海洋科技季刊
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『水深量測暨海中偵搜技術專輯』
目  錄 封面
「水深量測暨海中偵搜技術」專輯序言
海上緊急救難與水下偵搜
海氣象資訊支援海上搜救打撈作業簡介
澎湖華航CI611機身搜尋-H區搜尋成果
溺水人員搜尋作業之探討
多音束測深資料及側掃聲納影像對水下目標物的偵搜與辨識能力
建立海域搜救作業資訊系統之研擬
海洋資料庫的數值海底地形資料整編成果
海底電纜佈設工程技術初步探討
人工岬灣與養灘綜合工法
海岸生態工法可能遭遇的困難和解決方法
海岸工法之規劃與管理
新聲納材料之研析
海洋及水下科技季刊九十二年度第十三卷第二期 封面

「水深量測暨海中偵搜技術」專輯序言
(第十三卷第二期-序言)
摘要

 近年來發生多起海域空難事件以及貨輪失蹤沉沒事件,如國華航空新竹海域空難、多起軍機失事墜海、華航及復興澎湖海域空難、花蓮一號貨輪失蹤、廣源輪沉沒等事件,再加上台灣地區每年漁船船難及漁民受難頻繁,可以說是我國海域災難事件不斷,急需建立我國海域搜救作業資訊系統以利海域搜救作業之進行。水道測量與水下搜尋的能量,長期以來由海軍負責相關之工作;然而近年來受到國防精實案之影響,人力上大為縮減,使得在相關工作發展受到影響。另一方面,在政府極力發展海洋的政策之下,對於海洋資料更新速率要求,及海上緊急救難水下偵搜之需求愈來愈殷切,因此實有必要結合國內產、官、學、研各界能量,積極引導共同參與,期能有效配合海洋國家及海洋立國之政策。

 中華民國海下技術協會曾於民國87年舉辦「水下偵搜打撈技術研討會」,參加會員團體頗多,成果斐然,結論有下:

(一)水下偵搜與打撈技術之建立,對發展及推動國內海下技術相當重要,展目標應以實用為主,尤其應結合現有國內既有相關技術之能量與經驗(如中科院、工研院),強化整合積極推動,以落實「海洋產業」為優先。

(二) 為落實及建立海上緊急應變處理系統,應由相關主管機關支持合適單位結合產、官、學、研及國防單位,針對國內海下技術能力(如人力、相關儀器設備…等)現況進行調查評估,並建立網路資訊查詢服務系統,以提供相關主管單位決策及緊急應變處理之參考。

(三)中華國海下技術協會結合國內產、官、學、研及國防單位,對國內關海下偵搜與打撈技術現況資源能量進行調查,並評估規劃緊急應變系統之可行性研究,以作為未來決策之參考。

(四)水下偵與打撈技術人員之教育訓練,應結合職訓機關能量,以落實照制度,提高工作品質及安全。

(五)加強與國外相單位合作,提供技術轉移,同時整合國防單位、現有難中心、其他相關單位建立人力、儀器設備等技術能量,並逐步建立資料庫查詢系統,進而完成水下偵搜與打撈緊急救難系統。

(六)為落實水偵搜與打撈技術等相關能力之建立,研擬適當之執行方案以加速建立海下技術與推動海下科技產業之發展及供相關機關決策之參考。

 有鑑於此,本期季刊提出此專刊,主要目標在於能明確地給予政府意見,去報導國內外水下偵搜技術或相關案例,以期發展國內水下搜尋之測量技術;另外,亦提出建議討論如何能有效運用政府及法定力量,去整合國內現有的人力資源或相關單位,建立一個可長可遠,容易運作的水下偵搜緊急救難作業系統。


作者:宋國士/台大海研所 副教授

海上緊急救難與水下偵搜
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要
  台灣四面環海,隨著海岸海洋管制的開放,國人的生活空間已逐漸向海洋拓展。而政府也日愈對海洋重視,內政部更明白昭示,領海範圍之海域為我藍色國土。舉凡國計民生,各方面與海洋之關係密不可分。近世紀以來,由於世界各國交通事業長足發展,相對的,也衍生許多交通海空難事故。當有事故發生時,水下偵搜能力即成為海上救難及事故原因分析的重要關鍵。水下偵搜及打撈技術是一門跨領域之整合型科技,舉凡海洋地質及海底地形之研究、海洋能源、礦產之探勘與開發,海底古沉船考古探勘,水下海底管線定位與舖設等,均與水下偵搜技術有關。

