地下維生管線之地震防災對策
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地 工 部 正工程師 |
周永川 |
地工部 組 長 |
何泰源 |
地工部 經 理 |
陳福勝 |
摘 要
1995年日本阪神大地震，造成震區範圍內之基本地下維生管線系統(如自來水、瓦斯、電力等)嚴重受損，在震後無法迅速恢復正常，而需長期進行檢查與復舊。1999年我國921集集大地震，亦發生類似之情況，顯現國內此方面有改進與加強之空間；目前國外於地下維生管線防災方面，已針對事業特性逐年編列預算進行各項地震預防措施之改善、更新及研發，以期在下次產生同樣規模之地震狀況時，能達減災之目的，此可為日後我國各相關地下維生管線營業單位進行系統體檢與改善之參考。本文主要就各地下維生管線之災損情形與國外之防災管理方式及預防對策進行說明。
一、前言
地下維生管線系統(Lifeline)為維繫一般居民生活之基礎設施，都市化程度越高之城市對其依賴性愈高；目前台灣地區都會區人口已達總人口數的70%以上，由於都市人口集中化，災害產生後對社經、居民身心之影響等生活衝擊甚鉅，尤其地下維生管線中之瓦斯系統，目前已廣泛成為都市重要能源之一，一旦在震後遭受大規模的破壞而導致瓦斯外洩，稍一不慎即可能釀成火災，並衍生為二次或三次災害，極度危害居民之性命與財產安全。於1995年01月17日之日本兵庫縣阪神大地震(地震規模達7.2級)，除造成大阪瓦斯約有85萬7千戶停止供應瓦斯，瓦斯輸送管線亦因地震挫曲折損，造成瓦斯外洩致四人死亡，五人一氧化炭中毒及之事件外，瓦斯外洩更造成神戶市內多處火災，但無水可撲滅之狀況，此皆足以反映具危害性管線系統在遭遇緊急狀況時需加以進行安全控制之重要性。
二、集集大地震之維生系統災損概況
臺灣地區地質狀況不佳，全島大小斷層遍佈，集集大地震主要肇因於南-北走向之車籠埔斷層的活動，此斷層於地表造成長達約105公里左右之地表斷裂或錯移，於其周圍1公里範圍內之鄰近結構物與相關設備，因地盤瞬間位移或地盤破壞(如上下錯動、液化、邊坡滑動、沉陷、地面龜裂等)，造成結構物毀損、混凝土龜裂、樓房傾斜/崩塌、橋樑斷裂、邊坡崩坍、落石等極度嚴重破壞之情形，且破壞影響遍及全島；依北科大(1999，施邦築)及各相關單位之調查結果瞭解，於地下維生管線系統方面，以中部災區較為嚴重，狀況有電力中斷、供水停止、部份地區通訊中斷氶瓦斯滲漏等情形，而管線破壞模式大致包括有(1)地層上下錯動造成之管線彎折破裂、(2)地層水平滑動造成管道位移及局部變形彎折、(3)地表水平或垂直搖動造成管線伸縮彎曲及接頭破損、(4)土壤液化造成地層下陷而致管線彎曲、接頭鬆脫等情形(詳照片1~3)，至於各地下維生管線系統之損害狀況大致說明如下:
2.1自來水
本次自來水設施主要受災地區為大台中地區(含台中縣市)及南投縣，主要之損害情形為石岡壩壩體受損、鯉魚潭淨水廠取水口損害與豐原淨水廠之淨水設施及ψ2000(mm)之取水管受損等狀況，以致無法供水。
2.2瓦斯
台灣地區共有28個瓦斯營業公司供給液態天然瓦斯，各天然氣公司因本次地震而損壞之管線長度約為827,527公尺，其中損壞之主要瓦斯公司為欣彰、欣中、欣林等3家營業範圍在震區附近之公司；921地震之後，上述3家瓦斯公司共計37萬戶停氣。而欣中瓦斯公司至9月27日止之共發現2000處瓦斯滲漏。至於欣林瓦斯公司之供給地區，亦因有斷層通過致受損嚴重。中油於此次地震中受損狀況比其他單位算是輕微，惟儲油槽頂板與一般加油站結構屬頭重腳輕型，震後加油站屋頂倒塌情形較為嚴重。
