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研究生:曾世賢
研究生(外文):TSENG,SHIH-HSIEN
論文名稱:921集集地震污水管線災損之GIS震害分析
論文名稱(外文):Seismic Hazard Analysis of GIS to Sewage Pipelines in Ji-Ji Earthquake
指導教授:施邦築施邦築引用關係
指導教授(外文):Ban-jwu Shih
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:土木與防災技術研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:117
中文關鍵詞:污水管線地理資訊系統震害分析
外文關鍵詞:Sewage PipelinesGeographical Information SystemSeismic Hazard Analysis
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維生線系統(即自來水、污水、電力、電信、瓦斯等民生公用管線設施)乃為現代人生活的基本需求之一,921集集大地震後,許多的維生線受到地震的破壞,造成人民基本生活機能喪失。針對污水管線來說,污水管線的分佈為一個重要的衛生指標,若污水管線大規模的破裂、漏水則會造成環境衛生品質的降低,尤其是震後災區更容易因此流傳疾病。本研究主要是利用地理資訊系統(GIS)為基礎,將東勢、石岡的污水管線建置在系統中,並依據管徑與材質利用網格分析其災損率。同時,以各項地震參數之等值線來比較災損率等值線的分佈。再來是利用趨勢迴歸方式,求出災損率與地震參數的迴歸公式,並比較國外文獻,檢驗國外評估公式的可行性。最後,討論集集大地震車籠埔斷層對東勢、石岡的影響。
研究結果顯示污水管線在斷層線附近受損十分嚴重。總括來說,在本研究中污水管線之等值線以及迴歸線的相關性,以永久地表變形(PGD)為最佳之地震參數。
Taiwan is located in the west-Pacific typhoon-prone area and on the circum-Pacific belt of earthquakes. Therefore, it is frequented by many natural disasters and hazards such as typhoons, earthquakes, and debris flows. From this past experience of disasters, it has been found that many rescue operations were hampered by the damage or collapse of key bridges that resulted in the cut-off of transportation lifelines into the disaster regions. Therefore, it is widely accepted that evaluating and improving the performance of the existing highway and roadway system before the disaster strikes is of critical importance. However, an equally important task is to locate the best alternate routes and bridges to provide emergency relief accesses to the disaster area when key bridges do become damaged under emergency situations. To achieve this goal, a comprehensive database with information on the basic properties of bridges, testing results, maintenance records, reinforcement designs, retrofit plans, replacement activities, and other related engineering data is necessary. Combined with the Global Positing System (GPS) and the Geographical Information System (GIS) that is capable of spatial analysis and visualization, a dynamic bridge hazard assessment and management system can be established. With such a system, the decision-maker can quickly determine the proper emergency response and deploy the necessary recovery supply and equipment for immediate disaster relief activities. This paper addresses the needs and requirements of such a system for Taiwan’s bridges. The key element is a Geographic Information System with an accompanying database. The database is further divided into modules, and the modules consist of the basic property module, the testing data module, the related organization module, the real-time information module, the disaster communication module, the bridge retrofit module, and the bridge inquiry module.
目 次
摘要
Abstract
誌謝
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 污水下水道系統概述
1.1.2 集集地震污水下水道災損概述
1.2 研究目的
1.3 研究內容與範圍
1.4 研究方法與流程
第二章 地理資訊系統(GIS)在污水管線災損分析上之應用
2.1 地理資訊系統介紹
2.1.1 ArcView地理資訊系統簡介
2.1.2 MapInfo地理資訊系統簡介
2.2 污水管線在GIS上的應用
2.3 921集集地震污水管線震害資料之建置
2.3.1 災損相關資料內容與取得方式
2-3.2 災損相關資料數化方式
第三章 管線震害災損之相關文獻
3.1地震參數之介紹
3.1.1 最大地表加速度
3.1.2 最大地表速度(Peak Ground Velocity , PGV)
3.1.3 最大地表位移(Peak Ground Displacement)、
暫時地表變形(Transient Ground Deformation, TGD)
永久地表變形(Permanent Ground Deformation, PGD)
3.1.4 修正麥卡利震度法(Modified Mercalli Intensity , MMI)
3.1.5反應譜加速度、反應譜速度與反應譜位移
3.1.6 反應譜強度(Spectrum Intensity , SI)
3.2 文獻評論
3.2.1 維生管線災損資料
3.2.2 國外學者對維生線的研究
3.2.3 國外維生線災損評估與分析規範
3.3 石岡鄉與東勢鎮概述
3.3.1 石岡鄉
3.3.2 東勢鎮
第四章 污水管線震害分析
4.1 東勢、石岡污水管線基本資料災損比較
4.2 污水管線災損分析方式
4.2.1 等值線圖(Contours)
4.2.2 災損率與地震參數之關係
4.3 污水管線災損率與地震參數等值線之圖層套疊展示
4.4 污水管線災損率與地震參數關係之線性迴歸曲線
第五章 車籠埔斷層對石岡、東勢污水管線破壞之影響
5.1 地震與斷層之概述
5.1.1 斷層依滑動型式的分類
5.1.2 台灣地區活斷層的分類
5.2 石岡、東勢地區受斷層通過之破壞情形
5.3 近斷層受震後相對滑動對污水管線的影響
第六章 結論與建議
參考文獻
附錄A 921集集地震自由場加速度峰值紀錄表(部分測站)
附錄B 921集集地震前台灣十大災害統計表
附錄C 921集集地震前台灣地區十大災害地震震央分佈圖
附錄D 修正麥卡利震度法與中央氣象局之震度分級
附錄E HAZUS液化機率評估法
參考文獻
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