  如何於有效時限內掌控發射訊號的電力及信標,除人員救難外,探尋失事飛機殘骸的正確位置並找到黑盒子當為不幸事故發生後的首務之急。水下偵搜技術主要包括:水文調查技術、水面偵搜、信號偵搜、聲納作業技術及水下打撈等,能否發揮或提高水下偵搜能力達成任務都與偵搜測量專業人員之素質有密不可分之關係。我國政府在執行華航與復興空難事件的就難中雖顯得較為粗糙,但相較於國華空難事件,現有國內海中搜救的技術資源,已表現具有初步發展之作業雛形且進步許多。其間差異是在於國內產業界的加入及政府全力之參與及協調。本文除首先講述國外空難事件處理案例外,亦對搜尋儀器之使用作一初步評估及介紹。


作者:宋國士/台大海研所 副教授    


海氣象資訊支援海上搜救打撈作業簡介
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要

 華航CI-611班機於民國91年5月25日下午3時28分在澎湖馬公西北方約10浬高度約3萬5千呎處失事,意外發生後全國震驚難過,搜救生還者工作旋即展開,當時海面漂流物散佈相當廣,且隨著海流移動擴散,海上搜尋相當困難。中央氣象局隨即在謝局長的指示下製作澎湖北方海上漂流物軌跡預測圖,檢視七股氣象雷達回波圖,傳真提供台灣海峽最新海氣象觀測及預報資訊,並派員進駐中央災害應變處理中心澎湖指揮所,盡力協助現場救難工作。稍後氣象局又提出澎湖北方海域逐日海流流速、流向及海水位變化預測圖,建立「中央氣象局海氣象資訊支援海上搜救打撈」專屬積極提供有用的海緝項資訊網站,繼續協助空難飛機殘駭及黑盒子打撈工作


作者:徐月娟/中央氣象局海象測報中心主任   


澎湖華航CI611機身搜尋-H區搜尋成果
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要
 民國九十一年五月二十五日,華航CI611班機於澎湖目斗嶼附近海域發生空難事件。工業技術研究院本執行經濟部科技專案所建立之海域調查相關技術的應用,與國內學術單位在飛安委員會指導下成立「海洋研究搜尋團隊」,協助華航CI611空難飛機殘骸之蒐尋工作。提供「側掃聲納系統」及「全球衛星定位系統」等海域探測技術進行指定區H區域搜尋工作。調查結果顯示,位於失事飛機位置向預定航線方向延伸約10公里之海域並無發現可疑失事飛機殘骸。

 本文就事件發生後工研院參與協尋之始末,包括對外聯絡、協調、動員、搜尋技術整合以致復原等撰述之,並提供建議提供未來水下搜尋技術規劃整合之參考


作者:羅聖宗、連永順、林勝豐、錢正明、張恆文、黃序文、楊文喜

   /工業技術研究院能源與資源研究所   


溺水人員搜尋作業之探討-以苗栗縣鯉魚潭水庫搜尋作業為例
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要

 水下目標物之搜尋、辨識與定位是一項極為專業的團隊工作,其過程需結合理論與現場實做二個部分,而含蓋之專業領域基本上可包括:海洋大地工程學、海洋地質學、物理海洋學、水下聲學、水下聲學儀器操作、定位與導航、影像資料判讀與處理等。此外,尚需配合精良與保養完善之儀器設備、良好之海況、恰當之海上載具﹝研究船﹞、精湛之航海與操船技術、以及研究人員豐富之海上作業經驗、強健的體魄與堅定的意志,方有可能圓滿達成任務。苗栗縣鯉魚潭水庫溺水人員之搜尋工作中,使用之水下工程探測儀器包括側掃聲納系統與水下攝影系統。經過二日之搜尋,在確認目標物之位置後,將遺體順利打撈上岸。本次任務能夠圓滿完成的因素,除了上列項目之配合外,中華搜救總隊隊員的協助與支援,是本次任務成功的主要因素之一。在搜尋作業中,陸上人員協助進行影像重複判讀以及將水下攝影機停放於目標物上,是本次任務過程中極為珍貴的經驗。


