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單一性災害潛勢模擬與分析

壹、淹水潛勢

依照中央氣象局 2004年對降雨之定義共分為大雨;豪雨;大豪雨;超大 豪雨等四種11。依據國家災害防救科技中心及經濟部水利署提供的淹水潛勢範 11中央氣象局 2004 年 11 月 25 日修訂之「大雨」及「豪雨」定義如下:

圍圖,屬於全縣的 GIS資料,網格為 40m*40m網格。可分別設定 200mm、350mm、 400mm以及 600mm等不同的日降雨量,顯示各方格內的淹水高程。

設定日降雨量 200mm狀況時,淹水潛勢圖顯示花蓮市、吉安鄉及新城鄉等 並未出現淹水現象。此一結果表示,計畫區應有足夠能力應付 200mm的日降雨 量。(參見圖 5-1)

設定日降雨量 350mm狀況時,花蓮市淹水達 50cm以上之地區主要以沿海 各里及美崙公園以東地區為主,包括主計里、民治里、民主里、民有里、民權 里、民族里、國光里、民勤里、民政里、民享里、民心里、及民意里,面積約 340.16公頃,佔全市的 11.7%,範圍內的設籍人口數共達 21,780人(參見圖 5-2、表 5-3)。特別是民有、民權、民治、民享、民心、民政等六里,絕大部 分均受到影響。至於在新城鄉部分,淹水面積達 191.04公頃,約佔全鄉的 6.9%,或是北埔都市計劃區的 25%。主要以嘉新、嘉里兩村為主,其餘各村則 出現零星淹水。吉安鄉的淹水達 50cm以上的地區共計 78.24公頃,約佔全鄉 的 1.3%或吉安都市計劃區的 5.6%。特別是位於濱海地區之村里影響較大,包 括東昌、仁安、吉安及南昌等四村。

一旦將日降雨量設定為 600mm(好像應該是 450mm)時,以村里數言,三鄉 鎮市之淹水村里合計為 28個村里;39.4%。其中,以花蓮市受到的影響最大,

共有民心、民治等 20個里陷入淹水範圍中(44.4%),吉安鄉的南昌、仁里、吉 安、東昌、仁安等 5個村可能淹水(27.8%)與新城鄉的嘉新、嘉里、大漢等三 村也可能淹水(37.5%)。至於以各村里的人口數言,三鄉鎮市合計約有 38.5%;

共 80,241人所居住村里可能淹水。三鄉鎮市受影響人口數依序為花蓮市約有 45,554人(42.2%);吉安鄉的 25,556人(31.9%);新城鄉約 9,131人(45.3%) 等將可能受到淹水影響。

1.大雨(heavy rain) : 指 24 小時累積雨量達 50 毫米以上,且其中至少有 1 小時雨量達 15 毫米以上之降 雨現象。

2.豪雨(extremely heavy rain):指 24 小時累積雨量達 130 毫米以上之降雨現象。若 24 小時累積雨量達 200 毫米以上稱之為大豪雨(torrential rain);24 小時累積雨量達 350 毫米以上稱之為超大豪雨(extremely torrential rain)。

資料來源:中央氣象局,http://www.cwb.gov.tw/V7/observe/rainfall/define.htm?。

若設定日降雨量 450mm狀況下,花蓮市沿海各里及美崙公園以東地區仍是 淹水超過 50cm以上之地區(參見圖 5-3、表 5-4)。以村里數言,新城鄉的嘉新、

嘉里、大漢等村(全鄉村里數的 37.5%);花蓮市的民心等 23個里(佔全市里數 的 51.1%)以及吉安鄉的永安、南昌等 8個村(佔全鄉村里數的 44.4%),將納入 淹水村里之中,至於這三個鄉鎮市的受影響人數言,以村里作為計算單位,三 鄉鎮市人口數的 53.7%(111,906人)將受到淹水影響。其中以吉安鄉比例最高 (55.2%;44,171人),花蓮市次之(54.2%;58,604人),新城鄉則較低,但亦 達 45.3%(11,046人)。