2.3電力
本次地震的震央發生在中部，台電公司沿中部山區震央向外輻射之各電廠、開關場、變電所、輸電塔線、辦公房舍、配電線路及電桿等多處嚴重毀損、倒塌或傾斜，損害相當廣泛，其中在電力設施損害方面主要為變電所及輸配電電線路因邊坡坍滑，造成輸變電設備(如輸電鐵塔)之損壞。
2.4電信
921地震之後台中縣、南投縣之電話不通，主要係穿越斷層埋設之管線、架空電話線、橋梁吊掛管線等受損之故。地震之後，由於電信基地台受損，行動電話之無法通話，通話功能受損，損壞台數於中華電信1394台、遠傳1187台、台灣大哥大921台。在台中市區，因一江橋之落橋，致國際、長途電話皆不通，南投縣因埔里、南投間之橋樑受損，故國際、長途電話亦不通。
2.5其他
災區之中，污水下水道普及率並不高，僅石岡壩水源特定區（東勢鎮、石岡鄉）及中興新村建有污水下水道系統，主要之受損情況是管道之破裂、移位及污水處理廠內設備之損失。
三、日本阪神大地震之維生系統經驗與教訓
日本兵庫縣於1995年01月17日發生地震規模7.2級之大地震，於地下維生管線方面之災損狀況說明如下:
3.1自來水
有消防用水不足、緊急救援及醫護用水不足、供水設施嚴重破壞無法供水、淨水廠處理機能喪失等狀況。日本兵庫縣9市3鎮135萬6000戶供水戶中約121萬戶及大阪府約2萬戶發生停水(自來水管路技術中心，1995年)，災害金額約高達600億日元。神戶市自來水設施之地震災害示於表3-1(神戶市自來水局，1995年)，與輸水管路相較，結構物之災害較少，且多屬年齡達60~70年之老朽設施。供水管受損部位之情況則可詳表3-2 ，配水管受損分佈圖可詳圖3-1 。
3.2電力
日本關西電力公司所轄範圍包括近畿2府4縣及三重縣、岐阜縣及褔井縣之部分供電區域，面積約為28,668km2，供電戶約1,165萬戶(1993)；本次地震災情較集中於兵庫縣東部地區及關西電力神戶支店之大阪府部分供電區。圖3-2中所示此次地震之關西電力公司供電中斷分佈，災害總金額高達2,300億日元。於發電設備方面，水力發電廠及核能發電廠在此次地震中均無損失，受災者主要為21所火力發電廠中之尼崎電廠及面臨大阪灣之10所火力發電廠；發電廠之損害包括設備災害、油槽基樁/護岸及發電廠內道路因地盤沉陷或土壤液化之損害(關西電力，1995年)。變電設備之災損方面，總數861所變電所中有50所之設備發生損害，主要機具設備損害之受災模式為基礎固定螺栓之破斷、變壓器本身之滑動及螺栓套襯之破壞等，其中被劃為震度規模7地區之29所變電所中之14所變電所均蒙害(48%)，受災變電所全部為1965年以前所興建者，而1975年以後所施工之7所變電所並無損害。輸電設備之災損方面，架空輸電線之主要電力設備受損內容為鐵塔受災11座、高壓線斷線3跨徑、高壓吊線礙子(jumper)損傷3處。高壓鐵塔在淡路島有3座、神戶及伊丹有13座、大阪有2座計20座受損，受害模式為倒塌1座、傾斜10座、構件損傷9座；位於住宅區後方之陡坡之鐵塔損傷特多，可能是地滑、崩塌及大月斷層等所致，架空輸電線及設備之災害多發現於神戶市灘區鶴甲町、伊丹變電所及武庫川左岸附近，極可能是地質境界線或河川之存在而影響周邊之震動特性之故。地下電纜總數1,217迴線(總長1,740公里)中有102迴線(當中架空及地下共用線路6迴線)受損，原因為土壤液化、道路之沉陷、地裂等，地下配電線設備災情調查結果詳表3-3。配電設備之災損方面，支持結構物之損害大部分發生於淡路島至大阪府一帶，且折損及倒塌災害均集中於震度7之地帶，折損及倒塌之支持結構物中，約83%是與房屋倒塌等建築物災害相關連。
