歷年地層下陷面積

嘉義地層下陷現況


(一)110年資料與111年資料:
 
1.嘉義地區之水準測量於 111 年 7 月 4 日起測, 111 年 7 月 21 日完 成量測;前一期嘉義地區之水準測量為 110 年 5 至 6 月。
 
2.嘉義地區 111 年平均下陷速率等值圖如圖 7-1.13,今年度並無顯 著下陷面積發生; 嘉義地區 110 年度於溪口鄉、布袋鎮及義竹鄉有顯 著下陷產生( 圖 7-1.14),而今年度( 圖 7-1.15) 嘉義地區除溪口鄉、 布袋鎮西南沿海一帶及鹿草鄉近八掌溪一帶有約 2 cm/yr 之下陷量產 生,其他地區以回脹為主, 相關分析將於第柒章-二-(一)-1 中探討; 嘉 義地區之最大年下陷速率為 2.00 cm/yr ( 鹿草鄉水利嘉 146-CYSZ146)。 然嘉義地區之水準測線延伸至臺南市後壁、新營、鹽水及北門區( 圖 7-1.15 及圖 7-1.16), 因此若考量總測線之成果,最大下陷速率將落在臺南市北門區,下陷量 值為 3.25 cm/yr( 表 7-1.4)。
 
3.分析嘉義地區109~110年平均下陷速率如圖2-22,最大年下陷速率為5.5 cm/yr,位於溪口鄉,顯著下陷面積為132.8 km2。
 
4.套疊108~109年與109~110年平均下陷速率如圖2-23,近2年嘉義地區主要下陷位置發生在東石鄉、布袋鎮、義竹鄉、溪口鄉、新港鄉、六腳鄉等,下陷速率約為1~5 cm/yr。
 
5.80~110年嘉義地區顯著下陷面積如圖2-24,過去29年累積下陷量超過60公分以上的區位,涵蓋有東石鄉、布袋鎮、朴子市、義竹鄉與六腳鄉等鄉鎮;其中最主要的下陷中心為東石鄉與布袋鎮,最大累積下陷區發生在東石鄉。
 
6.分析嘉義地區80~110年之下陷面積如表2-6,過去29年來以東石鄉與布袋鎮為主要下陷中心,下陷區主要以省道臺19線以西為主(朴子市以西)。94年以前,顯著下陷面積都維持在150 km2以上,95年以後,顯著下陷面積都控制在30 km2以內,惟110年受到旱災影響,顯著下陷面積增加至132.8 km2,最大下陷速率亦上升至5.5 cm/yr。
 
7.將嘉義地區80~109年期間的下陷量,分成80~89年、90~99年與100~109年3個階段繪製累積下陷量圖顯示,80~89年以沿海的東石鄉與布袋鎮為主要下陷中心(圖2-25),此時期最大累積下陷量達到93.4 cm,主要發生在東石鄉;90~99年,仍以沿海的東石鄉、布袋鎮與義竹鄉為主要下陷中心,同時可以看到高鐵沿線在新港鄉也有發生沉陷(圖2-26),此時期最大累積下陷量達到63.8 cm,主要發生在東石鄉與布袋鎮交界處;100~109年,以沿海的東石鄉、布袋鎮、義竹鄉與內陸的新港鄉與六腳鄉為主要下陷中心(圖2-27),這段期間最大累積下陷量達到31.6 cm,主要發生在東石鄉與布袋鎮。
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(二)往年資料:
 