表 5 -3 新花吉地區日累積雨量 35 0m m易淹水地區表

鄉鎮市 新城鄉 花蓮市 吉安鄉 小計 嘉新村 民心里 民權里 仁安村

嘉里村 民享里 國強里 民政里 民勤里 國華里 國威里 民族里 國光里 民治里 主計里 區域

民有里

不易淹水區里數 6 32 17 55 易淹水區里數 2 13 1 16 易淹水里比例 25.0% 28.9% 5.6% 22.5%

總里數 8 45 18 71

不易淹水里人口數 14206 81932 77537 173675 易淹水里人口數 5971 26123 2479 34573 易淹水里人口比例 29.6% 24.2% 3.1% 16.6% 總人口數 20177 108055 80016 208248 (資料來源:經濟部水利署,淹水潛勢圖;本研究整理)

圖 5 -1 新花吉地區日累積雨量 20 0m m淹水範圍圖

(資料來源:經濟部水利署,淹水潛勢圖;本研究後製)

圖 5 -2 新花吉地區日累積雨量 35 0m m淹水範圍圖

(資料來源:經濟部水利署,淹水潛勢圖;本研究後製)

依照 450mm所涉及淹水的三市鄉之各里狀況如表 5-4所示,總計不易淹水

圖 5 -3 新花吉地區日累積雨量 45 0m m淹水範圍圖

(資料來源:經濟部水利署,淹水潛勢圖;本研究後製)

依照 600mm所涉及淹水的三市鄉之各里狀況如表 5-5所示,總計不易淹水 里為 43個,易淹水里為 28個里,佔三市鄉總里數的 39.4%,吉安鄉計有 5個 村佔 27.8%,花蓮市有 20個里,佔 44.4%,新城鄉計有 3個村佔 37.5%,花蓮 市所佔的里數最多,比例上也佔所有易淹水里的 71.4%。影響人口數上,吉安 鄉為 25556人佔 3.1.9%,花蓮市 45554人佔 42.2%,新城鄉 9131人佔 45.3%,

雖然新城鄉佔較高的比例,但總數上以花蓮市最多,佔所有影響人口的 56.8%; 所有受淹水人口為 80241人,達三市鄉總里總人口數的 38.5%。

表 5 -5 新花吉地區日累積雨量 60 0m m易淹水地區表

鄉鎮市 新城鄉 花蓮市 吉安鄉 小計 嘉新村 民心里 民治里 南昌村

嘉里村 主勤里 民生里 仁里村 大漢村 民享里 民權里 吉安村 主農里 民意里 東昌村 主和里 民孝里 仁安村 主安里 國強里

主學里 國盛里 主商里 民勤里 民族里 國光里 區域

民主里 主計里

不易淹水區里數 5 25 13 43

易淹水區里數 3 20 5 28

易淹水里比例 37.50% 44.40% 27.80% 39.40%

總里數 8 45 18 71

不易淹水里人口數 11046 62501 54460 128007 易淹水里人口數 9131 45554 25556 80241 易淹水里人口比例 45.30% 42.20% 31.90% 38.50% 總人口數 20177 108055 80016 208248

(資料來源:經濟部水利署,淹水潛勢圖;本研究整理)

圖 5 -4 新花吉地區日累積雨量 60 0m m淹水範圍圖

(資料來源:經濟部水利署,淹水潛勢圖;本研究後製)

由以上的圖面及數據看出,美崙溪是主要的泛濫淹水的主因,而且環繞於 美崙山,雖然圖資可能有所誤差,但美崙山以東地區亦有淹水嚴重的可能,最 主要是增加美崙山以西的蓄洪空間,也應避免此區作為災害避難或安置空間,

以減少複合式災害發生時災情的擴大。

依照 450mm所涉及淹水的三市鄉之各里狀況如表 5-4所示,總計不易淹水 里為 36個,易淹水里為 35個里,佔三市鄉總里數的 49.3%,吉安鄉計有 5個 村佔 27.8%,花蓮市有 28個里,佔 62.2%,新城鄉計有 2個村佔 25.0%,故花 蓮市所佔的里數最多,比例上也最大佔所有易淹水里的 80.0%。影響人口數上,