3.3瓦斯
有震後易引發二次電氣火災及導致供氣設備破損等狀況。大阪瓦斯公司供氣範圍包括近畿2府4縣約570萬用戶，其中用戶數中家庭用戶佔95%。供氣區域內設施受損情況示於表3-4，其中泉北和姬路兩地之製造設備及供氣區域內之球形儲氣設施並未發生災情；高壓供應管線未受害，中壓A、B供應管災情則甚輕微，其災損分佈詳圖3-3，災害在供氣停止區域內(停止供應瓦斯區域分佈詳圖3-4，大阪瓦斯，1996年)發生95處，區域外11處，供應管損害狀況以開關閥之Dresser接頭、法蘭部之鬆漏等情況較多，管路在既存活斷層線周邊複雜地形及發生土壤液化地區之受害情況甚為顯著；尤其中壓導管漏洩處都在非裏波電焊部位發生災害(詳圖3-5)，這些鋼管電焊部位之災害(14處)均發生於河川、水路、水池傍、微地形境界及活斷層附近，地盤條件成為災害之主要原因。瓦斯供應系統之大部分災損為低壓導管，其損害位置則多為螺絲接頭及印籠型接頭之破損。
3.4電信
主要因為建物損壞、斷橋等因素，造成通信迴路及建築物上之通信設備損壞為主。NTT公司(日本電話電信公司)之災害集中於震度達7.0之3支店(神戶、神戶西及西官)，NTT公司之土木設備受損情況如表3-5所示。
3.5下水道
主要有混凝土管、陶管及人孔因液化損壞破損而導致土砂滲入、與處理場損壞造成河川污染等狀況。在震區8個城市有18處污水處理場及47處抽水站受損，管路受損總長為316km，受災損失高達1,060億日元(日本土木工業協會關西支部，1995年)。管渠受損型態為管體橫向龜裂及斷裂、軸向龜裂、接頭變位及拉開、管體之突出、坡度及線形之變化，及人孔之破損等，詳圖3-6、圖3-7(地盤工學會，1995年)。污水處理場與抽水站之共同受損型態為流入管、放流渠、輸水管與結構物間之破壞及曝氣槽、沉砂池之龜裂等。神戶市公共下水道(分流式)之普及率為97.4%，下水道設施受損害情況如表3-6所示。神戶市下水道系統中災情最嚴重者為東灘處理場，其因土壤液化使結構體發生上浮、沉陷及側向移動等破壞，另亦包括流入水路破損、曝氣槽(Aeration Tank)、最終沉澱池破壞、行政大樓及脫水機房傾斜、運河護岸崩潰、場內道路路面嚴重破壞、過濾池傾斜、污水處理措施淹水、污泥耙集機變形、砂過濾設備變形、脫水設備變形等災害，致上述處理場之處理能力各降至0%、50%及20%。
藉由阪神地震之破壞威力可掌握破壞狀況範圍廣泛、地下部分管線災情掌握困難的、震後情報資訊傳達困難、震後緊急動員效率有限等特性，故應變單位實難以全盤依先前所籌畫設定之動員計畫即時進行搶救應變，諸如種種不利因素，實應引以為鑑，藉由此教訓加以改進。於此彙總如表3-7:
四、地震防災對策
4.1區域地震防災對策
涵蓋上述國內外之災損情形，歸納地下維生管線受地震影響之特性主要包括:
1.維生線損壞可能造成都市生活機能長期癱瘓，影響層面廣大、
2.維生線相互具有關連性，雖僅單一單元之損壞但常導致整個系統停頓、
3.震後維生線易引致二次災害(如瓦斯火災)，使人民之生命財產導致嚴重損失、
4.地下維生管線大多埋設於地下，於大規模破壞後之搶修復舊，往往耗時、費力。
