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第二章 破壞機制分析（3／3）；原PDF第32–40頁。
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災害狀況 受災機制及成因 災損示意圖 1. 護岸表面的粗糙度(小)與上下游鄰 接之天然河岸的粗糙度有差異時， 護岸區的流速會變大，因此從接續 的天然河岸開始破損，進而破所擴 從上、 大而使護岸設施遭到災害。 下游端部 2. 護岸的位置、方向、形狀等對河川 的入侵 狀況不適當的情況下，將會破壞接 續的天然河岸，有時會進而從端部 擴大破壞至本身的護岸，而使其遭 受到災害。 河川以橫斷面來看時，與護岸構造相 接續的斜坡部份遭到沖刷，有時因該 從護岸 部分破損的擴大而導致護岸本身或進 肩部 而至堤防本體的破壞。 開始的 此是在護岸之硬質部分與斜坡之軟質 破損 部分的接點開始發生的，由於接續處 的構造其硬度急劇變化，水理學上對 此部分應該也會發生特殊的現象。 2.4.3 海堤破壞機制探討 由於海堤與堤防工法兩者工料相同，差別僅在外在環境的不同，其 餘海堤與堤防具有相同之破壞機制與成因。外在環境原因說明如下： 一、潮位、波浪沖擊(臨海側從基腳處，其坡面工產生下陷或崩塌情形) 於侵蝕趨勢之海岸，波浪對該處侵蝕力較大，易導致堤前灘地面積 削減，易導致海堤基腳及坡面破壞、下陷或崩塌。依其侵蝕的形態，又 可分類如下： (一)海崖侵蝕 為軟質泥岩或堆積岩基部受波浪長期作用及上部分荷重過重，而 使陸岸崩陷而成。 (二)河川輸砂減少之海岸侵蝕 當河川之堆積作用輸砂量大於波浪之輸砂量時，則易於出海口形 成三角洲，或於沿岸堆積成沙岸。反之，則造成海岸侵蝕作用。 24
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(三)受海岸結構物影響之海岸侵蝕 防波堤、突堤與離岸堤等海岸結構物會影響海流，並使波浪產生 繞射與反射現象，導致遮蔽範圍內之波浪變小、流速變低，而使泥沙 逐漸淤積，而另一側反射區則因為波浪變大、流速增加，而加速泥沙 移動。 (四)波浪與潮流作用 波浪與潮汐所產生之水流為海岸地區輸砂之主力，當波浪較大或 前灘坡度較陡時則海水回流速度快，容易侵蝕海灘；反之，若波浪尖 銳度小、底質孔隙大或坡度較緩，則較容易堆積。 二、海水入滲使堤身土壤飽和滲水(臨海側或臨陸側堤防坡面發生破壞) 當海面持續高水位致使海水持續滲透至堤身，堤身內的土壤會變得 異常濕潤，而使堤體內部土壤的剪力強度降低，因而引起臨海側堤防坡 面或臨陸側堤防坡面的滲流破壞。或於海水退水階段因水位急速下降， 而導致堤內外之水壓差過大，而發生管湧作用並形成結構弱面，導致堤 身或堤腳滲水、管湧破損、堤面崩壞等如圖 2-12 所示。 圖 2-12 常見高水位滲流影響機制說明圖 25
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三、漂砂磨損或飛沫侵蝕(臨海面坡面工灘地侵蝕及磨損情形) 受季節性風砂、海床底床質、漂砂或海上漂流物(漂流木等)，受強 風或海流趨動沖擊堤坡；或為波浪碎波所造成之飛沫侵蝕，導致混凝土 鹽化，降低混凝土強度如圖 2-13 所示。 圖 2-13 海堤常見波浪沖擊及碎波帶飛沫影響機制示意圖 四、地震(土壤液化致承載力喪失，造成堤防之沉陷、滑動龜裂) 當地震發生時，土壤之超額孔隙水壓力上升，使土壤發生液化，承 載力在瞬間驟降，上方之結構物進而沉陷、滑動或龜裂，地震造成土壤 液化破壞機制如圖 2-14 所示。 圖 2-14 地震造成土壤液化破壞機制說明圖 26
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2.4.4 機電設備常見損壞機制 機電設備在水利工程領域屬水工機械，包括水閘門及抽水站等設施， 其設備零件包羅萬象。根據「雲林縣南區防洪設施損壞原因之探討」(詹 勳全，2020)，統計 2014 年至 2019 年，機電設備損壞部分：(1)發電機 58 次(59%)、(2)抽水機組(含清污泵)22 次(22%)、(3)撈污機 9 次(9%)、(4)附 屬水閘門 10 次(10%)，綜觀統計及分析結果其以發電機設備損壞部分發生 次數及比率最高，應屬機電設備老舊，且沿海地區鹽份較高，機電設備使 用年限備受挑戰；機電設備周邊之土木結構物損壞部分：(1)欄杆鏽蝕損 壞 8 次(16%)。(2)水閘門周圍護欄基座鏽蝕 5 次(10%)。(3)照明設備損壞 15 次(31%)、(4)鐵捲門鏽蝕 4 次(8%)。(5)廠站地層下陷情形 15 次(31%)、 (6)前池結構物龜裂滲水 1 次(2%)、(7)自來水管劣化滲水 1 次(2%)。綜觀 統計及分析結果其廠站地層下陷情形高達 31%，因屬沿海地層下陷區域， 再加上沿海居民早期仍抽取地下水以調整養殖漁業水鹹度、易致海水倒灌、 土壤鹽化也是主要土建設施沉陷原因。 表 2-6 至表 2-10 所列為整理 2020 年水利署報告中水工閘門與機電設 備常見失效模式，例如馬達設備、手動閘門、梯(齒)桿式吊門機、捲揚式 吊門機與油壓式吊門機等之失效情形，於檢查時應加強注意設備結構是否 正常及完整(如螺桿彎曲變形等…不正常狀況)、土木構造物修補情形、操 作運轉是否正常(如各指示燈、操作按鈕是否正常)、油漆是否脫落生鏽、 油料儲備是否足夠、水道及涵洞雜物、淤泥、雜草清除情形及四周環境維 護情形等常見缺失狀況。 27
