海洋科技季刊
首頁 > 海洋及水下科技季刊 > 九十 五年度第十六卷第三期
『海事工程與技術專輯』

「海事工程與技術」 專輯序言
(第十六卷第三期-序言)
摘要

 台灣四面環海,海域面積廣闊,海岸線總長約1,140公里。近幾年來,台灣海域使用及開發行為主要包括填海造地、海底管線、海岸防護工程、跨海橋樑、其他工程用海(如海域風力發電、海洋觀測站…等)。台灣周圍海域目前規劃中或進行施工中海域開發利用,如施工中台肥公司海洋深海水計畫,及規劃中包括台灣-澎湖161KV電纜線路工程計畫、近岸風力發電計畫及大陸與金門海底輸水管工程計畫等。近十年來各國對於海洋所造成全球氣候變化之因素亦積極投入相當大之關注,海洋之開發也向多元化的技術邁進。

 觀之國內近十年來,由於我們經濟之成長、教育水準之提高、國民生活之富裕,所以我們也逐漸重視生活之品質,對於生活環境之要求也日益提高,但是大家應清楚台灣土地資源是十分有限的。在平地地區可以開發之土地已達飽和,一方面要發展經濟,一方面也要顧及國民生活空間之需求。所以除了平地的發展之外亦需在兼顧安全與保育情況之下,有限度的利用山坡地,除此一途之外,向海洋拓展生活空間乃必然之趨勢,而拓展海洋空間需要有科技的技術與工程的技術,先進國家如歐美與日本已有很多成功的例子,開發完成之土地做了很多使用,包括住宅、遊憩、休閒、工業設施、港埠交通設施等等。區域計畫第二次通盤檢討為彰顯海洋國家特色,已將海域地區範疇訂為:「自已登記土地外圍之地籍線,向海域至領海範圍間未登記之水域。」並納入區域計畫第二次通盤檢討實施範圍。對土地資源缺乏的我們,台灣應開始積極地從事這方面的技術研究。

 本期季利共有六篇文章,涵蓋海事工程相關議題,「台中港南填方區圍堤封口之研究」,利用現場海流實測資料校驗流場數值模式以及封口流速經驗公式,並預測封口期間可能發生之最大流速,據此分析石料重量及濾布鋪設範圍,並提出封口工程相關建議。「海埔地圍堤造地工程相關課題與對策探討」,彙整及分析檢討各案例圍堤造地工程在規劃、施工及監造等階段相關實際課題後,配套研提因應對策建議之執行成效,以供各界共同參考。「軟弱海床地盤防波堤拋石及沈陷量評估」,探討土壤組構與工程性質之關連性,並採用沉陷評估模式,預估軟弱及改良後地盤壓密特性。「數值模擬分析港區浚泥海洋棄置之研究」,利用美國陸軍工程署發展之自動浚渫及棄置方案管理系統的STFATE (Short-Term FATE)模式進行港區浚泥海洋棄置後之沉降、擴散及淤積數值模擬分析。「安平港綠化及水岸規劃」,強調必須重新考量生態、環保、親水、綠化等,使未來港灣必須具有人性化及永續經營之概念。另「該是推動『海洋溫差發電』的時候了」,探討海洋溫差發電,認為最容易推動的方案是在熱帶海域用船廠生產甲醇,可作為海洋能源開發新的契機。

 感謝所有作者對本刊之貢獻,也希望本刊內容能對未來海事工程品質與技術提昇,海洋生態維護與環境創新能有助益


作者:簡連貴/國立台灣海洋大學河海洋工程系 教授   


台中港南填方區圍堤封口之研究
(第十六卷第三期-海事工程與技術)
摘要

  台中港為不具天然航道、泊渠之人工港口,為增加寬廣之港埠及專業區用地,必須配合開發西碼頭區、南泊渠及工業泊渠碼頭區。又由於目前港區內可供回填之面積有限,已無法收容航道、泊渠、碼頭浚挖產生之土方,遂有「台中港港池泊渠浚渫及圍堤造地規劃」工作。本文旨在利用現場海流實測資料校驗流場數值模式以及封口流速經驗公式,並預測封口期間可能發生之最大流速,據此分析石料重量及濾布鋪設範圍,並提出封口工程相關建議。封堤後,檢討整體工程過程,並檢核預測結果提供未來相關工程之參考。 


作者:蕭松山/國立台灣海洋大學河海工程學系 副教授

   蔡政翰/國立台灣海洋大學海洋資訊學系 教授

   張君名/國立台灣海洋大學河海工程學系 研究生

   邱垂珍/台中港務局港埠工程處 副處長

   陳森河/宇泰工程顧問有限公司 副總經理


海埔地圍堤造地工程相關課題與對策探討
( 第十六卷第三期-海事工程與技術)
摘要

 台灣地區海埔地圍堤造地工程一般基於經濟性及施工性考量,多位處西海岸近岸淺灘區域,惟該西海岸地區夏季颱風波高、浪大,冬季東北季風強勁,潮差大、海流強、地形變遷顯著,前述複雜的自然環境對海埔地開發形成嚴酷挑戰。爰此,本文期以中興工程顧問公司過去近30年辦理濱海地區工業區開發相關案例的經驗,彙整及分析檢討各案例圍堤造地工程在規劃、施工及監造等階段相關實際課題後,配套研提因應對策建議之執行成效,以供各界共同參考