依上述地下維生管線特性，就事先預防與震後應變階段進行防災對策擬定，對策方面應可劃分為震前預防對策、震後緊急對策及復舊對策等三部分(如表4-1)，尤其根據復舊工程之經驗瞭解，任何震後復舊作業，不僅需耗費大量人力、物力與時間，社會相對付出之無形成本更難以估算，故事前採用適當之預防措施，遠比事後進行補修搶救，在效率及經濟性方面為佳。
日本於阪神地震後，各地下維生管線事業主管機關已充分體會，現有地下管路暨地上設施等之耐震基準無法抵抗地震破壞力而發生明顯災損之事實，故最近開始積極採取耐震對策。尤其用戶端下游之老式設備，不僅容易發生災害且管路數量極為龐大又多埋設於地下，致搶修更新均不易，因此，在區域系統發生局部結構性損害時，建立在短期內經搶修而提供區域基本需求之設施，此為日後區域防災耐震規劃之發展目標。
此類之區域防災耐震對策主要可分為(1)環狀系統之建立(Loop System)、(2)區塊系統之建立(Block System)、及(3)支援系統之建立(Back Up System)等。說明如下表4-2；環狀系統為幹線之環狀化及多元化，為避免發生經過同樣地之兩幹線雙雙蒙受災害之實例；路線之選定則須更加留意劃分適當區塊系統，以避免系統功能喪失範圍擴大，且可達到分隔災區及早期修復之目的;在支援系統方面則以代替(支援)系統來彌補原來之功能為目的，在緊急狀況下擔任重要支援角色。
4.2各類地下維生管線之地震防災考量
臺灣之地質先天不良，分布範圍廣泛之各類工程，欲完全避開斷層或具災害潛能區域之影響幾乎不可能，故針對地下維生管線，如何預防、減災與緊急應變，為進行防災規劃及相關管線系統設計之考量重點。然地震活動預測不易且無法確實掌握與有效防範，就地下維生管線之防災方式，基本上可由區域整體控制與設備局部控制兩方面進行考量；於區域整體控制方面推行共同管道、進行區域區塊化、佈設區域監測系統、建立大容量數位微波傳輸線路等措施，均為區域控制之防災手段；而設備控制方面，針對重要設備工程提高耐震考量、管線採用耐震管材、管線接頭增加變形扺抗力、設備採用自動斷氣系統等，皆為解決地下維生管線地震時問題之基本方法。至於各類地下維生管線有其特性與營業考量，初步歸納其基本防災考量如表4-3所示。
4.3預防對策
震前預防對策旨在災害發生前即應針對各項設施之特性，參考耐震設計規範進行考量與對策擬訂。其可分為震災對策計畫擬定、強化地下維生管線耐震能力及地震監測與系統控制等三方面進行探討，以預先防範災害之產生。
4.3.1震災對策計畫擬定
於震後混亂之狀態下，如何使復舊作業順利進行，有賴於震前擬定完善之震災對策計畫。故擬定震災對策計畫時，應針對下列項目進行檢討改進：
4.3.1.1震災時的組織體制
(1)明確配置災後指揮體系與人員
(2)制訂震災時之防災組織
(3)檢討震後職員之召集方法
(4)確立相關機關之聯絡與協力體制
(5)建立事業單位間技術派遣與機具
(6)資材提供之災後相互援助體制
4.3.1.2震災訓練之實施
(1)緊急時之召集訓練
(2)緊急點檢與緊急措施訓練
(3)維生線系統機能喪失時對應訓練
(4)相關單位與業者間之聯絡訓練
(5)二次災害防止訓練
(6)避難引導訓練
4.3.1.3設施狀況點檢與調查
(1)製作災損體檢表
(2)耐震點檢
(3)日常點檢
(4)掌握發生災害可能性高之場所
4.3.1.4系統設施耐震化
(1)建築結構物與內部機器、設備耐震化
(2)重要避難場所設施耐震化
4.3.1.5設施管理資料之整理與保存
4.3.1.6復舊機具、材料等之確保
4.3.1.7震後優先調查場所
4.3.1.8震災情報收集與傳達
