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防洪工程建造物損壞案例分享水利規劃試驗所

  發刊期數:第0503期/ 發布日期:111/09/02

國內-港尾溝溪案例_pic

臺灣本島地狹人稠且位於板塊地震帶上,具南北狹長東西窄短之特性,故大多河川之特性屬曲折綿延且坡度較大,以致防洪工程建造物損壞案之原因眾多,以下以國內2案例簡要說明分享,並歸納可能發生破壞的原因。

(一) 國內-港尾溝溪案例

防洪工程建造物倒塌破壞的原因為當水位處於高水位時,水流對底床造成沖蝕及邊坡土壤的流失,以及當水位緊急洩降時,造成堤防內外的水壓差變大,使構造物倒塌,如下圖所示。

(二) 國內-曾文溪案例

曾文溪上游堤防堤內外水頭差造成進出點實際水流速度增加,當流速超出土壤顆粒間所能承受之界限時,進而引起管湧現象使土壤不斷被流水帶走,導致堤防內部發生掏空造成堤面板無支撐力進而發生破壞,如下圖所示。

除上述案例說明外,亦參考「中央管河川流域地質資料查核報告-秀姑巒溪和平溪」報告,歸納整理比較常見的防洪工程建造物損壞機制及原因,如下說明:

(1) 彎道沖刷、水流斜向沖擊堤防

(2) 主深槽流路迫近堤岸。

(3) 高含量土洪流沖擊、流石(流木)撞擊。

(4) 河床沖刷下降、高灘地流失、與基腳沖刷。

(5) 水流攻擊凹岸保護工造成基腳淘刷。

(6) 流路束縮,水流經常性沖擊/沖刷特定區域之堤防

(7) 溢堤潰堤破壞。

(8) 滲流破壞

(9) 裂隙引致堤身淘空或滲流路徑進而造成破壞。

(10) 邊坡飽和水壓力上升及土壤強度弱化。

(11) 土石流淤積或崩塌地阻塞河道,造成洪流挑流衝向堤防

(12) 地震造成地床抬升後軟弱岩石之持續下切。

(13) 堤防老舊堤體結構弱化。

(14) 堤防與其他構造物交接處。

綜上破壞機制與原因可以了解,許多的破壞原因顯示河川之地質條件與防洪建造物之穩定性密不可分,故防洪建造物需進行必要之地質調查以掌握重要參數,作為防洪建造物之設計基礎,使其在可能之外力作用情境下仍維持穩定的防洪功能。