一、地球物理探測技術應用方法概念
地球物理探測技術於水庫構造物安全檢查應用方法之建立以提供 工程管理者規劃使用為主要目的，根據管理者之角度對於其進行規劃 之過程可簡化為三個動作(如圖 4-1 所示)，首先是在安全評估過程中發 現安全檢查問題欲進一步進行調查之需求，針對此一調查需求預採用 適當之地球物理探測技術作為調查工具，在選擇方法的過程中，會需 要考慮對安全檢查問題所掌握或所遇獲得之資訊而採用一至多項地球 物理探測技術進行探測，待選定欲進行之地球物理探測技術後便進行 整體探測內容之規劃(包含測線或測區、特定之施作方式、施作數量 等)。
安全檢查問題 調查需求
選定調查用地球 物理探測技術
地球物理探測 技術調查規劃
1 2 3
圖 4-1 地球物理探測技術於水庫構造物安全檢查應用過程示意圖 本計畫所建立之地球物理探測技術應用方法便於此處切入，如圖 4-2 所示，首先由水庫安全評估產生對安全檢查問題之調查需求，而後 在第二步驟中，本計畫於下節將建立一地球物理探測技術應用索引 表，該索引表是做為不同安全檢查問題與可適用之地球物理探測技術
間的連結，由該索引表針對不同安全檢查問題可檢索得不同之適用地 球物理探測技術，一併進行可互為比對驗證，增加探測結果之可靠度，
然而在施作效率與對安全檢查問題已有其他資訊之情況下，便可進行 取捨以達到最佳目的，根據此一需求，在索引表中的地球物理探測技 術後方將設有選用類別，該類別提供不同之應用狀態供管理單位進行 選擇不同程度之選擇；待確定選用之地球物理探測技術後便須開始進 行調查規劃作業，在此步驟上便由根據第參章第三節現地應用問題評 析所檢討之內容針對可於規劃階段進行改善與避免的項目進行整理提 出調查規劃要點，作為測線或測區規劃之準則，並考量部分管理人員 並無規劃之經驗，可由附於索引表中之參考案例作為規劃參考。
安全檢查問題 調查需求
地球物理探測技
術應用索引表 調查規劃要點
選用類別
1 2 3
參考案例
圖 4-2 地球物理探測技術於水庫構造物安全檢查應用概念示意圖 二、地球物理探測技術選用索引表建立
地球物理探測技術選用索引表之建立為本計畫所欲建立之應用方 法最重要的一環，如前所述，在此索引表中其不但可做為各常見安全 檢查問題選用適用地球物理探測技術之用，其將根據各地球物理探測 技術對於安全檢查問題可提供之訊息程度而給予選用分類以便在有經
查規畫之參考。
(一) 地球物理探測技術選用索引表建立概念
在地球物理探測技術選用索引表之建立上，為使其可與現階段之 水庫安全評估規範具互通之便利性，參考在第貳章第四節中對三本國 際地球物理方法應用手冊之索引方式，本計畫中以調查之位置為索 引，再以問題為導向分列各個安全檢查問題之可選用地球物理探測技 術。舉例而言，當現場檢查完畢後，其檢查結果是在壩趾處有滲漏現 象，欲對此滲漏之情況進行進一步的調查，則其在使用時便只需先從 調查目標物做索引找到壩址的部份，而後以安全檢查之問題「滲漏」
做導向，便可得到其適用之地球物理探測技術有地電阻影像探測法、
自然電位法等技術可供使用，在此處之地球物理探測技術之選用，因 為已考慮調查目標物的環境狀況，因此對於在不同位置的相同安全檢 查問題，其不一定有相同的適用地球物理探測技術可供使用，透過這 樣直覺式的選用方法，繁瑣的理論瞭解與適用性問題已由本計畫將其 系統化檢討，使得地球物理探測技術的選用更加容易。
由前述可知，此地球物理探測技術選用索引表之建立可分為三部 分之工作，其一是建立常見安全檢查適用之地球物理探測技術，其二 是根據此一建立之資料將適用之地球物理探測技術進行選用分類，而 第三部分則是將適用之地球物理探測技術的參考案例建立索引。
(二) 地球物理探測技術選用分類建立
第一部份的工作已於第參章第一節第二小節中完成如表 3-3 與表 3-4 所示，以其為基礎進行第二部份工作。在選用分類上本計畫依其可 提供之資訊程度與可應用程度分為 A、B、C 三個類別，A 類別表示該 方法可提供快速大範圍之探測，可快速獲得問題的全貌掌握整體趨
