臺灣博碩士論文加值系統

在九二一大地震之後，國內許多研究者投入各項地震研究、災損分析等工作，鑑於國內維生管線之災損之相關研究仍很缺乏，對於天然氣管線之災損研究更是少見，所以選定台中市之天然氣管線的災損進行分析研究。
由於台灣地區地狹人稠且人口漸漸集中於幾個大都會之中，因此，維持都市機能的維生管線系統的重要性，也越來越受到重視。本研究論文主要在探討天然氣管線在九二一大地震下的災損狀況與相關資料的研究分析，參考美日等國多年研究之方向與研究所用之方法，並將他們研究的成果與我們的成果互相比較，以反省國內在管線耐震能力上的努力。
進行地震災損研究時，基本資料的蒐集與確認資料的可靠度均是極為重要的，本研究僅可能地達到所需的精確性，並將這些紀錄與資料製作成地理資訊系統的圖層後，依管線的管徑、材質與地震的相關參數互相比較，以便找出兩者間的相關性。

After the Ji-Ji Earthquake, many researchers devoted themselves to the analysis of earthquake damages of infrastructures. Since buried lifelines, especially the natural gas pipelines, received relatively little attention, this study planed to examine the performance of nature gas pipelines in the Taichung City to demonstrate the importance of Earthquake Lifeline Engineering.
The population of Taiwan concentrated in a few big metropolitan areas. It is becoming increasing important to maintain the functions of lifelines in big cities to avoid major disasters and inconvenience. This work planed to study the damage distribution of natural gas pipelines in the Taichung City and its relations to the earthquake intensity parameters. The major research results of other researchers in the U.S. and Japan were referred in this study to compare their differences. As such, the lifeline performance could be assessed relative to those of other countries.
The collection of basic data and the reliability of the data collected are equally important. Everything possible has been done in this study to make sure the correctness of the analysis. The cleansed data were then digitized into a Geographical Information System to be examined according to the pipe diameter and pipe material. Finally, the relationships between the pipeline damages and the earthquake parameters were discovered.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究方法 2
1.4 文獻回顧 5
第二章 地下維生管線系統綱要 14
2.1 維生管線類別 14
2.1.1 上水道系統 14
2.1.2 下水道系統 16
2.1.3 輸油系統 17
2.1.4 電信系統 18
2.1.5 電力系統 19
2.1.6 天然氣系統 20
2.2 天然氣進口流程與設施概要 22
2.2.1 天然氣進口流程 22
2.2.2 天然氣供應設施 25
2.2.3 儲氣設施 26
2.2.4 整壓站 31
2.2.5 其它設備 32
2.3 天然氣管線概要 36
2.3.1 天然氣管線之類別 36
2.3.2 輸氣管線的壓力 37
2.3.3 氣管網路 38
2.3.4 管線材質 39
第三章 地理資訊系統說明 41
3.1 地理資訊系統簡介 41
3.1.1 地理資訊系統崛起背景與發展史 41
3.1.2 地理資料 42
3.1.3 空間資料分析展示及查詢 45
3.2 使用系統說明 48
3.2.1 ArcView軟體介紹 48
3.2.2 ArcView系統的應用 49
3.2.3 MapInfo軟體介紹 53
3.2.4 MapInfo系統的應用 55
第四章 研究區域 62
4.1 人文地理 64
4.2 交通地理 64
4.3 地形與地層 66
4.3.1 地形 66
4.3.2 地層 68
4.4 統計數據 72
4.5 欣中天然氣公司 74
4.5.1 公司概況簡介 74
4.5.2 氣管網路簡介 77
第五章 九二一集集大地震與災損調查 79
5.1 九二一集集大地震 79
5.2 全國災損統計 81
5.3 台中市災情統計 85
5.4 欣中天然氣公司受災與救災狀況 88
第六章 地震觀測網與地震參數 92
6.1 台灣地震觀測網 92
6.1.1 強地動觀測計畫 92
6.1.2 自由場強震網 93
6.1.3 結構強震監測系統 95
6.1.4 即時地震觀測網 96
6.1.5 強震速報觀測網 98
6.2 地震相關參數簡介 100
第七章 災損分析與理論比較 105
7.1 管線災損率 105
7.2 管線災損和最大地表加速度之關係 109
7.2.1 管線災損─依管徑大小區分 111
7.2.2 管線災損─依材質不同區分 118
