千尋水上列車-分析地下水訊號

摘要或動機

本研究利用微機電感測器，在阿蓮、仁德、新化、善化、太康、新東、鹿草、永定、土庫、溪洲十個地下水位站，收集台灣高鐵行經時的振動特徵。我們發現不同位址的地表震動紀錄，顯現豐水和枯水期有最大振幅和主頻的差異。豐水期的主要振動頻率較低頻而振幅較小，由於主頻和天然地震的表面波頻率相仿，可能指示高鐵振動在在地表的鬆軟土層的共振效應。我們並發現，各站的震動特徵和地下水位資料相關：與當地下水位在乾溼兩季落差較明顯時，主頻的高低落差也較明顯; 而地下水位離地面較接近，產生的主頻較其他地方來得低頻。阿蓮至善化地區較無地層下陷情形，故高鐵在豐、枯水期的振動變化較能直接反映地下水位之改變。本研究提出連續的背景震動源（高鐵行經的振動）能讓我們釐清地下水位與地面振動的關係，以及季節性變化凸顯出的振動特徵差異。為研究地下水位與高鐵振動型態之相關性，未來可以無地層下陷或地層下陷不明顯區域為研究目標，如阿蓮、仁德、新化、善化地區，以作更深入的相關性分析。