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表 2-6 馬達設備失效原因 失效狀況 原因 過負荷 線路接錯 通電時馬達不動 馬達線圈損毀 電磁剎車線圈損毀 剎車間隙太大或太小 彈簧彈性疲乏 電磁剎車失靈 剎車片磨損 過負荷 剎車片未完全退開 溫昇異常 過負荷 散熱容量不足 電源切離 電源電壓不同或電壓低 馬達不啟動 斷線 逆相運轉引起過載電驛跳脫 負荷大而致扭矩開關(Torque Switch)動作 軸桿潤滑不良 啟閉操作中的馬達停止 支承樑卡住 軸桿咬入異物 軸封太緊 (資料來源：參考「水庫水工閘門機電設備可靠度及維護策略研究，2020 年」) 28
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表 2-7 手動閘門門體及門框失效原因 次系統 元件 失效影響程度 失效原因 1.變形、損傷或龜裂 主構件 2.結合螺栓鬆脫或遺失 (面板、橫梁、 3.銲道出現裂痕 縱梁、水平梁、 高 4.油漆剝落或鏽蝕 豎梁、門樞臂、 5.啟閉過程出現異聲或振動 吊耳) 6.啟閉過程出現偏斜或卡住 1.轉動不順暢 2.螺栓鬆脫或遺失 側導輪(履) 中 3.磨損或變形 門體 4.鏽蝕 1.漏水或接合有縫隙 水封、楔塊 中 2.螺栓鬆脫或遺失 3.老化、損傷、變形或磨損 1.龜裂、損傷或變形 門樞梁 高 2.油漆剝落或鏽蝕 3.老化、損傷、變形或磨損 1.門樞軸轉動不順暢 門樞座及軸 高 2.固定螺栓鬆脫或遺失 3.相接混凝土龜裂或破損 1.損傷、變形或磨損 門框 鋼結構 2.銲道出現裂痕 (含附屬 (導輪軌、導架 高 3.滲水 構造) 及水封座板) 4.鏽蝕 (資料來源：參考「水庫水工閘門機電設備可靠度及維護策略研究，2020 年」) 29
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表 2-8 電動梯(齒)桿式吊門機失效原因 次系統 元件 失效影響程度 失效原因 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 機座 高 2.固定螺栓鬆脫或遺失 (含結合螺栓) 3.穩定性不足 1.絕緣電阻值偏低 2.運轉後溫度偏高 電動 傳動馬達 3.運轉出現異聲或振動 梯(齒) (含備用馬達 高 4.剎車功能異常 桿式 及聯軸器) 5.固定螺栓鬆脫或遺失 吊門機 6.積塵 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 2.運轉出現異聲或振動 減速機組 高 3.潤滑油量異常或油質劣化 4.固定螺栓鬆脫或遺失 1.變形、損傷或龜裂 主構件 2.結合螺栓鬆脫或遺失 (門面板、橫梁、 3.銲道出現裂痕 縱梁、水平梁、 高 4.油漆剝落或鏽蝕 豎梁、門樞臂、 5.啟閉過程出現異聲或振動 吊耳、繩滑輪) 6.啟閉過程出現偏斜或卡住 吊桿、手輪 1.轉動不順暢 (梯桿、螺桿、 中 2.鏽蝕 齒桿) 3.老化、損傷、變形或磨損 1.轉動不順暢 2.螺栓鬆脫或遺失 門體 滾輪、導履 中 3.磨損或變形 4.鏽蝕 1.漏水或接合有縫隙 水封、楔塊 中 2.螺栓鬆脫或遺失 3.老化、損傷、變形或磨損 1.龜裂、損傷或變形 門樞梁 高 2.油漆剝落或鏽蝕 3.老化、損傷、變形或磨損 1.門樞軸轉動不順暢 門樞座及軸 高 2.固定螺栓鬆脫或遺失 3.相接混凝土龜裂或破損 1.龜裂或破損 混凝土 中 2.滲水 門框 1.損傷、變形或磨損 (含附屬 鋼結構 2.銲道出現裂痕 構造) (導軌、導架 高 3.滲水 及水封座板) 4.鏽蝕 (資料來源：參考「水庫水工閘門機電設備可靠度及維護策略研究，2020 年」) 30
