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第二章 文獻回顧
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研究所使用之理論解析方法與假設條件等。
2.2 地層下陷之定義與成因
地層下陷泛指地層垂直向下移動所呈現的地面沉降現象，是一種因地層內部應力 失去平衡所產生的行為，且影響區域以大範圍為主。若將地層下陷影響因素分為自然 因素與人為因素兩類，則前者包括板塊運動、火山爆發、岩層溶蝕、地層自然壓密等 天然因素，如日本 2011 年所發生的大地震，其所引致的地層下陷曾高達 114 公分 (Imakiire 和 Koarai，2012)；又或者因興建人工構造物、地下資源開採或抽取地下水 等人為因素，皆會引起地層下陷問題。然而隨著各地之地質條件、作用強度與發展時 間等差異性，所產生的情形遂有不同。
地層下陷發生過程不易被發現，往往在排水設施功能減低、地下管線受損及土地 淹水時，才會感知其嚴重性，所以有人稱其為沉默的土地危機(柳志錫、杜富麗、洪 偉嘉，2003)。如圖 2.1、圖 2.2 所示，為克服地層下陷所引起的排水不良或淹水問題，
雲嘉地區新建造的房舍均有墊高基礎之設計。
目前台灣已有許多地區被列為嚴重地層下陷區域，地層下陷嚴重地區是以鄉鎮為 劃定單位，凡是達到「地層下陷累積總量」或「近年地層下陷年平均速率」認定標準，
且達到「易淹水區域」認定標準之鄉鎮，則該鄉鎮就會被劃定為嚴重地層下陷區，目 前已有彰化、雲林、嘉義、台南、屏東等縣市之部分鄉鎮被列為嚴重下陷區(經濟部 水利署，地層下陷防治資訊網)。地層下陷發生後，目前的工程技術仍無法完全回復 其原貌，所能做的僅有盡力去預防及減緩其下陷速度，放任不管對國土流失將有重大 影響，且對我國之社會經濟也是一大威脅。
附 142
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圖2.1 雲嘉地區新建造房舍或庭院需墊高基礎(謝適任攝，2012)
圖2.2 雲嘉地區新建造房舍常需墊高基礎(謝適任攝，2012)
2.3 地下水
2.3.1 地下水之定義與成因
地下水之英譯為Groundwater，望文生義，其中英文均是表示此為地表以下的水。
一般而言地表以下的水，包含土壤或岩石孔隙中的水，在學術領域上多半定義要在地 層中達到飽和之水分方可稱為地下水。
附 143
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地表水受到日曬蒸發後上升至空中，遇冷即凝結為固態或液態下降存於地表，不 斷循環形成一水文循環，當降落於地表的水沿著土壤或岩層孔隙滲流而下時，遇到較 不易透水的土壤或岩層時，即會開始向上累積並儲存於地層中形成地下水層；也有部 分地下水是當沉積岩在地殼變動時，成為封閉在地層內部的水。非拘限含水層 (Unconfined Aquifer)之地下水面頂部稱為「地下水位面」，地下水位面通常位於地表 下數公尺與數百公尺深，但也會出現幾乎貼近地表面之地下水位面，甚至是自湧式之 地下水。地下水的滲流速度會受地面坡度、植物被覆、大地材料與鬆密程度等因素的 影響，地下水的抽水量也受地層滲流速度的影響，故水井的取水層會希望其含水層的 滲流速度快一些，如砂層、砂礫層等即為滲透性良好的取水層。
台灣本島面積3 萬 6 千平方公里中，約有 1 萬平方公里有地下水層的分布，所佔 比例達總面積的29%，地下水的主要含水層為鬆散、孔隙較大且未膠結的沖積層，地 層若經歷固化成岩層後存於岩縫之中，則可能變為萬年的化石水(宜蘭縣政府，宜蘭 縣土壤及地下水汙染整治業務網，2012/9/22 瀏覽)。水利署將全台劃分為 10 個地下 水區，如表2.1 所示，共包含台北盆地、桃園中壢台地、新竹苗栗沿海地區、臺中地 區、濁水溪沖積扇、嘉南平原、屏東平原、蘭陽平原、花蓮臺東縱谷區與澎湖地區。
地下水不一定都是淡水(陳文福，2005)，也有因為古世紀海相堆積而鹽分殘留於 孔隙中、或人為因素所導致之鹽化，例如：嘉南沿海地區古時為曬鹽區，鹵水經數十 年的下滲，導致地下水之鹽分比海水還高。地下水的水質極易受區域內之地質、水源、
人類活動、超抽、海水入侵等因素的影響而產生變化，地下水因位於地層中較不易受 汙染，但汙染後也較不易回復原狀。
附 144
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表2.1 地下水區劃分說明(行政院環境保護署，民國 99 年環境水質監測年報，2010) 水區 總面積
(KM2)
包含縣市
(測井數) 水區概述