環境能源管理

與水共存的新世紀 ─ 透水保水的城市

與水共存的新世紀 ─ 透水保水的城市
(A New City Life with Water— Reinforce the Permeability and Retainability of water)
國立臺灣大學土木工程學系學生張沄真

氣候變遷對水循環造成了許多影響,海平面上升以及漸趨頻繁的超大豪雨,對台灣這樣一個平均雨量是世界三倍的海島型國家來說,意味著大水時代的來臨。不同於以往「人定勝天」的工程思維,新一代的工程師,不再對水採取「隔離政策」,而是順應水循環的自然定律,與水共存。

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。

挑戰與危機:水、糧食、能源、環境
污水處理廠資源回收與電力自給自足

污水處理廠資源回收與電力自給自足

污水處理廠資源回收與電力自給自足 Domestic Wastewater Treatment as a Net Energy Producer
國立臺灣大學環境工程學研究所許桓瑜

水、食物、能源分別是這世紀人類所面臨巨大問題中的前三名,世界各國政府、科學家都在設法解決。比如,污水處理廠可透過資源回收,提供額外的水資源、營養物質(做為肥料使用)以及再生能源

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]

能源與臺灣競爭力 Energy Supply and Taiwan Competitiveness

能源與臺灣競爭力 Energy Supply and Taiwan Competitiveness
臺電公司核能技術處策劃 陳怡如組長

以出口為導向的臺灣經濟

每個國家各有其生存之道,有的國家輸出天然資源、有的國家出口精密工業產品或農林漁牧產品、有的國家則靠創新的設計以傲國際。

而臺灣在清朝時就已調查過,除了硫磺之外沒什麼天然資源,當時的淡水(滬尾)開港通商之後,主要出口項目有樟瑙、茶、糖。清末(1866 英商 John Dodd 從福建引進安溪茶苗及在大稻埕茶商配合下(1),臺灣茶大量出口,使臺灣成為清政府財政狀況良好的省份。日治時代臺灣出口的項目是樟瑙、茶、糖、米(2)。

淺談使用能源的倫理面 Think about Ethics of Energy Consumption

淺談使用能源的倫理面 Think about Ethics of Energy Consumption
臺電公司核能技術處策劃 陳怡如組長

遠古至今,人類為了生存需要能源;社會工業化之後,為了享受電力帶來的便利生活,以及以進步的科技上天探索太空,下地開發海洋,更需倚賴能源不可。由於能源資源有限,加上人口不斷增加,若想維持美好生活,就必須確保能源供應無虞。能源應該用於和平用途、造福人類而避免為把持或搶奪能源而引發衝突和戰爭。此外能源的分配與使用也應符合公平正義原則,本文嘗試探討有哪些倫理原則須考量。

(一)考慮地球上各種生物的生存權

人不是地球上唯一的住戶,各種生物在地球上也有生存權。影響層面較大的是溫室氣體排放所造成的氣候變遷。各國對電廠的排放都有規定,業主需加裝排煙脫硫設備,使氧化硫(Sox)、氮氧化物(NOx)排放減至最低以免污染空氣、產生酸雨;也對溫排水加以管制,以免影響附近海(河)域生態。但化石燃料電廠仍不免還是會排放 CO2。故有的政府以徵收碳稅來鼓勵低碳能源之使用,減少 CO排放。假設每噸 CO收 $$15$$ 美元,各種發電方式每度電之碳稅如下表第 $$1$$ 列:

核能 風力 太陽能 水力
1.46¢ 0.90¢ 0.02¢ 0.02¢ 0.08¢ 0.14¢
4 miles2 8 1 36 62 24

燃煤及燃氣廠排放 CO最多。

為了減少對電廠附近生態的影響,電力公司在某地區開發電源都會先做「環境影響評估報告」,但評估重點在「人」,亦即不影響當地農、林、漁、牧的生計、也不影響當地的輻射背景值、水文和氣象。若考慮該處各種生物的生存權,發電設施所需面積越大影響就越大,上表第二列是每年發電 $$10$$ 億度所需要的面積,表示大量採用太陽能、風力、水力時會對環境造成巨大影響。(註1)

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