管理與應用:科技、工程、政策

管理策略(中水、濕地維護)、環境工法、防災工程與策略、替代能源與綠色能源

何謂順向坡?

何謂順向坡? (What is Dip Slope?)
國立臺灣大學土木工程研究所電腦輔助工程組碩士林庭輝

弱面位態(Attitude):走向(Strike)、傾向(Dip Direction)、傾角(Dip Angle)

什麼是順向坡呢?在介紹順向坡之前必須先了解在工程地質上是如何描述弱面,也就是一般所說的坡面,工程上通常藉由三個方向來描述一個弱面在三度空間中的狀態,走向(Strike)、傾向(Dip Direction)、傾角(Dip Angle)。

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圖一 弱面走向、傾向、傾角示意圖。(本文作者林庭輝繪)

走向(Strike):弱面與水平面相交的直線方向,如圖中的 a b 線段。

地震的震度如何推估?(上)

地震的震度如何推估?(上)(How to Measure Earthquake Intensity)
臺灣防災產業協會秘書長暨財團法人中興工程顧問社防災科技研究中心副主任鄭錦桐

臺灣位於環太平洋地震帶,根據過去地震災害歷史資料統計顯示,臺灣大約30~40年會發生一次災害性地震。公共工程(例如:道路、捷運、橋梁、水庫大壩、核電廠)對地震評估技術要求十分嚴格,隨著國內外地質科學、地震科學與地震工程之研究進展,工程師不斷積極引進與研發最先進之地震評估技術。合理評估工址遭遇地震時的地振動特性,並進行地震危害度分析 (seismic hazard analysis) 獲得耐震係數。地震的震度推估,不僅為公共工程建設之重要課題,同時也是民眾與企業地震防災的重要基本知識。

地震的震度如何推估?(下)

地震的震度如何推估?(下)(How to Measure Earthquake Intensity)
臺灣防災產業協會秘書長暨財團法人中興工程顧問社防災科技研究中心副主任鄭錦桐

在「地震的震度如何推估?(上)」中,已介紹了地動預估式中二個重要因素:震源規模大小 (M) 及震波傳播路徑 (R),在本篇文章中,將介紹地動預估式中第三個重要因素:場址地盤特性 (S)。

三、場址地盤特性

場址基礎30公尺內淺層地層的平均剪力波速 (Vs),是影響地盤振動特性最關鍵的因素。剪力波速度低者,意即地盤較為軟弱,其地震波也較易於放大。一般而言,以Vs=760m/sec為分野,Vs小於760m/sec之場址,為軟弱地盤;反之,為堅硬地盤。台北盆地基本上是軟弱地盤,震波容易放大,再加上過去地震波觀測資料顯示,震波在盆地內的重複反射與折射後會將震波疊加,致使震波持續更久且再疊加放大,同時也使地震波於長週期的能量變多。

以1985/09/19墨西哥城大地震為例,地震規模大約8左右,震央位於外海350km遠,但是墨西哥盆地內的地震波放大最可高達8~50倍,而且明顯長週期的能量較多,造成約1.2萬人死亡,5萬人受傷,許多墨西哥城的高樓結構因為共振而倒塌(圖六)。所以比較位於台北盆地內與邊緣的地震測站,發現在距震源有同樣的距離下,往往盆地內軟弱地層上之地震測站所觀測的震度較大,震波之振幅可放大數倍,地震耐震設計上與地震防災上必須特別注意。

颱風假,放不放?停班停課的判定要點

颱風假,放不放?停班停課的判定要點
(Typhoon, Day Off or Not? Offices and Classes Day Off Standard)
國立臺灣大學 氣候天氣災害研究中心專任助理王柔蘋

位於西北太平洋的臺灣,每逢七到九月颱風便密切來訪,當颱風開始逐漸成形、不斷逼近臺灣,新聞便開始不斷地播送颱風動向,而畫面中政府長官嚴正待命不敢輕忽,但看看窗外,往往不像新聞所說的風強雨大,所以到底要如何判斷會不會放颱風假呢,以下就對「颱風假」做個說明。

認識「原水濁度」

認識「原水濁度」 (Turbidity)
國立臺灣大學土木系電腦輔助工程組博士班陳奕竹

當颱風侵襲臺灣之後,有時會聽到新聞報導提到「原水濁度達到多少NTU,已影響正常供水」,其中的濁度、NTU代表什麼意思呢?又為什麼颱風之後原水濁度會上升?以及我們該怎麼解決颱風之後的供水問題呢?

