彰化地區離岸風場圓錐貫入試驗成果關聯性分析與參數推估

2022年行政院災害防救白皮書策進離岸風電公共事業災害防救業務計畫，要求離岸風電業者參照經濟部「輸電線路災害防救業務計畫」，針對風場內易造成土壤液化或基礎流失之區域進行評估，以維護輸電線路設施安全。由於目前我國政府尚無公告之海域土壤液化災害潛勢圖可供電力開發商將土壤液化災害風險納入地質調查及安全評估作業考量；故離岸風場開發時，業者多以圓錐貫入試驗(Cone Penetration Test, CPT)於風力發電機設置點位及海纜路由處進行海域大地工程調查，再以此少量之地工調查成果建立三維工程地質模型，進行海床土壤液化潛勢分析。
考量離岸風場圓錐貫入試驗調查成果於空間中垂直方向之豐富程度遠大於水平方向，本研究以中能公司離岸風場為例，彙整風場施作之CPT鑽探參數，以巴雷極限法(BLM)計算垂直方向之圓錐貫入試驗實測資料試驗自相關函數；另採場域剖面投影法搭配Vanmarcke’s簡易計算法(VXP)進行水平方向之圓錐貫入試驗實測資料關聯性長度計算，分析土壤阻抗強度及殘餘強度於空間中之變化，以初步了解我國西部離岸風場海床土壤均質程度，另採用空間變異性理論建構地工參數半變異元模型，並使用克利金法推估西部離岸風場場域地工參數分布，以彌補現地試驗成果於水平方向上之取樣密度，並透過Robertson土壤行為分類法繪製鑽孔土壤剖面，以建立海床三維工程地質模型，供後續液化土壤於三維之潛勢分析應用，判斷可能之潛勢地質災害區域，並於安全性評估中提供可靠度高之土壤參數。