4.3.2強化地下維生管線耐震能力
目前大多數維生線系統基於營運成本考量，於設計時多未能提高管線之耐震性，故在遭遇破壞性地震後，其災損範圍甚為廣泛，欲於短時間內恢復系統正常功能幾乎不可能。因此，如欲解決地下維生管線系統震後受災的問題，需從加強地下維生管線耐震能力著手。故提高地下維生管線耐震設計標準、採用耐震性管材及接頭、增加管線設施抵抗地盤破壞能力及地下維生管線共同收容化等方面為目前管線工程之檢討改進重點，個別說明如下：
4.3.2.1.提高地下維生管線耐震設計標準
1995年日本阪神地震，造成維生線設施大規模損壞，地震後根據調查報告結果，針對各種維生線系統耐震設計標準進行檢討，修訂相關之耐震設計規範。各種維生線耐震設計之轉變，主要將震度標準分為甲、乙兩級；另依設施使用用途、重要性、地震規模及地震頻率等狀況分成A、B兩級，進行耐震設計考量，如表4-4所示。尤其臺灣地區地質狀況不佳，各種地下維生管線系統設計時，應考量設施重要性及地域之地盤特性，針對有液化潛力地區、斷層邊緣帶之地下維生管線設施，應適當地提高其耐震設計標準，以降低震後地下維生管線設施之損壞程度，避免設施嚴重破壞，造成系統機能癱瘓。
4.3.2.2.採用耐震性管材及接頭
耐震性管材及接頭技術，於國外目前已有相當之發展成果。其主要係考量耐震性較高之延性鑄鐵管（DIP）及鋼管（SP）接頭，且於接頭加設防脫形裝置，以吸收較大變位，並改善於震後發生頻率最高之接頭脫落現象。神戶水道局配水管於1995年日本阪神地震前，汰換更新90％之配水管，於震後損壞率較低之現象，與在臨海地區及高填土地區採用如圖4-1 ~ 4-2所示之防脫形耐震接頭（S、SⅡ形），結果配水管線並無損壞情形發生之狀況可印證其耐震能力。
至於在瓦斯供應系統方面，針對不同供應壓力之瓦斯管線，主要採不同耐震能力之管材進行預防(如圖4-3)；於高壓管路部份，採用耐震最佳之熔接接合鋼管，另因其重要度較高，埋設位置應進行液化潛能評估，並考量採用適合之液化處理對策；於中壓管路部份，則配合更生修復工法與採耐震材料之方式，如熔接接合鋼管或柔性管低壓螺絲接頭鋼管等用耐震管材，並改善接頭耐震能力；於低壓管路部份，則更新為PE 管或GM管。另於重要設備及輸送管線(新設/既有)方面則於適當地點(如整壓站位置)配置相關遮斷、監測及通信等設備以為災害發生時緊急應變之用。
4.3.2.3.增加管線設施抵抗地盤破壞能力
地震活動所產生之瞬間位移將可能導致地盤破壞，如上下錯動、液化、邊坡崩坍、地面沉陷龜裂、落石、土石流等現象，此些大地異常狀況將直接或間接導致結構建物損壞、橋樑及各系統設備之龜裂、崩坍、損壞與功能喪失。如砂土液化所發生之地盤沈陷，易使管線下沈或上浮，使管線遭受大量變位與應力，因而發生管體斷裂、接頭鬆脫等災害。地盤液化不僅產生上浮力，亦可能產生側向流動，使原本平直的管線，在震後發生蛇行的現象。故欲提升地下地下維生管線的耐震能力，就強化地盤與管路設施結構兩方面進行考量，於地盤方面，應視設備配置採用合宜適當的地盤改良工法以增強結構基礎之抵抗不均勻沈陷能力，其對策工法可參考表4-5。而於強化管路設施結構方面，常用之對策工法如表4-6及圖4-4 所示。
4.3.2.4.地下維生管線共同收容化
