歷年地層下陷面積

雲林地層下陷現況


 
1.水準網檢測
統計近29年雲林地區水準測量成果,依照每10年繪製累積下陷量統計如表3,由表中顯示雲林地區在第3階段的累積變化量有減少,但減少的幅度並未如彰化地區明顯,顯示雲林地區仍須持續加強地層下陷管制。 利用地陷監測井資料分析,近期整體壓縮趨勢以內陸地區較沿海地區明顯,其中又以秀潭國小地陷監測井之壓縮趨勢最大,壓縮速率達4.2公分/年,其次為內寮派駐站、元長國小、南光國小、宏崙國小,雲林(540公里)地區之水準檢測,水準檢測成果如圖2與表1,其相關說明如下:
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2.地陷監測井資料分析
統計近29年雲林地區水準測量成果,依照每10年繪製累積下陷量統計如表3,由表中顯示雲林地區在第3階段的累積變化量有減少,但減少的幅度並未如彰化地區明顯,顯示雲林地區仍須持續加強地層下陷管制。 利用地陷監測井資料分析,近期整體壓縮趨勢以內陸地區較沿海地區明顯,其中又以秀潭國小地陷監測井之壓縮趨勢最大,壓縮速率達4.2公分/年,其次為內寮派駐站、元長國小、南光國小、宏崙國小、水燦林國小與東光國小地陷監測井,壓縮速率介於3.0~3.9公分/年,其餘地陷監測井壓縮趨勢則相對較小,但未來仍須持續關注這些區位地層壓縮行為之發展
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3.水準測量成果
(1)統計近29年雲林地區水準測量成果,依照每10年繪製累積下陷量統計表如表5,由表中顯示雲林地區在第三階段的累積變化量有減少,顯示地層下陷防治已有成效,但減少幅度並未如彰化地區明顯,顯示雲林地區仍須持續加強地層下陷管制。
(2)109年雲林地區最大年下陷速率為5.5公分/年,顯著下陷面積為103.8平方公里,下陷速率超過3公分/年以上的主要鄉鎮有:虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉、褒忠鄉、崙背鄉與大埤鄉等6個鄉鎮。
(3)虎尾鎮主要下陷區分布在中科虎尾園區及虎尾高鐵特定區一帶,該區的年平均下陷速率皆大於3公分/年;在中科虎尾園區,最大下陷速率可達4.2公分/年,而鄰近高鐵車站地區,最大下陷速率可達3.3公分/年。
(4)分析虎尾鎮光復國小300公尺地陷監測井資料,該地區地表至深度287公尺的地層均有壓縮行為發生,但主要壓縮範圍集中在第四含水層(深度246~287公尺),由於光復國小鄰近中科虎尾園區,陸續有廠房興建,加上附近亦有許多農田抽水行為,抽水與載重將會使得地層下陷現象更為明顯,因此未來除注意該地區的用水行為之外,同時也需注意現地施工載重的影響。。
(5)土庫鎮內多數水準檢測點下陷速率大於3公分/年,全區下陷情形顯著,分析土庫鎮土庫國中300公尺深地陷監測井資料,該區地表至深度294公尺間的地層均有壓縮發生,但主要壓縮範圍在深度228~273公尺之間,屬於含水層3與含水層4之地層;應用土庫國中GNSS固定站、水準測量、深層水準樁與地陷監測井資料進行比對成果顯示,GNSS固定站與水準測量的監測成果一致,但隨著時間的變化,兩者下陷量明顯大於地陷監測井與深層水準樁的下陷量(地陷監測井與深層水準樁監測量級及趨勢一致),此現象亦說明,在土庫國中鄰近地區於深度300公尺以下可能仍有壓縮。
(6)元長鄉內各檢測點位置分布圖,最大下陷速率為5.5公分/年;分析元長鄉客厝國小300公尺深地陷監測井資料,該區地表至深度298公尺間的地層均有壓縮發生,但主要壓縮範圍涵蓋深度147~292公尺,屬於含水層2至含水層4之地層。
(7)褒忠鄉主要下陷區域分布在褒忠鄉與土庫鎮交界,109年度之下陷速率較去年度略增加至3.7公分/年,配合龍巖國小地陷監測井相對井底之壓縮歷線圖顯示,地層主要壓縮範圍集中在深度107~149與202~227公尺範圍間,屬含水層2至含水層4之地層。
(8)四湖鄉主要下陷區位於該鄉中心之明德國小與南側之南光國小一帶,107年於南光國小設置深度300公尺的地層下陷監測井,經由地陷監測井資料顯示,主要壓縮發生在0~54公尺之間,顯示該地區地層下陷主要應與淺層用水有關。
(9)大埤鄉主要下陷區域位於該鄉西側與土庫鎮、虎尾鎮接壤一帶,最大下陷速率達3.4公分/年,目前已於該區舊庄國小設置1站GNSS連續觀測站與1口地陷監測井,以利後續成果交叉比對及分析。
(10) 近期中科虎尾園區與高鐵雲林站區範圍內(虎尾地區)之主要壓縮量來源,以較深部的含水層4深度範圍為主,淺層的含水層1深度範圍亦有局部貢獻。
4.歷年成果
(1)雲林地區108年5月至109年5月下陷分析
分析雲林地區108~109年平均下陷速率,成果如圖3-108。由圖3-108中顯示,本年度雲林縣下陷速率超過3公分/年以上的鄉鎮包含有:虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉、褒忠鄉、崙背鄉與大埤鄉等6個鄉鎮,最大年下陷速率達5.5公分/年,顯著下陷面積達103.8平方公里。
套疊107~108年與108~109年平均下陷速率圖顯示(如圖3-109),近年雲林地區主要下陷區域集中在內陸鄉鎮(虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉、褒忠鄉、崙背鄉與大埤鄉),沿海地區下陷範圍則主要在四湖鄉、口湖鄉與臺西鄉;分析內陸及沿海區域內重點沉陷區各檢測點成果(表3-20),並依各區域之檢測成果進行說明。
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(2)雲林地區81~91年、91~100年與100~109年累積下陷分析
 
