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主要內容
107年度曾文水庫1號導水隧道磨耗檢測分析
計畫年度 107 計畫名稱 107年度曾文水庫1號導水隧道磨耗檢測分析
主辦人員單位 曾文水庫管理中心 主辦人員姓名 楊振瑞
契約起迄日期 107年04月28日 至 107年12月31日 
決標金額 NT$ 1,407,619 決標紀錄 決標紀錄1 決標紀錄2 (附加檔案!)
計畫緣由 曾文水庫為台灣庫容最大之水庫,亦為嘉南地區最主要之水源,兼具灌溉、給水、發電及防洪功能。然而近年來陸續在納莉、海棠、泰利及莫拉克等颱風降下超大豪雨之侵襲下,曾文水庫上游集水區邊坡崩坍嚴重,進而加速水庫淤積惡化之情形,並嚴重影響水庫容量與防洪運轉操作。為使曾文水庫後續相關治理計畫能維持水庫營運功能、保育上游集水區水域環境及穩定水庫供水能力,本局依據「曾文水庫水力排砂等可行性規劃調查設計」計畫之評估成果,自民國101年起規劃辦理「曾文水庫永久河道放水道(PRO)改建防淤設施工程」,期藉由颱洪期間以水力排砂方式,將底層高濃度泥砂排放至下游,以降低壩前淤積高程,延長水庫使用壽命。
PRO改建防淤設施工程為提升排砂能力,原何本閥已改建為全斷面射流閘門,最大流速近30 m/s 之含砂水流自射流閘門射流(設計流量為177 cms)衝擊至消能工消能後,將迴流由消能工頂版之孔道 (0.5 m×90 m) 經1號導水隧道放流至曾文溪,當高流速含砂水流持續沖擊隧道內混凝土構造時,可預期將產生磨耗甚至損毀情形,影響結構體之安全性。因此,為瞭解及掌握PRO射流閘門執行排砂後之隧道各部位磨耗及損傷狀況,有必要在排砂操作後隨即進行隧道內混凝土構造之磨耗檢測,並進一步分析所得資料,其結果除可作為爾後PRO排砂運轉操作之重要參考外,並可據以研定適切之維護或修復計畫,確保導水隧道之營運安全,爰辦理本委託案。
曾文水庫防淤隧道工程竣工後,防淤隧道與1號導水隧道可能進行水力排砂聯合運轉操作,為確保防淤隧道與1號導水隧道聯合操作之安全,爰將防淤隧道環氧樹脂砂漿抗磨層納入檢測。
 
預期效益 1.整體預期效益及成果
(1)建立曾文水庫1號導水隧道混凝土磨耗檢測技術,有利於權責單位維護管理,並確保設施正常功能發揮。
(2)建立隧道內排砂作業前後之三維影像。
(3)建立導波與精準電阻磨耗檢測方法。
(4)瞭解檢測點之混凝土磨耗深度與面層變化。
(5)完成導水隧道耐磨層磨耗機制之分析。
(6)瞭解防淤隧道環氧樹脂砂漿抗磨層磨耗深度與面層變化。
2.年度預期效益及成果
(1)建置全年度耐磨層混凝土各檢測點磨耗數據資料庫。
(2)建置全年度隧道內排砂作業前後三維影像資料庫。
(3)持續探討導水隧道耐磨層磨耗機制。
(4)完成年度工作成果報告書20份(含光碟片)。
 
全程項目 本計畫主要工作項目如下:
1.建立1號導水隧道內三維影像與分析
(1)導水隧道排放水作業前後,全年度進行二次三維雷射掃瞄,範圍自既有消能環至下游既設第二尾檻間,隧道內部水面上各項構造物(包括仰拱、側牆與新設尾檻等構造)。
(2)導水隧道排放水作業前後三維影像變異比對分析。
2. 1號導水隧道混凝土構造磨耗檢測
(1)以超音波導波與精準電阻磨耗裝置量測1號導水隧道之混凝土磨耗量,全年度三次。(無積水狀況下)
(2)導水隧道排放水後觀察耐磨混凝土層磨耗之情形。
(3)導水隧道內混凝土構造既有三角錐監測點磨耗深度檢測,全年度三次。
3.防淤隧道環氧樹脂砂漿抗磨層目視檢測
(1)以目測檢視環氧樹脂砂漿抗磨層表面是否有龜裂或膨脹等情形,全年度一次。
(2)協助管理單位檢核抗磨層厚度檢測面規劃之合理性。
4.耐磨層磨耗檢測數據之分析
(1)1號導水隧道排砂操作相關資料收集彙整。
(2)1號導水隧道內混凝土構造物磨耗檢測數據分析。
(3)根據1號導水隧道排砂與檢測資料分析混凝土構造物磨耗行為。
(4)防淤隧道抗磨層環氧樹脂砂漿厚度檢測結果分析。
5.廠商執行項目包括但不僅限於下列各項:
(1)期初、期中、期末及不定期工作會報。
(2)報告書之編擬及修訂。
 
年度項目 本計畫主要工作項目如下:
1.建立1號導水隧道內三維影像與分析
(1)導水隧道排放水作業前後,全年度進行二次三維雷射掃瞄,範圍自既有消能環至下游既設第二尾檻間,隧道內部水面上各項構造物(包括仰拱、側牆與新設第一尾檻等構造)。
(2)導水隧道排放水作業前後三維影像變異比對分析。
2. 1號導水隧道混凝土構造磨耗檢測
(1)以超音波導波與精準電阻磨耗裝置量測1號導水隧道之混凝土磨耗量,全年度三次。(無積水狀況下)
(2)導水隧道排放水後觀察耐磨混凝土層磨耗之情形。
(3)導水隧道內混凝土構造既有三角錐監測點磨耗深度檢測,全年度三次。
3.防淤隧道環氧樹脂砂漿抗磨層目視檢測
(1)以目測檢視環氧樹脂砂漿抗磨層表面是否有龜裂或膨脹等情形,全年度一次。
(2)協助管理單位檢核抗磨層厚度檢測面規劃之合理性。
4.耐磨層磨耗檢測數據之分析
(1)1號導水隧道排砂操作相關資料收集彙整。
(2)1號導水隧道內混凝土構造物磨耗檢測數據分析。
(3)根據1號導水隧道排砂與檢測資料分析混凝土構造物磨耗行為。
(4)防淤隧道抗磨層環氧樹脂砂漿厚度檢測結果分析。
5.廠商執行項目包括但不僅限於下列各項:
(1)期初、期中、期末及不定期工作會報。
(2)報告書之編擬及修訂。
 
受託機構 國立嘉義大學  主持人姓名 劉玉雯 
後續處理建議  
計畫研究成果  
應用情形及效益  
解決無標題問題