一般共同管道係指設於地面上、下，容納兩種以上公共設施管線之構造物及其排水、通風、照明、通訊、電力或有關安全監視（測）系統等之各種設施。根據日本阪神地震震災調查結果，共同管道在震災區國道2號（西宮市、尼岐市）長約六公里、國道43號﹙尼岐市﹚長約二公里、國道176號﹙寶塚市﹚長約四公里，共同收容電力、電話、瓦斯、自來水等管線，僅有接頭處漏水、壁面龜裂剝離等輕微損害情形，整體共同管道幾乎可以避免地震之損害，震損後亦能快速檢測修復。此設備具有避免管線重複挖掘回填、高度安全性、道路空間充分利用、維護與檢查容易、構造堅固、價格便宜、工期縮短等優點，可供日後國內規劃維生線共同管溝時之參考。(如圖4-5)
4.3.3地震監測與系統控制
大規模地震發生時，震災之資訊之收集與傳達十分重要，尤其地下維生管線設施在強震後容易造成大規模破壞，如何利用適合之地震監測系統?迅速將營業範圍內之地震情報傳送至控制中心，經由電腦系統處理後，初步研判災害發生範圍及程度，供決策者參考並採取緊急應變措施，目前已成為都市維生線防災發展之新趨勢。
4.3.3.1.設置目的
各地下維生管線事業單位，如何於震後即時掌握地震強度資訊，迅速採取因應措施，進行緊急防災應變，需於事先考量各維生線系統的需求與特性，設置地震監測儀器，其主要目的為：
(1)資料記錄：搜集現地地震活動狀況，如地表加速度、波形等，以作為日後耐震設計之參考依據。
(2)緊急處置：利用監測所得之地震速度或加速度，針對可能直接影響生命之二次或三次災害進行緊急阻斷。
(3)復舊對策：利用監測成果，有效地掌握損壞狀況，作為後續復舊對策之參考。
4.3.3.2.地震監測儀器
一般而言，進行大範圍地震活動監測，所使用之監測儀器主要為地震計（如：SI感應器及基盤地震儀），地震計為監測地震活動之一種監測儀器(如圖4-6)，其主要為記錄地震活動（XYZ三方向），地震時地震計的感應器會與周邊地盤一起振動，因此可以獲得準確的震動記錄。必要時亦於重要設施之具液化潛能區（如：高水位、疏鬆砂質地盤或回填土區）可設置地盤液化感應器。另日本於污水或自來水管線之重要分佈區域，亦有利用光纖纜線之高敏感震動感應特性，在當污水或自來水管線破損有漏水現象時，藉由感測水位高低差異之原理，進而瞭解損壞之區段位置，不僅可作為日常維護管理，亦可作為災損緊急檢查及修復之情報參考(如圖4-7)。
另瓦斯供應系統亦利用地震計，搭配不同功能之專家決策資訊系統，在短時間內可依據地震規模大小、管線種類、地盤特性、用戶分佈、管線分佈等資料進行分析，迅速推估管線設備之損害比率，以為後續緊急應變決策或復舊之參考，目前已為瓦斯供應系統防災上不可或缺之儀器。
4.3.3.3.專家決策資訊系統控制
利用專家決策資訊設備控制地下維生管線系統，是近年來地震防災科技發展之新趨勢，除可迅速掌握地震資訊外，並有助於災後復舊工作之進行。以瓦斯供應系統為例，此專家決策資訊系統主要包括地震即時處理系統、地震災情資訊管理系統及防災情報通訊系統等；以瓦斯系統為例，上述之專家決策資訊系統在測得地震發生時，於3分鐘內即透過無線或有線系統進行資料傳輸，並由決策系統依先前建立完成之資料庫內容(如管路分佈、地質資料及客戶資料)進行運作，而於10分鐘內完成系統分析，瞭解地震中心、地震影響範圍、地震規模、推估之可能受害戶數及可能之災損範圍，相關決策者，參考上述之資訊及分析成果，即可透過遠端遙控設備或以人為方式進行供應系統之控制及進行相關應變措施之決策。(如圖4-8~4-12)