7.3 管線災損和最大地表速度之關係 124
7.3.1 管線災損─依管徑大小區分 125
7.3.2 管線災損─依材質不同區分 130
7.4 管線災損與永久地表位移之關係 133
7.4.1 管線災損─依管徑大小區分 136
7.4.2 管線災損─依材質不同區分 141
7.5 管線災損與反應譜強度之關係 144
7.5.1 管線災損─依管徑大小區分 145
7.5.2 管線災損─依材質不同區分 149
7.6 管線災損與地質 152
7.7 綜合討論 157
第八章 結論與建議 160
8.1 結論 160
8.2 建議 161
參考文獻 162
附錄
A 維生管線的未來-共同管溝 167

1. 行政院九二一震災災後重建推動委員會網頁，http://www.dgbasey.gov.tw/dgbas03/bs7/0921t02.xls。
2. Katayama, T., Kubo, K., and Sato, N., “Earthquake Damage to Water and Gas Distribution Systems,” Proceedings, U.S. National Conference on Earthquake Engineering, Ann Arbor, MI (1975), pp. 396-405.
3. Eguchi, R. T., Philipson, L. L., Legg, M. R., Wiggins J. H., and Slosson, J. E., “Earthquake Vulnerability of Water Supply Systems,” Technical Report No. 80-1396-3, J. H. Wiggins Company, Redondo Beach, CA (1981).
4. Toprak, S., “Earthquake Effects on Buried Lifeline Systems,” Ph. D. Dissertation, Cornell University (1998).
5. O’Rourke, M. J., and Ayala, G., “Pipeline Damage Due to Wave Propagation,” Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 119, No. 9, pp. 1490-1498 (1993).
6. Harding Lawson Associates, Dames and Moore, Kennedy/Jenks/Chilton, and EQE Engineering, Final Report Liquefaction Study, Marina District and Sullivan Marsh Area, San Francisco, California, Prepared for City and County of San Francisco, Department of Public Works (1991).
7. Federal Emergency Management Agency, HAZUS99 Technical Manual (1999).
8. Yeh, C.H., Chou, L.C., and Lee, C.Y., “Verification of Haz-Taiwan Using Parameters Derived From Chi-Chi Earthquake,” The First International Conference on Structural Stability and Dynamics, Taipei, Taiwan (December, 2000), pp. 1-4.
9. Shinozuka, M., Gaus, M. P., Kim, S. H. and Lee, G. C., “Regional Evaluation of Transportation Lifelines in New York State with the Aid of GIS Technology,” ASCE 1852, No. 5 (1992), pp. 102-106.
10. Lee, C. T., Cheng, C. T., Liao, C. W., and Tsai, Y. B., “Site Classification of Taiwan Free-field Strong-Motion Stations,” http://140.115.123.30/query/site /site_classification_final.htm.
11. Seed, H. B., Ugas, C. and Lysmer, J. Site-dependent Spectra for Earthquake-Resistant Design, Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 66 (1976), pp. 221-243.
12. Sano, Y., O’Rourke, T. D., and Hamada, M., “GIS Evaluation of Northridge Earthquake Ground Deformation and Water Supply Damage,” ASCE 1852, No.16, pp. 832-839.
13. Toprak, S. and O’Rourke, T. D., “GIS Characterization of Spatially Distributed Lifeline Damage,” ASCE 1852, pp. 110-119.
14. Bendimerad, F. and Bouabid, J., “Seismic Reliability Assessment of Water System,” ASCE 1852, No.6, pp. 280-287.
15. Ford, D. B. and Bratton, G. N., “Preliminary Earthquake Mitigation Planning to Improve Watermain Performance in Vancouver, B.C.,” ASCE 1852, No.4, p. 878.
