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2 處 (左右壩座

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3.最小讀數︰1公厘及1"(經緯儀)。

歸納上述榮華壩定期監測項目及頻率如下表3.7.1 表3.7.1榮華壩定期監測項目及數量【24】

工程結構

物/設施

監測設備 數量 資料收集/ 量測頻率 監測目的 備註

#2 號崩坍

傾斜儀 4 支 每月一次

偵 測 邊 坡 位 移 量 及 滑 動 面 位 置

84 年 12 月裝設及 94 年 11 月增補設 3 支

位移沉陷點 7 點 每月一次 偵 測 邊 坡 位 移 量

壩體應變計*

4 組

3.8榮華壩警戒值

警戒值訂定之目的在利用理論推估各儀器之歷年監測資料及參考 國內外相關文獻,以邊坡穩定及壩體行為定性評析(穩定性、相關 性、ㄧ致性、突變性、對稱性)及定量評析(理論分析法、統計分 析法、經驗法)研判,制訂各種監測儀器之警戒值上、下限,藉此 能以較便捷之方式對儀器功能或結構物行為做一初步之研判【25】。 而當儀器之監測值超出警戒值上、下限時,並不一定代表結構物發 生危險,而可能係儀器發生故障或結構物物性局部異於尋常之現 象,需立即採取必要之校核行動,包括現地之檢查、加密量測,並 做進一步之評估當監測值超出警戒值時,除非有特殊原因,通常係 表示儀器功能或構造物可能有異於常態之現象,但尚未達危險狀態。

一、警戒值訂定

(一)#2 號崩坍地邊坡傾斜儀(管)觀測警戒值

(a)A1 傾斜管累積變位歷時曲線圖

(b)A2 傾斜管累積變位歷時曲線圖

(c)A3 傾斜管累積變位歷時曲線圖

圖 3.8.1 傾斜儀(管)歷時曲線警戒斜率圖【26】

(二)壩體擺線儀警戒值

榮華壩擺線儀先前因故障待修,修復後還經過一段校正期,所以目 前觀測資料相當有限,因此本次安全評估根據類似新建水庫初期蓄 水訂定警戒值的作法,以理論分析方式(有限元素模型)進行警戒值 的推估,由於拱壩之變形與溫度及水位有相當密切的關係,在不同 水庫水位(淤積高程已達 El. 408 m ,正常最高水位為 El. 413 m , 水位之變動範圍為 El. 408~413 m)情況下,考慮最高溫度 32.65 ℃ 及最低溫度 8.65℃,求得壩體各測讀站處之變位,並配合量測值進

行校正調整建立上、下限型式之警戒範圍。

(a)擺線儀 PL4 警戒界

(b)擺線儀 PL2 警戒界線圖

(c)擺線儀 PL3 警戒界線圖

圖 3.8.2 擺線儀警戒界線圖【26】

(三)壩體應變監測警戒值

榮華壩應變計埋設於壩體內,年久之後靈敏度並不理想,且觀測值

常須藉由各項轉換、修正過程,方能求得實際對應於結構應力之應 變量。雖然由混凝土彈性模數及強度資料可換算出壓縮警戒值約 為:-300 (×10-6)、拉伸警戒為:70 (×10-6),但由於目前未進行 無應力應變計之量測,亦無應變值轉換係數,因此無法求得壩體之 實際應變,只能針對其讀值變化的趨勢做為研判之主要基準,提供 壩體局部變形資訊。

(四)滲漏量水警戒值

由於廊道內滲漏水理論分析較複雜,目前尚未有此文獻。參考德基 壩之初期之滲漏水安全準據規定,壩基廊道為 0.5 Lugeon ,此係 受隔幕灌漿完成後其漏水量需低於 3Lugeon 之要求。榮華壩因目前 滲漏量資料甚少,初步仍依隔幕灌漿漏水量規定及水庫淤積情況,

計算廊道漏水量警戒值。計算結果當水庫水位於 EL.413m ,漏水量 採 2Lugeon 時,其壩基廊道滲水量約為 4 ltr/min ,依此計算值當 初步警戒值【26】。

(五)地震儀監測警戒值

榮華壩壩頂之警戒型地震儀監測之 PGA 值大於 25 gal (相當於四 級以上之地震)時,水庫管理人員即應進行震後立即檢查。若大壩 下游面有因震損而呈現潰壩之徵兆,或上游區有因邊坡滑落庫區,

均應立即進行潰壩或即將發生潰壩之處理措施。且有潰壩之潛在危 機時:

1.快速檢視大壩與壩座之異常狀況。

2.評估潰壩之潛在危機。

3.若潰壩即將發生,則必須設法對下游居民發布警報。

(六)壩頂經緯儀觀測警戒值

經緯儀系統之前因故障送修,有一段時間未進行觀測,目前觀測資

料不多,無法有效進行資料迴歸分析,因此比照擺線移同樣利用理 論的方式建立警戒值,分析模型及考慮因素同擺線儀之分析,利用 各個不同水位、最高溫(32.65℃)及最低溫(8.65℃)下,壩頂反射稜 鏡(CS1 及 CS2)處之變位(X、Y 及 Z 向),配合量測值進行校正,建 立對應之警戒上、下限,如圖 3.8.3 及圖 3.8.4 所示,並訂出上、

下限曲線之近似方程式做為參考之用【26】。

(a)X 向

(b)Y 向

(c)Z 向

圖 3.8.3 壩頂經緯儀 CS1 之三向變位警戒界限與量測值圖【26】

(a)X 向

(b)Y 向

(c)Z 向

圖 3.8.4 壩頂經緯儀 CS2 之三向變位警戒界限與量測值圖【26】

榮華壩於 92 年 12 月訂定初步警戒值如表 3.8.1,由於影響大壩或 邊坡之外界因素相當多,因此警戒值仍需持續觀測爾後資枓、地質 參數資料及環境之變異性加以調整。

表3.8.1 華壩監測儀器警戒值建議一覽表【26】

監 測 項 目 監 測 儀 器 警 戒 值 應 變 方 式

1.邊坡之滑 動 沉陷位移觀 測點、傾斜管

30 天變位達 5mm 以上或 15 天變位達 3mm 以上或 10 天之變位達 2mm 以上。

總變位量達 15cm 以上。

加強現地檢視、加密 觀測、現地裂縫之描 繪,配合地下水位、

季節及降雨量檢討 邊坡穩定性。

2.壩基廊道滲

水量 量水堰 4 ltr/min 以上

加強現地檢視、加密 觀測、注意滲漏水質 之變化

3.壩座排水廊

道滲水量 量水堰 依據滲漏量歷時變化關 係圖及滲水混濁含細料

配合降雨研判排水 孔是否堵塞,清洗及 加鑽排水孔。

4..地震 地震儀 PGA≧25 gal 相當於 4 級 地震

加強現地檢視及其 他監測儀器評估

二、監測值逾越警戒值之處理原則

由於觀測工作為持續不斷之工作,因此資料相當龐大,通常須 將觀測資料以適當比例依時間繪成曲線,並將影響該觀測資料之因 與果之曲線繪在一起以利比較研判。曲線中可顯示長短期之趨勢或 異常之突變,乃可據這些曲線之變化趨勢,與過去觀測資料及根據 結構學、力學理論及自然現象之預期趨勢相比較,並加以評估,如 果發現之趨勢偏離預期之正軌時,表示可能有問題,應加以校核及 改善,如屬單一之異常讀值,則可能屬人為或儀器偏差,如為重大 異常讀值,則可能屬儀器或系統之故障或結構物發生問題。當儀器 於日常氣溫及材料特性無明顯改變時,儀器監測值逾越本報告之警 戒值時,可能發生的原因為:

(一)儀器本身之功能異常。

(二)大壩結構或壩座或邊坡安定異常。

榮華壩目前皆屬於營運中之結構物,於平常營運期間,從以往之觀 測營運紀錄,皆屬於穩定狀態。異常狀況大多出現於豪雨、地震或人為 因素情況發生。因此當發現某一儀器之監測值逾越警戒值時,應特別注 意氣候、環境之變化,並針對觀測曲線之變化趨勢配合前述之定性及定 量評估方法加以比較,初期以採加密量測及注意現地之檢查及整體監測 資料之評估,以便確認原因所在並研擬改善措施方案,避免影響正確判 讀【25】。其監測值逾越警戒值處理流程詳如圖3.8.5所示。

三、行動值之建立

行動值係指構造物容許之最大極限值,當監測值超過行動值時,表 示構造物已處於緊急之狀態,須立即採取緊急應變之各項措施,因榮華 壩於建造初時,所設監測儀器因年久失修或文件付闕致部分監測數據原 始初值已無可考,有待從新檢核設立,並同時建立妥適行動值,在未設 立前仍以如圖3.8.5 監測值逾越警戒值處理流程辦理。

監測值逾越預警值

校核當時有否地 震、高水位、巨 大降雨量發生

根據觀測曲線之變 化及走勢與預期者 比較有否異常 校核該儀器功

能有否異常

修儀器

校核其他相關儀 器之觀測值或曲 線有否異常

檢視該儀器附近 周圍之結構及環 境狀況局部有否 異常

校核相關儀器之 功能有否異常

維修儀器

全 面 檢 視 大 壩、基礎及環 境狀況有否異

該儀器果存疑並追蹤

異常資料顯示潛在問題

複核評估潛在問題

提報上級單位

研擬改善措施方案

該儀器果存疑並追蹤

圖3.8.5 監測值逾越警戒值處理流程【26】

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