作者:田文敏/中山大學海洋環境暨工程學系  副教授   


多音束測深資料及側掃聲納影像對水下目標物的偵搜與辨識能力
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要

 雖然多音束測深系統被描述成具有”全域涵蓋(100% coverage)”的測量能力,但這種認知對初學者來講很容易被誤導,這是因為所謂的”全域涵蓋”,不過是在尺度上的一種現象描述;其實,多音束測深系統的測量成果並不能保證能完全偵測到受測海床面上的各式大小目標物件,它的成果所繪製之海底地形圖與側掃聲納海床影像圖(Sidescan Sonar Imagery)所產生之地貌圖來相比,解析度較差,因此較不能得到辨認水下目標物所需的分辨元素。報告中,將會說明側掃聲納數位影像和多音束測深地形圖,以此來解釋上面所闡述的現象與觀念,使能瞭解到側掃聲納在現今海底偵搜作業的重要及其特殊限制


作者:宋國士/台大海研所 副教授


建立海域搜救作業資訊系統之研擬
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要

 近年來發生多起海域空難事件以及貨輪失蹤沉沒事件,如國華航空新竹海域空難、多起軍機失事墜海、華航澎湖海域空難、花蓮一號貨輪失蹤、廣源輪沉沒等事件,再加上台灣地區每年漁船船難及漁民受難頻繁,如民國八十四年至八十六年三年間因為天災而導致之沉船有118艘、破損的有626艘、失蹤的有13艘,漁民因為落海或沉船死亡的有90人、重傷的有1人、輕傷的有9人、失蹤的有90人,可以說是我國海域災難事件不斷,急需建立我國海域搜救作業資訊系統以利海域搜救作業之進行。


作者:顏厥正、羅聖宗、張恆文、林勝豐/工業技術研究院能源與資源研究所


海洋資料庫的數值海底地形資料整編成果
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要

 海洋資料庫在國家海洋科學研究中心的託管下,主要任務之一便是將歷年所費不貲的海洋探測資料妥善保管及整合,透過有效的資料管理及處理技術,將所收集到的資料發揮最大的價值,其中,水深資料庫便集結了國內三艘研究船歷年探測研究成果及國外其他資料來源,公開了整編的數值地形資料,適合用於學術研究的基本資料,也展現出較以往更清楚的海底地形地貌。在陸地或海洋,地形的資料位於基礎的圖層之一,也是最具體展現國土概念的基本資料。本文說明整編台灣附近海域、南海海域及東亞海域三組數值海底地形資料所需要的資源及處理技術,簡介了海洋資料庫在整編資料過程中所扮演的角色及自我賦予的任務,也以數值地形模式展示「藍色國土」的外觀


作者:劉紹勇/國家海洋科學研究中心 海洋資料庫

海底電纜佈設工程技術初步探討
(第十三卷第二期-水深量測暨海中偵搜技術)
摘要

 由於海底電纜佈設技術提昇及其應用之經濟效益彰顯,未來台灣應用海底電纜做為本島與離島、離島和其他島嶼的主要輸電線路以及離岸風力電廠與岸上電力接線連結等市場前景可期。

 國內在近淺海域海纜的鋪設技術已初具規模,未來在較深海(水深10-150公尺)高電壓電纜佈設保護工程上仍有待技術提升,本文則初步探討海底電纜佈設及保護工程技術藉以拋磚引玉,建立國內海底電纜佈設自主技術與產業發展