1.水準網檢測
109年嘉義地區最大年下陷速率為2.9公分/年(位於溪口鄉),顯著下陷面積為0.0平方公里。由109年度水準檢測結果顯示,嘉義地區的最大年下陷速率較108年減少。109年度嘉義地區主要下陷檢測點如表2;108~109年平均下陷速率圖如圖2。
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2.地層下陷區之資料整合分析
嘉義地區的下陷區主要可分為沿海與內陸地區,其中沿海地區為東石鄉、布袋鎮與義竹鄉,主要抽水的產業為養殖漁業,依據地陷監測井資料顯示,近期沿海地區地層壓縮深度以深層的壓縮為主外,主要壓縮範圍介於深度125~300公尺之間;而內陸地區為新港鄉、六腳鄉、溪口鄉與朴子市,地層壓縮深度以淺層壓縮為主,主要壓縮範圍介於地表至深度約150公尺之間。以下分述各主要沉陷區之相關分析。
1.東石鄉:
(1)主要檢測點內部G056以及水資嘉18歷線圖顯示,該區93年時下陷最嚴重,內部G056年下陷速率達9.0公分/年,102及103年下陷速率減緩,104與107年因為當年度水情不佳,下陷有顯著增加至3公分/年以上,108年與109年逐漸減緩,109年內部G056以及水資嘉18下陷速率分別為1.0與1.3公分/年。
(2)分析東石鄉東石國小地陷監測井資料,該地區主要壓縮範圍介於深度0~37與126~274公尺之間的地層。由地下水位與壓縮量關係分析顯示,含水層2至含水層4壓縮量存在塑性變形,表示土壤仍在壓密中。
2.布袋鎮:
(1)分析區內主要下陷點位嘉45與水利嘉56A歷線圖顯示,檢測點嘉45於104與107年均有顯著下陷,最大下陷速率達4.4公分/年,108年後逐漸減緩,109年下陷速率減為1.1公分/年;水利嘉56A近年來於107年有顯著下陷(3.8公分/年),108年與109年逐漸減緩,109年下陷速率為2.1公分/年。
(2)分析布袋鎮布袋國小地陷監測井資料,該地區主要壓縮範圍集中在深度7~54公尺、152~194公尺與257~284公尺間的泥層與細沙層。應用地下水位、壓縮量與時間關係圖分析顯示,地層隨地下水位變化,當地下水位下降時,地層仍有產生塑性變形。
3.義竹鄉:
(1)分析區內主要下陷點位水資嘉09與CYWRA13歷線圖顯示,水資嘉09於93年下陷最嚴重,年下陷速率達5.5公分/年,99~103年下陷速率逐年趨緩,至104年下陷速率又增至3.0公分/年,105~108年下陷速率約在1.1~3.5公分/年之間,109年下陷速率減為1.0公分/年;CYWRA13近年來於107年有顯著下陷(3.8公分/年),108年與109年逐漸減緩,109年下陷速率為2.1公分/年。
(2)分析義竹鄉南興國小地陷監測井資料,其中主要壓縮範集中在深度202~286公尺的泥層與砂層。應用地下水位、壓縮量與時間關係圖分析顯示,地層隨地下水位變化,當地下水位下降時,地層仍有塑性變形產生,代表地層將會有持續壓縮的情況。
4.新港鄉與六腳鄉:
(1)分析新港鄉主要下陷點位水利嘉49與六腳鄉主要下陷點位水利嘉42歷線圖顯示,水利嘉49檢測點104年、106年與107年都有顯著下陷,近3年下陷速率多在2~3公分/年,109年下陷速率為1.9公分/年;水利嘉42於99年、100年與106年都有顯著下陷,近3年下陷速率已逐年減低,109年下陷速率為1.6公分/年。
(2)由新港鄉安和國小地陷監測井資料顯示,地表至深度186公尺的地層均有壓縮行為發生,主要壓縮範圍發生在深度39~156公尺的砂層與泥層。安和地下水位觀測站主要有4個深度的地下水位觀測井,涵蓋3個含水層(含水層1、2及4),井深分別為59、96、164與285公尺。其中96與164公尺的地下水位有顯著逐年下降趨勢,顯示在含水層2有集中抽水現象,進而導致地層下陷,由於該地區主要用水產業為農業,未來需注意該地區農業用水使用狀況,調控耕地面積與地下取水量,以進一步減緩地層下陷。
5.朴子市:
分析區域內主要下陷點位內部I042與水利嘉64歷線圖顯示,96~103年下陷速率逐年下降,104年因水情不佳下陷速率超過3公分/年,105~108年下陷速率分別約在1.2~2.4公分/年與0.2~2.6公分/年之間,109年下陷速率分別為1.7與1.5公分/年。
3.監測井資料顯示等之資料整合分析
1.統計近29年嘉義地區水準測量成果,依照每10年繪製累積下陷量統計如表5,顯示嘉義地區在3個不同階段的累積變化量有逐期遞減,顯示嘉義地區地層下陷有顯著獲得改善。
2.分析108年5月~109年5月水準測量成果顯示,嘉義地區最大年下陷速率為2.9公分/年,位於溪口鄉,顯著下陷面積為0平方公里;主要沉陷位置分為沿海與內陸等地區,沿海區主要在東石鄉、布袋鎮與義竹鄉,內陸區主要下陷位置在溪口鄉、新港鄉、六腳鄉與朴子市。
3.經由地陷監測井資料顯示,嘉義內陸地區(六腳及新港)主要壓縮深度約在地層180公尺以內,沿海地區(東石、布袋與義竹)主要壓縮深度則位於大約125~300公尺之間,經現地踏勘,嘉義內陸地區主要土地使用為農業區,沿海地區主要使用類別為養殖魚塭區。
4.由新港鄉安和國小地陷監測井資料顯示,地表至深度186公尺的地層均有壓縮行為發生,主要壓縮範圍發生在深度39~156公尺的砂層與泥層。安和地下水位觀測站深度96與164公尺的地下水位有顯著逐年下降趨勢,顯示在第2含水層可能有集中抽水現象,進而導致地層下陷,由於該地區主要產業為農業區,未來需注意該地區農業用水使用狀況,調控耕地面積與地下取水量,以進一步減緩地層下陷。
5.嘉義地區之地層壓縮行為仍持續發生,且地區內除新埤國小地陷監測井之長期平均壓縮速率小於1公分/年外,其餘各地陷監測井之長期平均壓縮速率均大於1公分/年(壓縮速率介於1.3~3.1公分/年),其中又以濱海地區的網寮國小地陷監測井最為顯著,長期平均壓縮速率達3.1公分/年;而近期103年12月至109年10月之地層壓縮行為則以鄰近高鐵的安和國小地陷監測井最為明顯,年平均壓縮速率為2.0公分/年,其次為濱海地區的布袋國小與南興國小地陷監測井,年平均壓縮速率介於1.5~1.9公分/年之間,其餘各地陷監測井之年平均壓縮速率介於於0.8~1.4公分/年。
 
