海下工程施工及控測技術之研究
結論
本研究計劃時程由85年9月18日至86月30日計7.5 個月,因研究時程相當緊迫,海下協會基於協助政府推動海洋開發與產業發展之策略規劃,提昇 國內近岸海下工程施工品質,在沈前理事長景鵬領導下結合國內產官學研之專家學者(約30至 40人)組成大型研究團隊,以分項方式各別積極推動與整合本研究計劃,經由無數次之分項小組 研討與橫向工作整合研討會議,期間並舉辦期初、期中簡報、研討會及期末簡報,在工程會相關 長官指導、審查之專家學者及參與研究人員及相關代表的努力下,本計畫終能如期圓滿完成,並 已獲得初步成果。本研究期藉以加強產官學研各界之專家學者之溝通與形成共識,作為我國近岸 海下工程施工規範研擬之參考依據。
本研究內容包括第一分項:海象氣象資訊之應用、第二分項:近岸海域測深、第三分項:海 域施工定位及第四分項:浚渫工程。
茲將本研究各分項研究成果結論與建議,分述如下:
(一)海象氣象資訊之應用
1. 國內海氣象主管相關單位,每天發布甚多海氣象資訊,其中與海域施 工或海上活動所需重要資訊有海面上風場、溫度、氣壓、潮汐、波浪等。其相關海氣象觀測定義 、規定,預報種類加以介紹。同時也詳細說明颱風警報、漁業氣象預報、潮汐與暴潮預報、波浪 預報等內容,並列出如何取得這些資訊之管道等彙集成冊,讓施工人員很容易翻閱及使用。
2. 海氣象資訊發布,目前是針對一般民眾及海上漁民所需為目的,對不同 海域施工單位,無法滿足其需求。經由本彙編引導施工人員很容易瞭解海氣象專門用語意義,進 而從海氣象預報配合現場海象狀況來研判施工參考經驗。這種經驗配合海氣象資訊,藉統計方法 可規劃出本身所需決策模式,當然此遠景還需進一步研究,這也是本文指引出未來發展方向。
3. 海域施工單位經由這篇海氣象資訊之應用說明,很容易掌控其資訊內容 ,但需專人並持續來負責蒐集海氣象資訊,研判、讓其經驗累積,如此可收事半功倍之效果。同 時對於施工點海潮流,最好能定期觀測,因它有季節性、區域性及受地形影響,會影響施工設備 安全與潛水人員生命安全。
4. 海氣象資訊發布是一般性,因此海域施工之船隻,因其噸位不同,所受 波力不同,業者參考時應以本身船隻所受波浪為主,風為輔,來決定施工工期安排,作業安全配 合等措施。故將來海上工期認訂,可能需與保險公司或有合約之委託單位作雙方討論,因為不能 以路地狀況標準而衡量海上工作環境。
(二)近岸海域測深
1. 近年來國內近岸海下工程施工項目逐漸增多,海域測深是引領各項海下 工程達成目標所需最基本之技術,對近岸海下工程施工品質之確保與提昇極俱影響力。為提高國 內近岸海下工程之工程品質與測深技術,本項研究計畫著重於近岸水深60米內之各種測深之技術 、與相關近岸海下工程測深之施工規範,及研究各主管機關應如何配合與措施,並思索未來海域 測深技術之研究發展方向,配合國家整體規劃以創造更美好的未來。
2. 本研究所建立之規畫階段及施工階段(如防波堤施工、航道、港池、 迴船池浚挖、碼頭、新生地填築及海底管溝開挖等)水深量測技術或作業程序,可作為未來 主管機關制定量測標準或技術規範之依循參考。將可有效提昇海下施工品質,減少工程糾 紛與弊發生,有利於國家整體資源之有效利用。
(三)海域施工定位
