第六章 山崩潛勢模式精進
6.1 岩屑崩滑型山崩潛勢因子萃取及其物理意義
6.1.8 事件總累積雨量、連續最大 24 小時累積雨量、降雨強度、連續最大 3 小時平均雨量
ln tan
A
S(式 6.1-11) 其中,AS為斜坡上任一點之上游集水區面積,θ為坡度。
6.1.8 事件總累積雨量、連續最大 24 小時累積雨量、降雨強度、連續最大 3
小時平均雨量降雨係誘發崩塌的主要促崩因子(或稱誘發因子),隨著降雨量增加,
邊坡雨水入滲也可能隨之增加,不但造成邊坡內的抗剪強度降低,亦造 成邊坡土體(或岩體)自重增加,進而導致邊坡失去穩定性產生滑動。
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時間(考慮前期降雨與西南氣流)為基準,定義雨場的時間區間,並據以蒐 集雨量站資料,所蒐集之雨量資料進行檢核、補遺後,透過統計內插推 估之空間雨量分布網格式資料(10m×10m),再萃取各斜坡單元內之雨量 平均值,雨量類因子包含事件總累積雨量、連續最大 24 小時累積雨量、
連續最大 3 小時平均雨量、降雨強度等,各因子之定義,茲列述如下:
一、事件總累積雨量因子
1. 定義:累加雨場時間範圍內的降雨,其總數即為事件總累積雨量。
2. 因子物理意義:長時間的綿綿細雨讓雨水逐漸入滲使得地下水位 升高,因而增加孔隙水壓,使得邊坡不穩定產生崩塌。
二、連續最大24 小時累積雨量因子
1. 定義:以 24 小時為時間區塊,於雨場的時間範圍內移動此時間 區塊,同時累加區間內的降雨量,所得之最大累積降雨量,即為 連續最大24 小時累積雨量。
2. 因子物理意義:長時間的雨水入滲使得孔隙水壓增加,讓邊坡處 於不穩定的臨界狀態,然而超過臨界狀態後的降雨,只是持續讓 邊坡處於不穩定,無法得知何時產生崩塌。基本上,因颱風事件 造成的連續降雨,超過24 小時已可讓多數邊坡處於不穩定狀態,
因此本計畫採用連續最大24 小時累積降雨作為促崩因子。
三、降雨強度因子
1. 定義:於雨場的時間範圍內移動,所得之最大降雨量,即為最大 時雨量,又稱降雨強度。
2. 因子物理意義:岩屑崩滑型的山崩材料主要為風化層表土,短時 間內遭遇大量降雨,邊坡排水速度跟不上雨水入滲速度,表層的 風化土壤便容易滑落。
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四、連續最大3 小時平均雨量因子
1. 定義:以 3 小時為時間區塊,於雨場的時間範圍內移動此時間區 塊,同時累加區間內的降雨量,將所得最大的累積降雨量取平 均,即為連續最大3 小時平均雨量。
2. 因子物理意義:連續累積 2~3 小時的大量降雨亦可讓雨水入滲速 度超越邊坡排水速度,使得表層的風化土壤滑落。
圖 6.1-1 岩屑崩滑型山崩機制示意圖
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(a)斜坡單元 (b)斜坡單元內網格萃取示意
圖6.1-2 萃取斜坡單元內部網格示意圖
(a)全坡高定義 (b) 地形條件下全坡高示意圖 圖6.1-3 坡高因子示意圖
全坡高較高
全坡高較低
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圖6.1-4 3 × 3 網格示意圖
圖6.1-5 3 × 3 網格資料格式立體示意圖(林淑媛,2003)
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本計畫進行山崩潛勢分析時,岩體強度分級將直接納入分析,若分析 結果與現實相左則直接剔除;其餘數值型資料,將需要進行因子篩選。