海洋科技季刊
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『海底管線專輯』
目　　錄 封面
「海底管線專輯」序言
淺談海底管線施工
如何去保護海域管線
海底管線防蝕塊設計實例
金門海底輸水管線可行性之研究
水下管線光纖偵漏系統簡介
干涉式多點測深儀施測過程的數值模擬
階梯模擬法於非直立堤反射係數計算之應用
重壓艙介紹及操作
　 　
海洋及水下科技季刊八十九年度第十卷第三期封面

「海底管線專輯」序言
（第十卷第三期－序言）
摘要

　台灣地區工業化愈發達，生活愈文明，結果所消耗的資源愈多，使各城市（人口）更需要供應各項資源，如電力、水、油、氣的運送，以及城市產生的廢水陸上無法處理，也要送到外海。除電力以外，其他各項資源以管線來運送是最安全最經濟便捷的方式。台灣地小人多，一地難求，陸上管線的用地幾已達飽和的地步。近幾年來，排放管、油氣管、電廠海水管、學者及各界的先進，研討如何提昇國內的海下技術，並在海下技術季刊逐一報導，使本會的會員能共享其成果。本期季刊就以海底管線為主，說明海底管線施工、防蝕設計保護的方法及海底輸水管線的可行性研究和偵漏系統等專文。

　因受本刊篇幅的限制，各篇僅能簡要的摘述，無法詳述。本專輯所刊出各篇主要以實務為主，避除理論的分析，乃因各作者為工程界者，亦為本輯的特色。各篇內容各有特色，尤以中興工程的可行性分析，最值得推薦。在現代企業經營理念任何的投資，就必須要獲得效益，也就是效率及利益，有無效益就靠可行性研究來作為決策的依據。可行性研究在工程規劃亦是很重要的參考資料，其次海管施工的介紹，說明施工的各項流程及各種不同的工法、管材，各有其不同的特性及效益，俾提供讀者選舉最佳工法的一個參考。另防蝕及保護的介紹，可延長海管的壽年及減少維修費用，亦為海管在設計的重點之一。聲音偵聽系統作為海管偵漏之中研究的先進技術，在此一併介紹，希本輯的刊出對本會會員能有助益，如對本刊任何建言及意見或問題，請多利用本會的網頁首頁電子信箱，只要輕輕一按滑鼠左鍵，即可進入本會COUTA的信箱中，你的來信是我們的最大的光榮。

作者：黃崇友／中油公司海域工程組 組長

淺談海底管線施工
（第十卷第三期－海底管線）
摘要

　地球表面積陸地僅佔四分之一，其餘四分之三則為海水、湖泊或河川面積，故人類活動與水息息相同。遠溯自生物之進化過程，至現代文明生活之所需，諸如水、電、油、氣等之輸送與電廠冷卻水與污水廠處理水之排放等，在在均有賴管線以達到連通水、陸兩域之目的。

　近年來，由於陸上資源枯竭化程度日趨嚴重，海底資源乃因而被發覺其具有極高之供應源，而被重視。各類開發計畫如：溫差發電、深水層利用等海底資源，亦漸由大陸棚向深海水域進行。值與廣泛研究利用之際，國內亦已有諸多單位進行研發中，本協會亦曾委辦理海底輸水管線設計及施工能力之研究，並藉以收集若干世界各國之規劃、設計及施工經驗報導，謹加以整理後冀借本文予以摘敘就教於工程先進。

　此外，由於國內經濟建設之發展，促使海底管線之設置機會大增，也藉以訓練若干國內之施工專業人力，面對即將加入WTO後之自由開放市場，如欲自行擁有此一範疇之參與與資格時，則勢必就軟、硬體雙方面努力，並期政府支持建立妥善之配套措施，就目前既有之基礎上再更上層樓，穩健創新，以落實國內海底管線技術之永續發展。


作者：許硯蓀／大棟營造公司副總經理

　　　　　　　海下協會副祕書長


如何去保護海域管線
（第十卷第三期－海底管線）
摘要

　本篇為摘自Pipeline Industry March 75 RJ Brown所著，其內容主要是評估錨對海域管線可能發生的潛在的損害，由拖錨去決定最實際的埋深。由美國墨西哥灣海管損壞的統計記錄可得其損壞的原因，大都是由拖錨（錨在海床上發生施拉的過程）引起的，在設計時如能考慮消除拖錨的損害，便可消除至少七成以上的潛在損害的因子了。消除拖錨的損害方法，最可行的就是埋管，但埋管的費用是相當可觀的，愈深愈昂貴，因此必須就管線敷設的各段一一的評估，設計出最適當的埋深，以達到經濟及安全兩全的效益。

　　有關設計埋管深度所需考慮的項目如下：

　　----由拖錨可能造成損害所需的修理費用

　　----在暴風情況下埋深對管子的穩定性

　　----海流及波浪對海床的侵蝕

　　----管線不埋的穩定性

　　----現有管線路徑有無浚深計畫

　　上述第一項有必要再詳加說明討論，此為本文的重點。

作者：黃崇友／中油公司海域工程組 組長　　　　　


海底管線防蝕塊設計實例
（第十卷第三期－海底管線）
摘要

　海底管線長期放置於海水中，防止海水的侵蝕，其外部必需安裝防蝕塊，作為犧牲陽極，如下表所示使管子電位達到-0.85伏特以上則不致發生銹蝕。

　如何設計以能適當保護鋼管不致發生銹蝕，除在訂定管線路徑時，注意管線位置儘量遠離電纜外，如需跨越其他管線亦應至少保持18吋以上的距離，以下為12吋及6吋海底管線海床部份（有混凝土包敷）及其離開海床沿平台腳柱向上至海域平台甲板海水部份即所謂昇管（未有混凝土包敷），分兩部份實例計算要達到規定的標準時，其防蝕塊所需的重要，規格及塊數。