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表 2-9 捲揚式吊門機失效原因 次系統 元件 失效影響程度 失效原因 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 機座 高 2.固定螺栓鬆脫或遺失 (含結合螺栓) 3.穩定性不足 1.絕緣電阻值偏低 2.運轉後溫度偏高 傳動馬達 3.運轉出現異聲或振動 (含備用馬達 高 4.剎車功能異常 及聯軸器) 5.固定螺栓鬆脫或遺失 6.積塵 剎車系統 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 (電磁剎車、 高 2.剎車功能異常 油壓式推力剎車) 3.油壓式推力剎車剎車油不足或劣化 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 2.運轉出現異聲或振動 減速機組 高 3.潤滑油量異常或油質劣化 4.固定螺栓鬆脫或遺失 減速齒輪組 1.齒輪龜裂、損傷、鏽蝕或變形 (鼓輪環齒輪、小齒 高 2.齒面潤滑不足 高輪、中間齒輪) 3.積垢或污物堆積 1.轉動不順暢或潤滑不足 捲揚式 鼓輪 高 2.鋼索固定夾螺栓鬆動 吊門機 3.環齒輪與鼓輪固定螺栓鬆脫或遺失 扭力軸 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 高 (含聯軸器、軸承) 2.固定螺栓鬆脫或遺失 1 索絲斷裂 2.直徑減少 鋼索 高 3.異物沾附 4.索面潤滑不足 5.拉力不平衡 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 轉向滑輪組 高 2.螺栓鬆脫或遺失 (含輪軸及軸襯) 3.轉動不順暢 1.機構外觀龜裂或損傷 鬆纜及過負荷裝 中 2.鋼索負荷檢知器異常或故障 3.調整螺帽鬆動或遺失 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 極限開關 高 2.接點接觸不良 3.作動位置移位/不正確 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 2.傳動機構潤滑不足 機械式開度計 中 3.固定螺栓鬆脫或遺失 4.開度顯示異常 (資料來源：參考「水庫水工閘門機電設備可靠度及維護策略研究，2020 年」) 31
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表 2-10 油壓式吊門機失效原因 次系統 元件 失效影響程度 失效原因 油壓缸座台 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 (構架台、 高 2.固定螺栓鬆脫或遺失 結合螺栓) 3.穩定性不足 1.絕緣電阻值偏低 電動機(馬達) 高 2.運轉後溫度偏高 油壓泵 3.運轉出現異聲或振動 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 聯軸器 高 2.固定螺栓鬆脫或遺失 油箱 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 (箱體、釋氣閥、 2.油量不足或油質劣化 中 油位檢知開關、 3.吸入口油網及回油過濾器阻塞 端子台) 4 油位檢知開關異常 1.控制閥外觀龜裂、損傷或鏽蝕 油壓控制單元 2.控制閥安裝或固定不良 (各類控制閥、 高 3.控制閥漏油 壓力計) 4.控制閥作動異常 5.壓力計功能異常 油壓式 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 蓄壓器 高 吊門機 2.異常或洩漏導致無法持壓 油壓配管 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 (配管及法蘭、撓性 中 2.管路銜接處漏油 管、配管固定部) 3.油壓管路安裝或固定不良 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 2.運轉出現異聲或振動 油壓缸 3.固定螺栓鬆脫或遺失 (活塞桿、缸蓋、 高 4.活塞刮污環漏油 活塞桿墊封、 5.油封老化漏油 軸承) 6.活塞桿挫曲變形 7.閉鎖(Latch)裝置無法作動 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 極限開關 高 2.接點接觸不良導致失效 3.作動位置移位/不正確 1.機構外觀龜裂、損傷或鏽蝕 2.傳動機構潤滑不足 開度指示計 中 3.固定螺栓鬆脫或遺失 4.開度顯示異常 (資料來源：參考「水庫水工閘門機電設備可靠度及維護策略研究，2020 年」) 32
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來源：經濟部水利署《防水洩水建造物維修補強技術參考手冊》，中華民國115年7月。依水利署政府網站資料開放宣告註明出處；本站分章與導覽整理不代表發布機關認可或背書。查核日期：2026年8月31日。