作者:羅聖宗、馬名軍/工業技術研究院能源與資源研究所

人工岬灣與養灘綜合工法
(第十三卷第二期-海岸新工法與海洋再生)
摘要

 在過去的半世紀,由於社會與各種大規模經濟活動的需求,台灣海岸的地貌經歷過一場劇烈的變化,不僅海域污染嚴重,原有的自然海岸也所剩無幾,代之而起的是無數的剛體結構物與混凝土消波塊。這些海岸防護的硬體設施,雖然完成了所謂的時代性與階段性的任務,發揮了海岸防災的功能,同時也加速了海灘侵蝕及國土流失。經濟部水利署目前正在檢討過去台灣在海岸防護工作的績效,極欲整建既有防護設施,並宣示將採取「迥異於以往的策略及工法」。筆者擬藉國內海工界有識之士倡議「海岸新工法」之際,拋磚引玉,撰文報告多年來潛心研究海岸地貌及靜態平衡岬灣的心得,期望海工界的同仁,捨棄既有的成見,一齊來討論,共同為台灣創造安全、自保、美觀及親水的近自然海(灣)岸。


作者:許榮中/中山大學海洋環境及工程學系 教授   

海岸生態工法可能遭遇的困難和解決方法
(第十三卷第二期-海岸新工法與海洋再生)
摘要

 台灣近三十年來,由於經濟的快速成長以及懷抱 ”人定勝天” 之古訓,沿海低漥或稍有侵蝕之海岸,都已大量的興建海岸結構物以防止潮浪為害。此等海岸防護大多採取與潮浪”對抗”之思維處理,以致數百公里海岸現已為混凝土海堤以及各式各樣的混凝土異形塊所圍繞,原有的天然海岸、沙丘、防風林等消失殆盡,令人不忍卒賭。

 另一方面,由於河川入海域的污染,環境變遷以及人類的過分漁撈、干擾,近海漁業資源亦已明顯的逐漸貧乏退化。由於世界環境倫理的演進,人對環境品質的要求日高,於是文明先進國家近代自然與生態工法漸趨普遍,期望能盡量減低人對環境生態的干擾破壞,讓人與自然能和諧共處以求永續發展。目前河川近自然與生態工法實施較多,也已獲得了相當的成果;然在海岸方面則尚有很多的問題,混淆不清,阻礙重重,亟待建立共識,以期儘早付之施行。


作者:許時雄/成功大學水利及海洋工程學系 兼任副教授

       淡江大學水資源及環境工程學系 兼任副教授

 

海岸工法之規劃與管理
(第十三卷第二期-海岸新工法與海洋再生)
摘要

 本文將首先討論海岸防護工程的必要性;其次,說明護岸的主要目的是為因應海岸侵蝕問題,應先認識了解再對症下藥,進一步探討海岸防護之時代對策,包括「新時代的海岸防護理念」、「海岸規劃七金律」、「永續利用之海岸空間利用原則」、「運用非工程管理手段」、「填海造地的規劃設計」以及「新時代海岸防護措施」;再其次,摘要研析海岸親水設計與生態工法的區別與精神;然後,復分別探討護岸的管理,內容包括「徹底了解當地海岸環境特性」、「設定護岸理念與擬定管理策略」、「護岸工法之選擇」、「利於生態的護岸工法」、「設定護岸工程承受風險程度」、以及「現場追蹤、維護與管理」六方面;最後,就台灣現況展望未來,完成本文之結論。


作者:薛曙生/方舟工程顧問公司 總經理

 

新聲納材料之研析
(第十三卷第二期-海洋技術在軍事上應用)
摘要
 聲波是唯一能在海洋中作長距離傳輸的重要物理場,近年來,由於許多新材料的開發研製,其優越的水聲性能,廣泛地滿足水中工程的應用,本文僅就近年來較受囑目的一些新聲納材料作一研析,如壓電陶瓷複合材料適用於低頻水聲通信、低頻主動拖曳式聲納與水中聲源,壓電高分子聚合物材料適用於全向掃瞄警戒聲納與潛艇舷側陣列聲納,超導材料適用於極低頻大功率水聲換能器、以及海洋環境監測與水中目標偵測,供有興趣於聲納設計者參考。

關鍵字詞:壓電陶瓷複合材料、稀土磁致伸縮材料、Terfenol-D、壓電高分子聚合物材料、超導材料


作者:林武文/永達技術學院電子工程系教授兼學術副校長

 

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