上述之遠端遙控設備，主要為設置於整壓站內之遮斷設備，於地震發生時，可自動阻斷(整壓站內之啟動值為40kine)或由中央控制室，視狀況需要進行遠端遙控停止高、中壓瓦斯供應系統之整壓站運作，以截斷瓦斯供應(詳圖4-13)。一般在用戶家中，則可設置微電腦瓦斯錶進行自動阻斷(詳圖4-14, 啟動值為10kine或200gal)，其它尚包括將供應管內的瓦斯壓力減至安全壓力範圍內的減壓設備、以及提供判斷是否供氣之資訊如地震計與資訊通信裝置等。
4.3.4系統管網區塊化
地震之特性包括有破壞性、廣域性、複合性及突發性，故維生線系統管網區塊化設計目的，主要是為防止地震等重大災害可能對管網造成之嚴重損害。於事前考量地理環境、地震影響範圍、地下維生管線系統分佈、使用戶數、行政區域、救災能力等狀況，訂定區塊化原則，分析檢討推估地震後管網可能受損之程度與範圍，而將營業區域分割為若干適當規模的緊急措施區塊(如圖4-15)，區塊間配置緊急阻斷設備，可有效防止二次災害發生與災情之擴大，此有助於震後復舊作業之進行。目前瓦斯及自來水系統管網已逐漸朝向區塊化設計。其區塊化之規劃原則以瓦斯供應系統為例，大致說明如下:
4.3.4.1.依地震之影響範圍進行區塊化考量
設定緊急措施區塊時，必須將地震規模設定為可能發生災損之最小規模，大致上可以地震震度規模6的影響範圍(面積大致為50km2、半徑4km)，作為供氣區塊分割之基本單位劃分考量。於阪神地震後，為精確蒐尋災害位置，有縮小暫停供應區塊面積之考量，故日本大阪瓦斯將原55個區塊，再細分為120個之情形。
4.3.4.2.考慮緊急應變能力進行區塊規模修正
發生大規模之地震時，並非對所有災區都停止瓦斯供氣，而是必須依緊急因應及復舊能力進行區域劃分，對於受災程度較輕的區域施予漏氣處理對策而繼續供氣，以期將停止供氣地區的影響範圍縮減至最小程度，並可有效縮短重建復舊期間。若緊急應變能力無法解決受災區塊之受害情況時，則必須重新界定區塊範圍，進行區塊再分割或修正等。以圖4-16為例，假設地震影響範圍內的受災戶數為平均分佈之狀況，而地方緊急應變之復舊能力為可以供應1/8區域的能力。若無區塊化之規劃，於地震發生後，瓦斯供應系統緊急遮斷，則整塊區域全面停止供氣，無法供應必要能源；若整塊區域經細分規劃劃分為8塊，於地震發生後，瓦斯供應系統可就地震受災範圍進行緊急遮斷，加上地方緊急應變之復舊能力為可就1/8區域範圍內的破壞，於短期間內(2~7天內)進行修復復舊，區塊化後之能源供應可達5/8營業區域。
4.3.4.3.考慮地形地盤等環境條件進行區塊範圍分割
具體的區塊範圍分割，也須考量以下事項後，再進行具體的區塊範圍設定。
(1)河川、鐵、公路等的地形條件
(2)地盤狀況(地盤類別、邊坡坡地、區域挖方、區域填方等狀況)
(3)瓦斯供應管網構成情況(供應來源、供應系統、迴路化等)
4.3.4.4.其他考量
另當用戶在一萬戶以下的營業單位時，由於供氣範圍小，全部區域都包含在地震的影響範圍內，或所有區域都停止供氣，亦能在短期內復舊，此使得緊急措施區塊變得毫無意義，因此必須個別檢討其效能，必要時考量區塊之大小再分割或修正。
4.3.5系統管網多迴路化
維生線系統管網多路徑設計的目的，主要是可提升系統之防災功能，增加管線系統耐震性與安全性。平時進行設施與管線更新、補強作業時，系統亦可不受影響而繼續運作；於地震災發生時，各系統設施則可藉由迂迴的方式，維持維持原有功能，外進行迅速由其他迴路進行傳輸電力與電信，使災區之救援工作不受影響。目前以汙水及電力、電信系統已逐漸朝向系統管網多迴路化進行規劃設計。
五、國外地下維生管線耐震之未來方向