透水混凝土

透水混凝土 (Pervious Concrete)
國立成功大學都市計畫所碩士呂正中

公園前兩世紀,羅馬人就已知利用火山灰混合石灰、砂製成天然混凝土了。混凝土的優點包含硬度高、堅固耐用、原料來源廣泛、成本較低廉、可塑性強、而且可試用於各種自然環境。混凝土發展至今,已是目前世界上使用最大量的人工土木建築材料,廣泛使用於房屋、橋樑、公路、跑道、擋土牆、堤防、涵洞、水壩、水箱、水塔、油槽、渠道、水溝、碼頭、防波堤、軍事工程、核能發電廠等構造物。但堅固混凝土的不透水性,也打破了地面的生態循環,大雨淹水、都市熱島效應甚至是全球暖化等災害不斷的發生,也使得人們開始省思自然環境保護的重要性,混凝土的透水性也逐漸受到重視。

讓建築物也開始呼吸 Letting buildings breathe

讓建築物也開始呼吸 Letting buildings breathe
國立臺灣大學環境工程學研究所 陳之傑

自有文明開始,建築給了人類區隔自然與文明的屏障,馬爾庫斯・維特魯威在他的《建築十書》中提到,建築物應該具有「堅固(firmitas)、實用(utilitas)、美觀(venustas)」三項要素。隨著自然環境變遷,環境污染及破壞,世界各地紛紛吹起綠建築(Green Building)的運動,而我國因應亞熱帶氣候發展出綠建築評估系統(EEWH),以生態、節能、減廢、健康為主軸,評估生物多樣性、綠化量、基地保水、日常節能、二氧化碳減量( reduce carbon dioxide emission)、廢棄物減量、室內環境、水資源及污水垃圾改善等九大評估指標,以發展台灣的綠建築[1] [2] [3]

都市污水處理之生命週期評估 Life Cycle Assessment of Urban Wastewater Treatment

都市污水處理之生命週期評估 Life Cycle Assessment of Urban Wastewater Treatment
國立臺灣大學 環境工程學研究所 許桓瑜

污水處理廠是個鄰避型的公共設施,也就是任何人都不希望污水處理廠就蓋在自己住家附近。然而,污水處理廠是都市水管理的重要基礎;過去污水處理廠多著重於處理效率、操作維護便利,以及避免放流水排放對環境造成影響與生態衝擊,現在則更進一步讓污水廠減少對環境的影響,並成為可融入社區鄰里,提供民眾休閒與環保教育的公共設施。

世界十大污水處理廠各有不同特色,美國芝加哥(Chicago)與波士頓(Boston)的污水廠是世界數一數二規模相當龐大的污水廠,污水處理設備占滿了廣大的面積;巴黎塞纳阿哇勒(Seine Aval)的污水廠,以種滿綠色樹木聞名,一樣是大型公共水處理設施,卻可以與人們親近許多;香港與日本的污水廠相對無法有那麼大的規模,但在水處理設施的設計,可以用較小的空間,達到相同處理水量與效果。

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智慧綠建築 Green building

智慧綠建築 Green building
國立臺灣大學 環境工程學研究所 許桓瑜

綠建築,又稱為可持續性建築,指建築物的結構以及使用過程是環保且節約資源的。從選址、設計、建設、營運、維護等,皆包含於建築物的生命週期中。綠建築強調再生資源,無論是新建或改造,匯集了最新的技術並且具體實踐。綠色建築的作法或技術不斷進步,使用節能系統,減少環境負擔,是綠色建築永續設計的關鍵。

在美國Leed綠建築標章中有六大指標,分別為:永續基地、用水效率、能源與大氣、材料與資源、室內環境品質、創新設計。

永續基地中包含基地保水;用高輻射反射油漆作為屋頂的塗漆有助於降低建築物熱吸收、雨水花園與可透水鋪面的設計、生態庭園加上減少夜間戶外照明皆是永續基地的評比項目。

除了建築物本身的節水設備,在建築物內回收用過的水,搭配雨水蒐集系統,經基礎的污水處理後可做為沖廁或植物澆灌再利用。

廢棄物處理與焚化發電 Waste disposal and incineration.

廢棄物處理與焚化發電 Waste disposal and incineration.
國立臺灣大學 環境工程學研究所 許桓瑜

廢棄物(垃圾)處理,是每個國家都需要解決的問題。多數的垃圾處理方式為填埋處置,但填埋方式不僅佔用大量的土地資源,也污染了水、空氣與土壤。廢棄物填埋容易造成地下水資源污染,若處理不當,容易衍生許多環境衛生的問題。

在土地資源有限的地區,主要採取垃圾焚化方式以減少廢棄物體積,例如:瑞士、日本、盧森堡等許多地方皆使用廢棄物焚化。相反的,幅員廣闊的國家,如美國、加拿大,其焚化處理方式僅占5% ~ 10%。

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資料來源:基隆市天外天垃圾資源回收(焚化)廠

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