作者:劉進義/中興工程顧問公司 協理

   蘇榮昌/中興工程顧問公司離島工業區計畫主任   


軟弱海床地盤防波堤拋石及沈陷量評估
(第十六卷第三期-海事工程與技術)
摘要

  本研究對軟弱沉泥進行室內試驗模擬土壤深層拌合改良,考慮海水離子、水泥含量、養治時間於不同覆土應力作用下,使用單向度壓密儀及三軸試驗系統評估海床沉泥質土壤沉陷量與強度等工程行為的改變,並結合X光單晶繞射分析儀及SEM光譜分析,以探討土壤組構與工程性質之關連性,並採用沉陷評估模式,預估軟弱及改良後地盤壓密特性;結果顯示,水泥水化反應引致沉泥組構孔隙大小、顆粒形狀及排列方式改變,使改良後海床沉泥質黏土各土壤參數值改變,工程行為表現及效果大為提升。拋石加載後海床產生之瞬間沉陷及長期壓密沉陷,與未進行改良之軟弱海床軟弱沉泥,程式模擬結果沈陷量平均減少17倍,構築拋石提之拋石耗損率將減少遠小於現地實際拋石量2~6倍。


作者:簡連貴/國立台灣海洋大學河海工程學系 教授

   馮宗盛/國立台灣海洋大學河海工程學系博士班

   陳其薇/國立台灣海洋大學河海工程學系碩士

   翁穫評/國立台灣海洋大學河海工程學系碩士   


數值模擬分析港區浚泥海洋棄置之研究
( 第十六卷第三期-海事工程與技術)
摘要

 海洋棄置對於海域水質所受到的影響,主要是在水柱(water column)內造成污染物質濃度的增加及其他水質參數的增減變化。而欲藉由現場監測取得浚泥海洋棄置造成海水水質影響之數據並不容易。因此,本研究利用美國陸軍工程署發展之自動浚渫及棄置方案管理系統的STFATE (Short-Term FATE)模式進行港區浚泥海洋棄置後之沉降、擴散及淤積數值模擬分析。此外,利用直昇機空中攝影方式取得實際浚泥擴散影像,進行模式之修正及驗證,以評估模式之適用性及浚泥海洋棄置對海域水質之影響。根據模擬結果,浚泥在棄置後4小時,對於海洋棄置區之水體影響皆屬微小(SS = 3 ~ 4 mg/L)。擴散模擬結果顯示,拋泥時間20秒造成的影響距離及範圍較小,惟需較長之時間恢復懸浮固體濃度;反之,拋泥時間1200秒,造成之影響距離及範圍大,而恢復水體懸浮固體濃度之時間則較短。沉積厚度之模擬顯示,棄置後4小時內大部分之浚泥已沉降至底部。模擬驗證之結果顯示,模擬值在擴散長度、寬度、面積及擴散形狀皆符合實際值之趨勢,平均誤差為27.8%。

 

關鍵字:浚泥、數值模式、海洋棄置


作者:董正鈦/國立高雄海洋科技大學海洋環境工程系 副教授

   陳秋妏/國立高雄海洋科技大學海洋環境工程系 講師

   陳志峰/國立中山大學環境工程研究所 博士研究生


該是推動『海洋溫差發電』的時候了
(第十六卷第三期-海事工程與技術)
摘要

  二十一世紀人類的最大危機就是能源與環境,因為經濟發展依靠的石化燃料將要用罄,而燃燒石化燃料,使大氣中二氧化碳濃度不斷上升,地球「溫室效應」的現象逐一浮現。人類警覺到必須發展再生能源,才能保護環境和不降低生活品質。海洋能是再生能源中重要的部份,而海洋溫差發電又是其中最具潛力者。上個世紀七零年代,美國曾經大規模研發過,認為最容易推動的方案是在熱帶海域用船廠生產甲醇。台灣的條件很好,因為全球水溫最高的海域離我們不遠。


作者:梁乃匡/國立台灣大學海洋研究所 教授      


安平港綠化及水岸規劃
( 第十六卷第三期-海事工程與技術)
摘要

 自古以來港灣即為經濟發展之發源地,它促進工商貿易之發展,帶給地方經濟繁榮。但隨著港灣規模之擴大,水深加深,港灣開發及營運同時也產生噪音、震動、空氣污染,生態破壞、景觀衝突、親水區域減小…等等負面之影響。必須重新考量生態、環保、親水、綠化等,使未來港灣必須具有人性化及永續經營之概念。而安平港位處台灣最早開發的地區,區內及鄰近有漁港、漁村、休閒海岸、歷史古蹟、舊聚落、工商都市,具有豐富之人文資產、休閒空間及稀有之紅樹林數種等,集合該等天然資源、人文資產並伴隨漁村風貌構成本區獨特的景觀資源。能於規劃階段本諸環保、生態、創新、研究、節約、景觀及以人性化之觀念進行作業,未雨綢繆以為港埠發展與市鎮建設,創造共存共榮雙贏之局面。

 

作者:鍾英鳳/交通部高雄港務局 港工處副處長

   朱志誠/財團法人中華顧問工程司 港灣部組長

   林俶寬/財團法人中華顧問工程司 港灣部部門專案經理

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