16. 許明華，謝燕儒，飲用水管理與大眾健康，環境檢驗通訊雜誌第32期，環保署，http://www.niea.gov.tw/analysis/publish/month/32/32th2-3.htm，民89年。
17. 台北自來水事業處網站，http://www.twd.gov.tw/index.asp。
18. 台灣省自來水公司網站，http://www.water.gov.tw。
19. 駱尚廉、楊萬發，環境工程（二）下水道工程，茂昌圖書有限公司，民88年，pp. 1-13。
20. 郭振泰，下水道公共工程科技之整合研究(二)─台灣下水道系統發展概況，http://ccsun57.cc.ntu.edu.tw/~r8521325/。
21. 台北市衛生局下水道工程處網站，http://www.sew.gov.tw/introduction.htm。
22. 中國石油股份有限公司液化石油氣事業部網站，http://www.lpg.cpc.com.tw/Default.htm。
23. 莊志禹，地下油管耐震設計，國立台灣大學土木工程研究所碩士論文，民國88年。
24. 中華電信公司網站，http://www.cht.com.tw。
25. 台灣電力公司網站，http://www.taipower.com.tw。
26. 鐘立鶴，天然氣營運常識（一），瓦斯季刊，第三十五期，民85年，pp. 78-91。
27. 大台北瓦斯公司網站，http://www.taipeigas.com.tw。
28. 賴適存，台灣石油燃氣業務實況，瓦斯季刊，第四十一期，民86年，pp. 28-35。
29. 鐘立鶴，天然氣營運常識（續十），瓦斯季刊，第五十期，民89年，pp. 69-72。
30. 陽明山瓦斯股份有限公司網站，http://www.ymsgas.com.tw。
31. 鐘立鶴，天然氣營運常識（四），瓦斯季刊，第四十一期，民86年，pp. 82-95。
32. 鐘立鶴，天然氣營運常識（六），瓦斯季刊，第四十三期，民87年。
33. 鐘立鶴，天然氣營運常識（五），瓦斯季刊，第四十二期，民87年，pp. 66-89。
34. 偉準電機有限公司網站，http://www.wei-juen.com.tw/pubv-15.htm。
35. 鐘立鶴，天然氣營運常識（七），瓦斯季刊，第四十四期，民87年。
36. 鐘立鶴，天然氣營運常識（三），瓦斯季刊，第四十期，民86年，pp. 69-73。
37. 施邦築，九二一集集大地震全面勘災報告─維生線震害調查，NCREE-99-056，國家地震工程研究中心，民88年。
38. 施保旭，地理資訊系統，儒林圖書有限公司，民84年。
39. 孫志鴻、謝奇峰，地理資訊系統分析與應用，台灣大學地理系，http://www.gcc.ntu.edu.tw/sunclass/GIS/gis.htm。
40. 國土狀況資料庫，http://www.geog.ntu.edu.tw/girc/資料庫-國土利用現況.htm，台大地理資源環境學系地理資訊研究中心。
41. 中央氣象局網頁，http://www.cwb.gov.tw。
42. ESRI公司網頁，http://www.esri.com。
43. 周天穎、周學政編著，ArcView透視3.X，松崗電腦圖書資料股份有限公司，民86年。
44. 邱景升、周宜強編著，地理資訊系統入門與應用MapInfo，松崗電腦圖書資料股份有限公司，民84年。
45. Microsoft windows 2000，Help檔案。
46. MAPINFO公司網頁，http://www.mapinfo.com。
47. 王詠倩、王能超，各GIS軟體之資料交換：國土資訊系統標準制度研討會手冊，行政院研考會主辦，中華地理資訊學會執行，pp. 23-26。
48. 羅俊雄、葉凱永，九二一集集大地震對於工程建設之破壞，1999年921集集地震研究論文集，台灣大學工學院地震工程研究中心，民89年。
49. 台中市政府網頁，http://www.tccg.gov.tw。
50. 何信昌，陳勉銘，台灣地質圖說明書─圖幅第二十四號─台中，經濟部中央地質調查所，民89年。
51. 台中市政府九二一大地震資料網頁，http://www.tccg.gov.tw/921.htm。
52. 欣中天然氣公司網頁，http://www.scgas.com.tw。
53. 國家地震中心九二一地震網站，http://chichi.ncree.gov.tw/e_index.php3。
54. 行政院九二一震災災後重建推動委員會網頁-九二一震災資料統計彙編，http://921erc.gov.tw/statistics/九二一地震重要統計.doc。
55. 馬國鳳，臺灣地震與震災，台大地質系，http://www.gl.ntu.edu.tw /chinese_enhance。
56. 溫國樑，「台北、宜蘭地區自由場強震儀暨結構物監測系統檢測及資料收集」，八十九年度防災專案計畫成果研討會論文集─地震與地震工程，國家型科技計畫辦公室，民國90年2月15-16日。
57. 劉忠智、吳嘉龍、溫錦富、李文昇，「花東屏地區強震儀檢測及資料蒐集」，八十九年度防災專案計畫成果研討會論文集，中華民國地震科學學會，民90年。
58. 歐國斌，「台灣西南部地區強地動觀測網（89年度）」，八十九年度防災專案計畫成果研討會論文集，國立中正大學地震研究所，民90年。