作者：黃崇友／中油公司海域工程組 組長

　　　郭秀吉／海德顧問工程公司總經理


金門海底輸水管線可行性之研究
（第十卷第三期－海底管線）
摘要

　金門地區需求量隨著經濟發展及觀光人口增加而成長，除目前政府積極在開發的水源外，由大陸引水應可滿足需求，故本文乃以大陸供水金門之計畫，依所蒐集得到之海圖及金門附近之海氣象條件、地質條件及大陸供水能力等資料，對海底輸水管線進行初步研究，包括供水量概估、管線路線評選、規劃設計基準研擬、管徑管材之選擇及管線之初步設計，並根據初步設計之成果擬訂施工計畫及工程費用概估。經對該計畫進行可行性評估後，工程技術上原則可行，在經濟效益方面，以海底管線自大陸圍頭供應原水至金門，每噸約需30元，較海水淡化廠每噸約需60元為經濟。


作者：許如霖／中興工程顧問社執行長

　　　劉進義／中興工程顧問公司副總工程師

　　　許國強／中興工程顧問公司工程師


水下管線光纖偵漏系統簡介
（第十卷第三期－海底管線）
摘要

　水下管線經常擔負民生物資、能源等長途輸送的角色，是相當便捷的資源通路，也是非常經濟的動脈，一般都沿海床舖設，為了克服海底地形的起伏和長距離的 輸送，多採加壓設計，因此一旦管線因腐蝕或侵蝕而發生破壞，使得管內流體發洩漏，輕則資源流失造成經濟損失，重則發生工安意外造成環境污染；都會對社會造成相當程度的衝擊，因此，偵漏系統有其重要性。

　 傳統的偵漏系統，包括：壓力測試法、側掃聲納觀測法、潛水人員直接觀測法等，除非已產生大量洩漏，否則不易觀察，且亦容易受天候影響，因此，本文介紹一種以分布式光纖干涉式感測器的偵漏系統，不但可以節省成本，更可提高偵測的成功率。


作者：林武文／中山科學研究院研究員


干涉式多點測深儀施測過程的數值模擬
（第十卷第三期－技術研究）
摘要

　基於施測效率及資料解析度等考量，同時進行多點測深已逐漸成為水下測深工作發展的一個新趨勢　目前可進行多點測深的聲納工具在施測原理的分類上可分為：多音束測深聲納（Multi-beam Echo Sounder, MBES）及干涉式海床調查聲納（Interferometric Seabed Inspection Sonar，ISIS）兩類。這兩種系統之施測原理及資料處理過程皆有很大的差異。其中前者發展較早，也較為相關學者所熟知；但後者基本上是以傳統的側掃聲納（Sidescan Sonar）為其聲源，所接收的原始資料也是連續的時間序列（time series）訊號， 而非一般測深機所得的單點迴聲訊號。如何以這種原本無從定位的海床資訊，經過資料處理的方式得到多點水深值，是一個較為新鮮有趣的話題。作者曾於本刊提出以數位影像模擬聲納施測過程一文，本文即以相同的原理方法模擬側掃聲納的訊號發射、海床反應及如何達到測深目的的過程。


作者：張逸中／國立成功大學水工試驗所助理研究員　　　

階梯模擬法於非直立堤反射係數計算之應用
（第十卷第三期－技術研究）
摘要

　綜觀防波堤之演進歷程，早期以阻擋入射波浪、遮蔽堤後穩靜為主，設計上以安全為主要考量，隨著人類擴展海岸空間之利用，防波堤逐漸深水化，且基於安全、經濟、環境等多方考量，具消波、景觀及適合軟弱地盤等特徵之防波堤相繼出現，由常見之直立堤、混成堤、直立式消波堤等，發展出梯形沉箱堤、半圓形堤、曲面堤等非直立式防波堤，可謂港灣工程研發與施工技術上之一項突破。非直立式防波堤之反射特性多賴試驗方法得悉，而Twu(1999)所提出之階梯模擬法，適提供一簡便之理論計算方法，故本文概略介紹其應用方法，並以梯形堤、半圓形堤及混成堤等實例，計算其反射係數變化特性，俾供相關工程之應用。 


作者： 林東廷／台灣漁業及海洋技術顧問社正工程師　　　

重壓艙介紹及操作
（第十卷第三期－技術講座）
摘要

　「海下技術的發展」為本國現階段應努力的目標之一，台灣四周環海，往返交通頻繁。除了海洋資源的開發與保育外，休閒、工作潛水減壓病的預防及治療外 ，在軍方的潛艦救難、海洋探測、失事飛航器具的撈尋、打撈、海底電纜佈放與維修及民間的海底資源開採、大都會污水放流管工程、水下工程技術、海洋環境保護、離、外島水管佈設及陸上（高壓室內作業）工程施工等。減壓艙則是上述工程界面的基礎。在異常氣壓的工作環境下的減壓預防與治療無不需要操作減壓艙的基礎技術來配合。政府在積極擴展海洋事業、推動海事相關工程同時，除引進海下作業技術及裝備以促進國內技術生根發展，尤需建立自主研發能力為要務，方能躋身明日海洋大國之林。


作者： 劉復光／海軍中校救難潛水教官　　　

　

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