工程概要

本工程位於台中縣和平鄉中橫公路邊的谷關水庫，該水庫之壩體因受921集集大地震之影響，因此在緊急修復工程中重新整修並增設相關監測儀器，以利日後地震之觀測及壩體安全評估之參考。

本工程之工作範圍包括4套強震儀之設備提供及施工裝設，強震儀之佈設為壩頂操作平台上一套，壩底左右面各一套以及自由場一套﹔大壩自動照準系統一套含13組反射稜鏡，自動照準系統之經緯儀安置於右壩下游面之通視制高點位置，反射稜鏡設置於壩體結構上，以供長期觀測壩體變位行為﹔電子式測縫計20組，裝於結構壁面發生裂縫之位置，以觀測裂縫變化情形﹔一套自動監視掃描記錄器與強震儀之主機則集中設置於壩頂操作平台上新建之觀測房內以供長期記錄監視用，同時便於觀測人員收集資料及保養維護。

儀器設備

一、強震儀

數位式記錄器

三軸測震計

電源供應器

二、大壩照準系統

高精密自動經緯儀

反射錂鏡

電源系統

三、電子式裂縫計

裂縫位移感應器

自動掃瞄記錄器

四、資料處理器及電腦系統

五、儀器保護設施

觀測站房

感應器保護箱

六、步道修復

七、儀器管線配置

信號線及保護管路

電源線及保護管路

電源避雷裝置

儀器現場配置

強震儀之配置分為四個區域，一為壩頂(編號E1)設置於吊門機操作平台上(參閱所附配置圖)﹔一為壩底右側(編號E2)設置於壩底標高913m處平台右側﹔另一為壩底左側(編號E3)設置於壩底標高913m處平台左側﹔第四套為自由場強震儀(編號E4)則於現地勘查後決定設於與壩體右側之廊道入口處。

谷關壩內所有四套強震儀之主機設於吊門機操作平台上新建之觀測室內，並固定於牆壁上，透過RS-232C介面與電腦直接連線以讀取資料。

強震儀信號管線配置如附圖所示。其中壩頂(E1)管線直接由平台上沿著壁面後側延伸至觀測房預留之信號線管進入觀測站內﹔壩底兩台強震儀(E2，E3)之管線由感應器位置沿著壁面邊緣延伸至手扶梯處再沿著扶梯向上延伸至吊門操作平台上轉彎進入觀測房預留之信號線管進入觀測站內﹔自由場區強震儀則由廊道入口沿著平台壁面邊緣延伸至手扶梯處再沿著扶梯與E2，E3地震儀之管線合併再向上延伸至吊門操作平台上轉彎進入觀測房預留之信號線管進入觀測站內﹔自由場區強震儀所使用之電源由附近插座處配PVC保護管進入保護箱內。

測縫計安裝於壩體壁面上之指定裂縫處原安裝有人工量測裂縫計位置之旁邊，類比之電氣信號在現場即直接轉為數位信號並集中於信號掃描裝置上，再統一傳送到觀測室內之通信控制器後直接連接電腦作記錄分析。

測縫計之信號掃描轉換裝置將設置於現場接近感應器位置，所以將集中於三處﹔其中之一設於壩底(EL913)右側平台上感應器最近距離處裝設保護箱，並固定於壩體壁面上，第二處為第二層平台(EL933)左側感應器最近距離處裝設保護箱，固定於壩體壁面上，第三處為吊門操作平台上感應器最近距離處裝設保護箱，固定於壁面上，各處保護箱均以一條四心數位傳輸線與觀測房內電腦主機相連以讀取和控制現場感應器。

自動經緯儀之所有覘標設置位置如附圖上所標示位置並附保護蓋，經緯儀之自動追蹤主機則設於下游右岸舊有人工經緯儀操作平台位置旁邊。由於必須連接電腦，所以配管沿著步道行經路線上到壩頂平台(EL951.5)，再順著邊緣延伸至觀測房內電腦處。經緯儀和電腦側各裝置一台通信轉換介面傳輸器，以傳送和接收經緯儀量測信號，可供電腦直接控制經緯儀量測，並記錄量測結果，以作長期記錄分析研判用。

谷關壩平面圖