三、地層下陷速率與面積分析
地層下陷之監測方式，一般可分為地表監測與地下監測兩種 (Hwang et al., 2008)。其中地表監測方法主要為利用水準測量及 GPS 衛星定位測量量測地表高程 變化，而地下監測方法為利用地陷監測井量測地下土層之壓縮量變化(Hung et al., 2010)。
分析 GPS 衛星定位測量(GPS 固定站)、地陷監測井與水準測量三種不同監測方 法的特質，可發現觀測頻率的快慢順序分別為 GPS 固定站、地陷監測井、水準測量 (洪偉嘉，2009)。以經濟的觀點來看，GPS 固定站與地陷監測井設站的設置費用較 昂貴，因此只設置於地層下陷中心，但優點在於後續的維護費用便宜，且觀測的頻 率高。水準測量的工作主要是針對整個下陷區進行網形規劃、水準樁埋設及水準測 量。其優點為可以得到全區的下陷速率與下陷面積，缺點則是水準測量的觀測期距 長，且樁位容易遺失。
本文水準測量的下陷速率計算方式如下：
1. (本期的水準樁高程) - (前一期的水準樁高程)=本期水準樁下陷量。
2. 利用全部「本期水準樁下陷量」內插出「本期下陷趨勢面」。 3. 平均下陷趨勢面=本期下陷趨勢面/測量期距。
4. 累積下陷趨勢面=累加「各個時期的下陷趨勢面」。 5. 利用平均下陷趨勢面內插出平均下陷速率等值線。
6. 利用累積下陷趨勢面內插出累積下陷量等值線。
黃金維、洪偉嘉：宜蘭近年地層下陷水準觀測：地下水抽取與地陷關係分析
7. 利用等值線以 GIS 技術計算下陷面積。
綜合上述，水準測量不僅可以得到各個地區的整體下陷速率，同時可以得到下 陷區的面積變化，但水準測量所獲得的下陷速率是平均下陷速率，若要針對特定地 區及特定時間段的下陷速率，則必須藉由 GPS 固定站或者是地陷監測井方可精確求 得。
(一)宜蘭歷年下陷分析
分析宜蘭地區 2012 年至 2014 年平均下陷速率圖如圖 4，由圖中顯示，本期宜 蘭地區顯著下陷面積(下陷速率超過 3 公分/年以上)為 0.01 平方公里，最大年下陷速 率為 3.3 公分/年，主要下陷位置發生在蘇澳鎮，其次下陷位置發生在礁溪(年下陷速 率為 2.4 公分/年)，其餘下陷速率大都在±1 公分/年以內，顯示整體而言，宜蘭地區 無明顯下陷，僅於蘇澳地區、礁溪市區與壯圍沿海出現局部輕微下陷。
套疊 2010 至 2014 年與 2012 至 2014 年平均下陷速率圖如圖 5，由圖中顯示，
宜蘭地區近五年的下陷速率僅在蘇澳地區較為明顯，其餘地區皆低於 3 公分/年以下，
顯示宜蘭地區「陸檢 566S」並無明顯下陷趨勢。
國土測繪與空間資訊 第三卷第二期
圖4 宜蘭地區 2012 至 2014 平均下陷速率等值線圖
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圖5 宜蘭地區 2010 至 2012 年與 2012 至 2014 年平均下陷速率等值線圖
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(二)宜蘭地區民國 81 年至民國 103 年下陷分析
分析宜蘭地區 1992 至 2014 年累積下陷量圖，如圖 6，由圖中顯示，23 年來宜 蘭地區下陷區域主要集中在蘭陽溪出海口的兩側，包含五結鄉與壯圍鄉，累積下陷 量超過 30 公分以上。而礁溪地區，過去因為北宜高速公路開通，至礁溪泡溫泉之 人數增加，用水量需求增加，短期內雖未發現大範圍之地層下陷，但今年度於礁溪 國小附近發現有輕微下陷之情形，因此建議未來仍須長期持續觀察其未來趨勢。
(三)蘇澳地區民國 101 年 8 月至 103 年 8 月下陷分析
在北宜高通車後，蘇澳地區於 2007 年出現大型觀光飯店的開發，並於現地抽 用地下水，為監測局部大量抽水，是否引發區域沉陷，因此自 2009 年起開始對蘇 澳地區進行加密監測。以下將對蘇澳鎮附近區域與新建觀光飯店周圍說明檢測成 果。
分析 2012 至 2014 年蘇澳地區之平均下陷速率如圖 1 所示，圖上顯示大部份水 準樁之下陷速率皆在±1 公分/年以內，比較調查區附近之岳明國小(1)、冬山(1)、冬 山(2)、與龍德(4)水位站資料(位置圖如圖 1 所示)，井深分別為 33 公尺、56 公尺、
98 公尺與 157 公尺，各站之日均水位均無明顯下降趨勢(如圖 7-(A)至圖 7-(C))，故 研判本年度蘇澳鎮地區水準檢測範圍內無明顯下陷。但在飯店附近之水準樁(位置如 圖 8)仍出現異常下陷狀況，尤以「水利宜 37」與「水利宜 38」呈現較大的下陷速 率(分別為 2.8 與 3.3 公分/年，如表 3 所示)，而「水利宜 38」位置位於飯店週邊道 路與飯店最為相近，且 2010 年~2014 年該水準樁附近已發現有異常下陷之情形，建 議未來持續加強觀察本區域之下陷變化趨勢。
表3 蘇澳地區飯店周圍之水準樁下陷速率表
樁號 點名 平均下陷速率
(單位：公分/年)
水利宜36 全民消費中心 2.2
水利宜37 公園籃球場 2.8
水利宜38 瓏山林社區 3.3
WRA01 橋頭 1.5
內部G127 仁和國小 1.6
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圖6 宜蘭地區 1992 至 2014 年累積下陷量圖
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圖7 (A)岳明國小(1)水位觀測站水位歷線圖
圖7 (B)冬山水位觀測站水位歷線圖
圖7 (C)龍德水位觀測站水位歷線圖圖
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圖8 水準樁與溫泉觀光飯店分布圖
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