(A)雲林地區80~89年累積變化量
 
分析雲林地區80~89年累積變化量如圖3-124,上述期間,雲林地區主要以沿海的麥寮鄉、台西鄉與內陸的虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉與褒忠鄉為主要下陷中心。89年以前,雲林顯著下陷面積大都在360平方公里以上,最大可達783平方公里,上述期間最大累積下陷量達到93.4公分,主要發生在麥寮鄉。
 
(B)雲林地區90~99年累積變化量
 
分析雲林地區90~99年累積變化量如圖3-125,上述期間,雲林地區主要以內陸的虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉與褒忠鄉為主要下陷中心,92年高速鐵路土木結構完成,高速鐵路正通過最嚴重的下陷中心,因此地層下陷將會對高速鐵路結構產生影響。在這段期間可以看到地層下陷防治開始逐漸發生成效,沿海地區地陷下陷逐漸趨緩,內陸地區地層下陷位置維持在扇央地區,但是下陷速率由最大12.2公分(91~92年),下降至6.8公分(99~100年),顯著下陷面積由703平方公里(91~92年)下降至397.6平方公里。這段期間最大累積下陷量達到84.1公分,主要發生在土庫鎮。
 
(C)雲林地區100~109年累積變化量
 
分析雲林地區100~109年累積變化量如圖3-126,上述期間,雲林地區主要以內陸的虎尾鎮、土庫鎮、元長鄉與褒忠鄉為主要下陷中心,另外在四湖鄉與大埤鄉也有發現下陷狀況。在這段期間地層下陷防治已經發生具體成效,顯著下陷面積在100~109年期間,大部分時間顯著下陷面積維持在100~300平方公里,但在103、104、106與107年,這4個年度水情欠佳,所以顯著下陷面積增加至300平方公里以上。100~109年這段期間最大累積下陷量達到62.2公分,主要發生在土庫鎮。
由整個區域來觀察,雲林縣中山高速公路以西為主要的下陷地區,中山高速公路以東,則為相對穩定的地區,該現象與地質條件及抽水現象有關,中山高速公路以西,在地質的分界上,主要為濁水溪沖積扇的扇央與扇尾,土壤中富含有易壓縮土壤(如粉砂與黏土),加上雲林地區主要的抽水井都集中在扇央與扇尾地區,其中尤其以扇央最多,因此造成近年來,雲林內陸地區發生大量的下陷狀況。
 
(3)雲林地區74~109年累積下陷分析
 
雲林縣地處濁水溪沖積扇南半部,為本省重要的農業縣之一,70年代由於農產品價格欠佳收益不良,加上養殖業利潤優厚之利誘下,導致沿海地區農地大量變更為養殖漁業。惟養殖事業必須仰賴大量淡水以保持魚池水質潔淨,在沿海地區地面水源缺乏的情況之下,養殖業者轉而抽汲地下水,後因過量的抽取地下水,進而引發地層下陷的發生。
 
應用74~109年水準測量成果資料,繪製雲林74~109年累積下陷量圖如圖3-127,圖中顯示早期雲林地區於70年末與80年初有兩個下陷中心,一個位於金湖附近,另一個位於臺西蚊港附近,當時沿海地區主要為養殖魚塭區;85年之後,雲林下陷中心逐漸移往內陸,88年以後下陷中心集中於褒忠鄉、土庫鎮、虎尾鎮與元長鄉;由歷史分析資料顯示,雲林地區下陷中心呈現由沿海逐漸向內陸轉移的趨勢(Lu et al., 2016)。整體評估雲林地區近20年的總下陷量,內陸地區已超過180公分的下陷量,而高速鐵路正經過最嚴重的下陷區(圖3-128)
 
此外,依據高鐵公司的監測資料顯示,雲林地區高鐵沿線在西螺地區無明顯下陷,進入虎尾地區後快速下陷,而土庫、元長地區為最大下陷地區。分析雲林地區81~109年下陷面積如表3-28,累積下陷量圖如圖3-128。
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