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第五章 飽和土層場址監測成果及時間域水壓推估

5.2 台 20 線監測場址

5.2.2 台20線地下水位監測

圖 5.7 及 5.8 為台 20 線 52k+150 路段之岩層及崩積層地下水位監 測圖,ID 02 監測值於乾季為水位較低狀態,偶有降雨,但降雨量或降 雨延時未達其入滲門檻值,水位並無變化,而梅雨季期間,長時降雨使 孔內水位升高。ID05 測站於梅雨季期間水位迅速上升,顯示上邊坡之 崩積層內有自由地下水層且水位極易快速上升,極可能發生因地下水 位上升,孔隙水壓增加使土壤強度降低,導致邊坡滑動。

圖5.9 為進行降雨特徵與水位上升統計分析各項參數定義示意圖,

定義開始降雨至地下水位開始變動間的累積雨量為地下水位上升之降 雨門檻值,其時間為雨量門檻延時,地下水位上升速率為水位上升高度 除最高水位時間減水位開始上升時間,最高水位累積雨量指開始降雨 到最高水位之間的累積雨量。根據國家災害防救科技中心定義降雨延 時6 小時以內為短延時降雨,6 小時以上為長延時降雨。

5.7 ID02 地下水位監測數據

5.8 ID05 地下水位監測數據

ID 02 監測結果顯示岩層地下水位變動受累積雨量影響,現有監測 結果顯示水位於累積雨量達 10.5mm 時開始上升,圖 5.10 為累積雨量 與岩層水位上升高度關係,趨勢顯示累積雨量越大,水位上升越多,但 仍有數個降雨事件落在95 %信賴區間外,如圖中事件一之數據與其他 數據關聯性較低,推測因事件一發生前,前期降雨使土層飽和度上升,

使事件一之降雨能快速滲入地下水層,提升地下水位高度,此外現有資 料顯示,岩層累積雨量與水位上升高度關聯性不明確,兩數值間有其他 因素影響,此為後續可精進之處。但因本場址主要滑動面為崩積層與岩 盤交界,受ID 02 及 ID 04 之量測水位成果影響不高,不致顯著影響計 畫進行。

5.9 降雨特徵參數定義示意圖

崩積層水位於短延時降雨達 10mm 時水位開始上升,隨著降雨延 時增長,觸發地下水位開始上升之所需累積雨量減少,延時越長,所需 累積雨量越少,如圖 5.11 所示,可以此特性推估降雨開始後水位開始 上升時間。圖 5.12 顯示累積雨量影響崩積層地下水位上升高度,累積 雨量越多,上升高度越高,以此可推估崩積層降雨後水位上升高度。

雨季水位上升速率亦與土層體積含水量有關,因非飽和滲透係數 小於飽和滲透係數,土壤越接近飽和時,水力傳導越快,地表土層含水 量越高,降雨越容易補充地下水層,水位越容易升高。圖 5.13 為分析 崩積層地下水位上升速率與體積含水量之關係,結果成高度正相關,顯 示地表的體積含水量對地下水位上升速率有極大的影響,含水量越多 上升速率越大。

5.10 累積雨量與岩層水位上升高度關係圖

5.11 崩積層雨量門檻延時與對數累積雨量關係圖

5.12 累積雨量與地下水位高度關係圖

5.13 崩積層地下水位上升速率與體積含水量關係圖