勢，但並無法進行較為細部在深度或可能範圍中的調查，對於尚無法 掌握其整體狀況或具異常區域時可做為對問題最初步之了解；B 類別 表示該方法可提供深度以及可能範圍之資訊，但應先能大致掌握問題 之位置或所在會較佳；C 類別則是表示該方法雖可作為應用，但是通 常僅較適用於問題已十分嚴重之狀況才會有較好的成果。在考量時，
若情況許可，可同時進行三種類別，若對資訊需求相對有限，可選擇 A 及 B 類別，若很明確所需之資訊，可根據對安全檢查問題的了解程 度或需求程度選擇 A 或 B 類別。因在同一個適用地球物理探測技術中 同一個類別可能同時存在多個，為可有其應用上選用之便利，於類別 之後會根據其探測之成效加列 1、2 或 3 的數字，數字小者表其具較高 的優先順序。以下進行選用分類之說明：
1. 混凝土壩
在壩體的裂縫其產生有明顯的電學性質不連續面，通常這些裂縫 由目視可知其位置，採用較高頻的透地雷達探測系統可明確的探測裂 縫之狀態，因此將其分類為 B，而通常要到較為嚴重的裂縫才可由彈 性波層析成像法或地電阻影像探測法探測獲得，因此分類為 C，而這 兩者中，因孔隙的產生直接影響其強度，反映在彈性波之變化會較為 明顯，因此以彈性波層析成像法為 C1 而另一為 C2；而在滲漏問題上，
水的存在對電阻率影像甚大，採用地電阻影像探測可有最佳效果，因 此分類為 B，為有達到一定程度嚴重性的滲漏才可能間接反映混凝土 衰化之情形，採用彈性波層析成像法才會就要效益，因此分類為 C；
而混凝土強度的不足透過彈性波層析成像法可有良好的探測成果，可 由其成果可獲得深度以及可能範圍，因此分類為 B。
的低速帶產生，因此彈性波層析成像法與多頻道表面波震測法皆可有 極好之表現，惟考量多頻道表面波震測法受限於方法本身之 1D 反算 基礎，整體之靈敏度會較低，因此以彈性波層析成像法最佳為 B1，而 淘空後所含有的水分極有利於對電阻率敏感的地電阻影像探測法之施 作，因此設定地電阻影像探測法為 B2，而透地雷達探測法因其為探測 有些為深度之孔洞會稍微降低解析度之緣故而設為 B3，最末設多頻道 表面波震測法為 B4。
在壩基處之滲漏，自然電位法本身可快速獲得整體滲流水平流向 之趨勢，但限於目前反算技術的侷限而無法有效獲得深度與大致範圍 之情形因此列為 A 類，而滲漏造成之含水量增加會明顯造成電阻率的 下降，為地電阻影像探測法提供極好的探測標的，是為 B，而在有較 為嚴重的滲流導致有細粒料洗出或有孔洞而造成彈性波速的變化，彈 性波層析成像法與多頻道表面波震測法才可有較好的成效，而此兩 者，彈性波層析成像法在調查之深度與範圍上有較好的解析度，因此 設定彈性波層析成像法為 C1，多頻道表面波震測法為 C2；而壩基的 滑動調查應用主要在於對黏土層的調查，三者調查成果皆可提供深度 與範圍之訊息，但黏土層明顯有低電阻的行為，可較容易被地電阻影 像探測法測得，因此設為 B1，而雖然黏土層皆有低強度的行為可被彈 性波層析成像法與多頻道表面波震測法測得，但是考量在壩基施作，
彈性波層析成像法可能因其測線皆在一直線上(地表)，而使得折射波 為主要分析內涵，造成黏土層夾在上方較堅硬土層的下方而有無法測 得之情形，因此以多頻道表面波震測法為 B2，彈性波層析成像法為 B3。
於壩座之淘空考量點同壩址之淘空；於壩座之滲漏考量點同壩基 之滲漏。溢洪道之滲漏考量點同壩體之滲漏；溢洪道之裂縫考量點同
壩體之裂縫。前述之結果整理如表 4-1 所示。
2. 土石壩
在壩體/壩頂之裂縫調查上，將裂縫注以低電阻率之鹽水後可使裂 縫與周邊有明顯的差異產生，可使地電阻影像探測法發揮極佳之調查 效果，因此定其為 B1，而此裂縫及其周邊受到應力作用之部分會有明 顯的強度下降情況，此現象以彈性波層析成像法可有良好的探測效 果，但探測得之整體清晰度會較地電阻影像探測法差，因此訂為 B2，
而採用透地雷達探測法隨著天線頻率的選定可對裂縫的分布有明確的 調查結果，惟其訊號恐受地表的不平整以其破碎情形而較差，因此訂 為 B3，而多頻道表面波震測法雖可測得其強度較低的範圍，但受到其 1D 反算的侷限，其在側向上的調查解析度較惟不佳，因此訂為 C 類。
而差異沉陷之調查上，以黏土含量或滲漏為主要調查標的，此兩類可
而差異沉陷之調查上，以黏土含量或滲漏為主要調查標的，此兩類可