本研究鑑於全球衛星定位系統預期將全面取代傳統定位系統,在前 瞻性考量下,乃採用全球衛星差分定位技術為本章研究之主體。另為研究結果能夠實際可行 及因應國內市場的開放,研究內容係朝「技術性」、「實務性」與「國際性」方向探討﹐並 以「工作程序」、「注意事項」、「建議事項」、「標準」與「規範」等方式表示,當可做 為進一步研訂技術規範之導引。
(四)浚渫工程
1. 本研究收集國內商(軍)、工、漁港等現行合約及中央部會、省、縣、 地方與各港務局之相關浚渫規範,彙整並查詢歐、美、日本與其他各國之浚渫規範(則)相較國 內工程之需求增刪,再參照台灣四周之海象、地質、工程設計區分船機之使用類別。本浚渫規範 之編排分為一般性及技術性。一般性有總則及一般條款,技術性依性質、類別等工作項目。內容 包含施工方法(式),施工船舶、機具與設備,施工計劃與管制,施工測量,工程環保,安全與 衛生,浚渫施工相關法規及其他。相關研究成果可作為未來政府主管機關制定浚渫工程施工規範 之重要參考,藉以提高海下工程施工品質。
2. 展望未來,國家之大力推動亞太中心,仍須大舉擴建現有港灣、填海 造地,新建工業港,且國內目前因即將加入GATT/WTO而開放市場,政府相關機構與業者應 加強溝通合作,共同致力於海下工程品質之控制、浚渫業調整規模與落實施工技術,以期增 加國內相互間之競爭力與永續經營之條件。
建議
一. 海下工程項項目煩多,本年度研究因研究時程與經費之限制,僅能就海 下工程施工通用控測技術與浚渫工程進行研究。未來政府主管機關應依近岸海下工程之規劃,積 極優先選擇適當項目進行相關海下工程技術規範之研究,如填海造地工程、碼頭工程及防波堤工 程、海洋放流與佈放工程、海底管線及海纜工程、水下結構物防蝕工程及水下非破壞檢驗工程等 (如圖1-1所示),以期有效提昇海下工程整體施工品質,減少工程糾紛與弊端發生,將有利於國家 整體資源之有效利用。
二. 加強與國內相關單位如內政部衛星測量中心之聯繫,收集其發佈之相 關技術資訊與規定,並密切注意GPS修正資料廣播站之設立與運作,將其納入未來技術規範研 訂時之參考範疇。
三. 定位測量僅是海域施工的基本通用技術,若未來有進一步針對不同海 下工程分工技術研究,建議將其納入各種不同施工型態之工程運作中,並做技術規範研訂通 盤之考量。
四. 近岸海域測深定位未來除相關政府機關應積極推動發展,制訂一套水 深量測程序或規範,以作為全國性相關海域水深定位測量之依循。另有以下幾個方向可供未 來發展水深量測技術之參考:
1.應積極整合推廣使用引進先近進定位(如即時差分定位(Real Time DGPS)與電子定位系統併用)與 測深系統(如多束測深儀 (Multibeam Echosounder),俾能試用各種海域作業環境,提昇水深量測之技 術水平。
2.建立水深量測儀器之檢校能力及資料品管儲存之方式,以確保資料之確性。
3.建立海測作業人員之認證制度及訓練機構。
4.有效結合遙測系統與地理資訊系統(GIS),建立國土資訊系統,促進海域資源之有孝利用。
5.積極培養水深量測團隊及劃設責任區,逐年辦理沿岸水深地形之更新與補充,早日以達成我國 四周海域水深基本資料之建立供全民使用。
五. 浚渫工程為海事工程之原動力,依統計約可帶動5倍以上之陸上工程 ,對建廠、航道、外貿更具骨牌效應。為保障國內經濟持續之發展,工程會應積極協調政府 相關部會與海事界應於國家技術統合之公共工程委員會綜理與策劃下,整合產、官、學、研 各界之力量,研擬具體之行動方案使台灣之浚渫海事業界,能邁向廿一世紀浚渫工程〝專業 化〞與〝國際化〞之境界。