阪神地震後之問題仍為舊式管路如何具體更新之計畫，而所倡導之共同管溝之建造費用甚為高昂，行政單位應速整合或調整各地下維生管線主管業者之計畫及明確規定各業者負擔成本等，促進業者之參加意願，另神戶市目前正著手整備「地下維生管線支援據點」(Life Spot)計畫，作為萬一各地下維生管線之服務中斷之情況下，各住戶仍能享有最低程度之生活所需之地區防災支援據點，為達此目的，除共同管溝外，應儘速整備建立配水幹管、支管，中壓瓦斯管級之共同管溝。至於在地下維生管線系統方面，日本方面目前之推動與應用方向大致如下，此可作為日後我國相關單位之參考。
1.直下型與海洋型地震耐震準則之建立
2.區域脆弱性之評估
3.利用GIS地理資料庫系統之分析評估
4.區域區塊微分化
5.區域即時監測及警報系統之建立
6.災害情報中心之建立
7.地震防災風險性之評估手法
8.維生線應急復舊之支援對策
9.地下維生管線更新計畫
六、國內維生線系統防災問題
於國內，地下維生管線系統於防災方面主要遭遇之問題如下，供作參考:
6.1無有利誘因
維生系統之營運費率調漲國內需經由民意機關審核，基於國內環境，若政府無相關補助辦法或配套措施，營運事業單位在利潤之考量下，防災設備並不具設置誘因。
6.2無法源依據
政府並未針對各類地下維生管線特性制定緊急狀況下之防災規定，致在無法令依據或有限之工程預算考量下，緊急防災設備之推動緩慢。
6.3營業規模有限
以瓦斯為例，臺灣共28家瓦斯營業單位，全省用戶數僅約達500萬戶，相對於日本東京瓦斯之800萬戶，大阪瓦斯之500萬戶，其規模有限，一般瓦斯營運區塊之劃分以50平方公里為一單位，業者對於營運區塊劃分通常以管線佈設為主要考量，營運範圍所能劃分之區塊數目亦不多，涵蓋面積不大，故並不特別考量全面設置遙控自動防災設備之設置。
6.4營業利潤考量
地下維生管線所提供之項目屬民生必需品，其價格與獲利率受民意機關監督與國際價格限制，以瓦斯為例，國內瓦斯上游供應來源為中油，中油進口瓦斯則受國際價格控制，故一般瓦斯利潤採浮動匯率方式進行調整，又營運規模有限，在一般以長期利潤固定之營運考量狀況下，防災管理偏個別局部考量。
七、結論與建議
1995年兵庫縣阪神地震，造成之災損，有如浩劫過後。如今之神戶地區，除了阪神地震紀念公園外(詳照片4、5)，已重建為一個充滿生命力的繁榮新生都市，絲毫無地震過後的痕跡。地下維生管線與都市之發展兩者之間關係密切，而地震對於人口密集區域所造成之破壞與影響由九二一及日本阪神大地震即可印證瞭解，如何避免日後臺灣都會區人民與建設遭受再一次之衝擊，相關事業執行單位，應儘速制定協調相關法令、檢討目前耐震設計基準、強化防災組織體系、建立防災系統、建立國內外交流聯繫管道等，始有利於國內各方面之社會發展。
參考文獻
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策」，中日震後之維生線防災研討會。
(7)高田至郎，1997.04，「維生線之地震工學」，共立出版株式會社，日本。
(8)The Kansai Electric Power Co., Inc.，1995.06，「The Grate Hanshin-Awaji Earthquake
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(10)瓦斯地震對策檢討會，1996「瓦斯地震對策檢討會報告書」，日本。
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