59. 張道明，氣象局地震測報及預警系統之簡介，防災國家型科技計畫。
60. Seed, H. B. and Idriss, M., “Simplified Procedure for Evaluating Soil Liquefaction Potential,” Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, Vol. 97, No. SM9, pp. 1249-1273.
61. Hudson, D. E., Reading and Interpreting Strong Motion Accelerograms, EERI, Oakland, CA.
62. Joyner, W. B. and Boore, D. M., “Measurement, Characterization, and Prediction of Strong Ground Motion”, Geotechnical Special Publication No. 20, ASCE, New York, NY (1988), pp. 43-102.
63. Husner, G. W., “Spectrum Intensity of Strong-Motion Earthquakes”, Proceedings, Symposium on Earthquakes and Blast Effects on Structures, EERI Oakland, CA (June, 1952), pp. 20-36.
64. Housner, G. W., “Behavior of Structures During Earthquakes,” Journal of Engineering Mechanics Division, ASCE, Vol. 85, No. EM4 (1959), pp. 109-129.
65. Tong, H. and Yamazaki, F., “A Relationship Between Seismic Ground Motion Severity and House Damage Ratio,” TCLEE Monograph No. 6, M. O’Rourke, Ed., ASCE, New York, NY (1995), pp. 33-40.
66. Katayama, T., Sato, N., and Saito, K., “SI-Sensor for the Identification of Destructive Earthquake Ground Motion,” Proceedings, Ninth World Conference on Earthquake Engineering, Vol. VII, Tokyo-Kyoto, Japan (1988), pp. 667-672.
67. Katayama, T., “Lifeline Earthquake Engineering in Japan A State-of-the-Art,” TCLEE Monograph No.4, Los Angels, CA (1991), pp. 17-32.
68. Shimizu, Y. and Yamazaki, F., “Super-dense Realtime Disaster Mitigation System for a City Gas Network in Japan,”, Proceedings, Taiwan-Japan Workshop on Lifeline Performance and Disaster Mitigation During Recent Big Earthquakes in Taiwan and Japan, Tainan, Taiwan, R.O.C. (2000)。
69. Seismic Information Gathering and Network Alert System (SIGNAL)，http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/stp/97c1_e.html。
70. Campbell, K. W. and Bozorgnia, Y., “Near-Source Attenuation of Peak Horizontal Acceleration from Worldwide Accelerograms Recorded from 1957 to 1993”, Proceedings Fifth U.S. National Conference on Earthquake Engineering, CA, Chicago, IL, EERI, Oakland, Vol. 3 (1994), pp. 283-292.
71. O’Rourke, T. D. and Jeon, S.—S., “Factors Affecting the Earthquake Damage of Water Distribution System,” ASCE 1852, No. 16, pp. 379-388.