南投地區一級溪流土石流即時評估系統

土石流即時評估系統除了判別土石流發生與否之臨界降雨線 外，如何在土石流災害發生前明確且適時的提出警戒及疏散的警報，

才是對地處危險地區居民生命財產安全的一項保證。研究中將預警基 準分成三個階段。由青木佑久（1980）之研究，得知在降雨強度及 累積雨量未到達一定之門檻，是不會發生土石流。因此根據前述對於 一獨立雨場之數化方法之研究，設定當降雨強度超過 10mm/24hr 時，即當過去 24 小時內之累積雨量到達 10mm，做為第一階段之警 示，表示研究區域正有一獨立雨場發生，讓土石流防災監測中心人員 能有所警覺，並持續監控此雨場是否引發土石流。

雨量若持續的增加，到達第二階段之警戒標準時，即發出第二階 段之警示，有關單位或權責機關，應通知當地行政機關和當地居民提 高警覺，嚴防土石流隨實有可能發生。當累積雨量達到土石流可能即 將發生的警訊標準時，即發出第三階段之避難警示，此時權責機關隨 即通知當地居民進行避難。而此兩階段基準是根據現地發生土石流之 歷史雨場來訂定，使有充足之反應時間。本研究提出兩種訂定基準值 之方法，分別如下說明之。

3.3.7（a） 機率式土石流即時評估基準

由 3.3.6（e）節之分析並由圖 3.31 可約略觀察出，其發生土石 流機率線在 30％~90％之間的臨界降雨線相當密集，換言之，若是有 某一有效雨量路徑其發生土石流機率值超過 30％之後，則其發生之 機率值會在短時間內急速上升，有鑑於此，本研究假定以發生機率 10％及 30％之臨界降雨線作為第二階段警戒基準及第三階段避難基 準，其基本概念如圖 3.32 所示。

本研究以兩個案例進行分析及驗證。如圖 3.33 所示，民國 90 年 7 月 30 日桃芝颱風來襲時，新興橋當地土石流發生的時間約為 7 月 30 日上午 7 時，若按照之前所定義之各階段基準來看，第二階段警 戒基準將於 5 時 05 分發佈，第三階段避難基準於 5 時 45 分發佈，

距離實際發生土石流時間間隔為 115 分鐘及 75 分鐘。

在桃芝颱風過後一個半月，民國 90 年 9 月 17 日中度颱風納莉 接著侵襲台灣，由圖 3.34 可看出納莉颱風的有效雨量路徑在 9 月 17 日 17 時 40 分到達第二階段警戒基準，但整場降雨並未到達第三階 段避難基準。

有效降雨延時(hr)

有效累積雨量(0.1mm)

臨 界 降 雨 線 第 三 階 段 預 警 第 二 階 段 預 警

第一階段預警 監測之降雨事件

圖 3.32 機率式土石流即時評估系統示意圖

新興橋機率式土石流預警基準(t=1.86 yr)

3.3.7（b） ERR 土石流即時評估基準

若將第二、第三階段基準以 ERR(%)來表示，其中

) (

) ) (

( ERC t t t ER

ERR =

(3.24) ERR(t)：累積雨量比

ER(t)：有效累積雨量(mm)

ERC(t)：有效臨界累積雨量(mm)

相關示意圖如圖 3.35 示。而根據歷史經驗訂定出第二階段警戒 基準值為 ERR(t)=50%，第三階段避難基準為 ERR(t)=75%。

同樣的，本研究以兩個案例進行分析及驗證。以民國 90 年 7 月 30 日桃芝颱風為例，如圖 3.36 所示，按照 ERR 土石流評估基準所 定義之各階段基準來看，第二階段警戒基準將於 5 時 10 分發佈，第 三階段避難基準於 6 時 00 分發佈，距離實際發生土石流時間間隔為 110 分鐘及 60 分鐘。

而民國 90 年 9 月 17 日的中度颱風納莉，由圖 3.37 可看出納莉 颱風的有效雨量路徑在 9 月 17 日 20 時 20 分到達第二階段警戒基 準，但整場降雨並未到達第三階段避難基準。

ER(mm)

t ERP

t T

75 50 ERR(%)

第一階段預警

第三階段預警

第二階段預警 100

T ERC(t)

CRL

圖 3.35 ERR 土石流即時評估基準示意圖

圖 3.36 新興橋桃芝颱風案例（以 ERR 評估系統為基準）

圖 3.37 新興橋納莉颱風案例（以 ERR 評估系統為基準）

3.3.7（c） 土石流發生機率即時評估系統之程式

本研究綜合上述所提到之兩種評估基準，以 Visual Basic 程式語 言撰寫其自動化即時評估之介面如圖 3.38。理論上此程式可透過網 路磁碟機的功能，即時接收研究區域內最新的雨量資料，並且利用之 前所敘述之理論即時運算其發生土石流之機率，進而發佈第一、第二 及第三階段之預警功能。

圖 3.38 土石流發生機率即時評估系統之程式介面