 
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4.歷年成果
嘉義縣檢測點高程成果與歷年水準檢測成果分析比較,說明如下:
1.嘉義地區108年5月至109年5月下陷分析
分析嘉義地區108年5月~109年5月平均下陷速率如圖3-44,最大年下陷速率為2.9公分/年(位於溪口鄉),顯著下陷面積(下陷超過3公分/年以上)為0.0平方公里。套疊107~108年與108~109年平均下陷速率圖如圖3-45,顯示近兩年嘉義地區主要下陷位置發生在東石鄉、布袋鎮、義竹鄉、溪口鄉、新港鄉、六腳鄉及朴子市等,下陷速率約為1~3公分/年。表3-28為109年嘉義水準測線中主要下陷鄉鎮的主要檢測點分析表。
以下對於上述沿海鄉鎮東石鄉、布袋鎮與義竹鄉,與內陸高鐵鄰近地區朴子市、新港鄉與六腳鄉以及臺南北門等區分析其下陷情形:
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2.嘉義地區80~89、90~99與100~109年累積下陷分析
 
應用嘉義地區自80~109年的水準測量成果,分析每10年的下陷變化,說明如下:
 
(1)嘉義地區80~89年累積變化量
 
分析嘉義地區80~89年累積變化量如圖3-59,上述期間,嘉義地區主要以東石鄉與布袋鎮為主要下陷中心,下陷區域則以省道台19線以西為主(朴子市以西)。90年以前,嘉義顯著下陷面積都維持在190平方公里以上,最大累積下陷量達到93.4公分,主要發生在東石鄉。
 
(2)嘉義地區90~99年累積變化量
 
分析嘉義地區90年~99年累積變化量如圖3-60,上述期間,嘉義地區主要以東石鄉、布袋鎮與義竹鄉為主要下陷中心,同時可以看到高鐵沿線在新港鄉也有發生沉陷。在這段期間可以看到地層下陷防治開始逐漸發生成效,顯著下陷面積在95~100年快速下降至30平方公里以內,99年因為當年度有明顯乾旱,所以顯著下陷面積增加至198平方公里。這段期間最大累積下陷量達到63.8公分,主要發生在東石鄉與布袋鎮交界處。
 
(3)嘉義地區100~109年累積變化量
 
分析嘉義地區100~109年累積變化量如圖3-61,上述期間嘉義地區主要以沿海地區東石鄉、布袋鎮、義竹鄉與內陸新港鄉與六腳鄉為主要下陷中心。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101~109年期間,大部分時間顯著下陷面積減少至0平方公里,僅有在104與107年,因為當年度水情欠佳,所以顯著下陷面積增加至90.9與114.2平方公里。這段期間最大累積下陷量為31.6公分,主要發生在東石鄉與布袋鎮。
 
3.嘉義地區80~109年累積下陷分析
 
經由80~109年之量測資料比較分析,嘉義地區29年來總下陷量在60公分以上之下陷區,涵蓋有東石鄉、布袋鎮、朴子市、義竹鄉與六腳鄉等鄉鎮;其中最主要的下陷中心為東石鄉與布袋鎮,最大的累積下陷區發生在東石鄉。其中嘉義地區80~109年之下陷面積分析如圖3-62,累積下陷量等值分布如表3-35與表3-36所示。
 
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