧開關型感測器感測點

ACE(磁簧開關型)	GEOKON(磁簧開關型)
DOBOKU(磁力計型)	RST(磁簧開關型)
圖3 各種磁環感測器與對於DOBOKU磁環之感測點示意圖

　(三)市售磁簧感測器之感磁位置均不同：以DOBOKU磁環為對象，選擇包含水利署歷年執行廠商曾採用之3種磁簧開關型感測器進行感磁位置測試。測試結果顯示因各廠牌設計啟動磁力門檻值不同，導致可測得2或4個感測點；若以單1感測點為量測磁環位置之方法，則不同廠牌感測器或不同感測方法(選擇不同感測點)，其測得之磁環位置均將不同。

　(四)各量測方法之量測精度有顯著差異：於三軸伺服馬達平台上進行各廠牌感測器對於DOBOKU磁環各平面位置之重複性量測測式(照片1)，測試結果顯示磁環開關型感測器量測單1感測點之精度明顯不如磁力計型感測器，但其經由量測2個以上感測點進行量測值平均，則可有效提高其量測精度。

(A)三軸伺服馬達平台	(B)單環量測試驗模型
照片1 各感測器對於DOBOKU磁環之感測精度測試

　(五)配合探針定位可提高磁簧開關型感測器之量測精度：分析上述重複性量測成果資料，並綜合前述各項研究成果可知，磁簧開關型感測器若依各廠牌特性輔以探針定位裝置(照片2)，將可進一步提高其量測精度。

(A)扶側定位	(B)置中定位
照片2 感測器探針定位裝置示意圖

　(六)部分磁簧開關型感測器無法測得既設地陷監測井磁環位置：以不同感測器現地進行水利署既設50口地陷監測井磁環位置之感測測試，測試結果顯示磁力計型感測器可測得所有磁環位置；3種常見之市售磁簧開關型感測器於搭配扶側定位裝置(可提高磁環位置測獲率)後(表1)，

　　1.RST感測器亦可感測50口地陷監測井所有磁環之感測點。

　　2.除90、92和93年設置之地陷監測井外，GEOKON感測器可感測其餘年度設置之地陷監測井所有磁環感測點。

　　3.ACE感測器透過扶側定位輔助，可感測98至102度建置之地陷監測井所有磁環感測點。

　　水利署經初步檢討地層下陷監測井量測方法後，已釐清採用不同廠牌量測設備導致無法確實感測磁環位置之成因，及克服磁簧開關型感測器量測資料不穩定之問題(配合適當之量測方法及探針定位)。未來將接續探討不同感測器量測資料之接續方式，進而研訂地陷監測井現地量測之標準作業流程，並配合現地量測驗證以訂定地陷監測井之相關量測作業規範，俾以確保地陷監測井量測成果之品質。

表1 3種磁簧開關型感測器進行光復國小地陷監測井感測測試表