彰化地區離岸風場三維工程地質模型研究

為配合國家再生能源政策，我國政府積極推動離岸風力發電之規劃開發。因我國前期大型海洋工程施工案例較少，且對於我國西部海域地質與地工資料掌握程度較低，致使我國離岸風場開發存在地質災害風險與開發成本不確定性。考量我國前期離岸風場開發實務經驗不足，以少量之鑽探資料恐難達成達成概念設計目標，透過建立場址完整之海域工程地質模型，可望提高概念設計成果可信度，釐清風場開發地質災害之風險。

工程地質模型建置流程可初步分成五階段，如圖1所示，第一階段為蒐集我國西部海域鑽探資料，並彙整設計地工參數；由於透過現地鑽探取得土樣及地工參數種類有限，而進行離岸風機基礎設計所需之地工設計參數多元，需藉由參數補遺及參數推估取得其他設計參數，因此第二階段為補遺地工參數，即以既有地工參數透過半經驗迴歸式推求其他地工參數；第三階段考量進行CPT鑽探無法直接得知土壤種類，僅可取得地工參數(錐尖阻抗、袖套摩擦力、孔隙水壓)，因此過學者提出之CPT土壤分類法，由地工參數計算取得土壤行為分類指數，並依土壤行為分類指數對應土壤種類，接續可透過地理空間分佈資訊軟體針對我國離岸風場場址範圍，完成工程地質模型建置；第四階段為考量地工參數於空間分佈之特性，可透過空間內插法給定離岸風場場址內各土層地工參數之空間分佈，結合工程地質模型之土層幾何分佈及地工參數，可供後續離岸風場設計開發之應用；第五階段為工程地質模型後續之應用，可針對離岸風機點位裁切剖面，並由土層及地工參數分佈成果規劃海域地質調查或納入風機基礎設計考量，工程地質模型亦可串接有限元素分析軟體，進行基礎穩定性、地盤反應分析。

圖1 工程地質模型建置流程