吉安鄉為 27087人佔 33.9%,花蓮市 61381人佔 56.8%,新城鄉 5971人佔 29.6%, 雖然新城鄉佔較高的比例,但總數上以花蓮市最多,佔所有影響人口的 65.0%。

隨著大氣環境變遷,極端乾溼氣候的變化模式發生改變。未來暴雨所造成 之損害可能增加。依據上述分析,新花吉計畫區內,美崙溪泛濫將是淹水主因,

美崙山以東且濱海地勢較低窪地區更可能出現較嚴重淹水狀況,特別是花蓮市 應於防災設施與設備投入更多資源。此外,選擇之安置地點應以地勢較高地區 為宜,諸如花蓮市民勤里的花蓮啟智學校美崙校區、花蓮教育大學實驗國小、

吉安鄉東昌村的化仁國中等。

貳、地震災損模擬

依據新花吉計畫區及周邊地區的地震災害特性,本計畫設定三種情境。分 別將震央設定在內陸斷層及外海,地震規模則以該地區最大震度、台灣地區最 大震度以及系統可設定之最大震度等為情境。應用「台灣地震損失評估系統-

TELES」,模擬地震災損狀況。

情境一:米侖斷層的淺層強烈地震災損模擬

說明:以發生在米侖斷層的淺層地震,參考模擬系統最大震度設定。

震央在北緯 23.9417度 東經 121.5681度。

芮氏規模 7.5,方向 20度斜角 30度。

斷層長度 24.1km,寬度 59.4km,逆斷層。

全區均產生劇震。依照圖 5-5之地表最大加速度(PGA12)分佈言,高 PGA(0.65 以上)主要分佈於斷層東側,以花蓮市民孝、民立、民有、民德、民主等五里 以及吉安鄉的仁安村等沿海地區為主要受影響地區。西側接近山脈地區的 PGA 值略低,平均值為 0.605,最大 0.652,最小 0.458。

在人員損傷部份,新花吉計畫區內之人員傷害將達到 5,036人,其中又以 夜間造成之傷害最嚴重(表 5-6)。至於在村里分布方面(表 5-7),又以人口密 集且接近斷層的花蓮市主工、主學、民主、民生、民立、民有、民孝、民享、

民治、民政、民族、民勤、民勤、民意、民運、民德、民樂、民權、國光、國 威、國風等里受到的傷害比較嚴重。

表 5 -6 情境一淺層強烈地震人員傷害表

時段 傷害類型13

日間時段 夜間時段 假日或通勤時段

一級傷害 2426.32 2588.49 2471 二級傷害 1222.50 1313.90 1252 三級傷害 801.37 860.13 821 四級傷害 586.61 631.97 602 總計 5036.80 5394.49 5146

(資料來源:T EL ES災損模擬系統,國家地震工程研究中心,本研究整理)

12PGA 值為地表最大加速度,隨著與震源、地質特性,地表會呈現地表會呈現不同程度的搖晃。PGA 係指地震在特定地區造成的搖晃過程中,最大的地表加速度。

13依據 TELES 定義,一級傷害指僅需基本治療,不需住院;二級傷害指需較多的醫療手續且需住院,

但無生命危險;三級傷害指若無適當且迅速的醫療將有立即的生命危險;四級傷害則是則是立即死亡。

資料來源:葉錦勳,台灣地震損失評估系統-TELES, p.97

表 5 -7 情境一各分區傷亡人數

主信里 3 2 2 1

永安村 2 1 1 1

宜昌村 11 4 3 2

南昌村 1 1 0 0

國富里 2 1 1 1

國慶里 2 1 1 1

勝安村 16 6 4 3

小計 57 24 17 14

仁里村 22 9 6 5

宜昌村 9 4 2 2

東昌村 96 52 35 26

吉安仁里區

南昌村 10 4 3 2

小計 155 80 54 41

(資料來源:T EL ES災損模擬系統,國家地震工程研究中心,本研究整理)

情境二:外海 7.4災損模擬

說明:以 1951年 10月 22日發生在花蓮外海,最高震度的地震進行模擬。

震央在北緯 23.925度 東經 121.725度。

芮氏規模 7.4。

深度 9km,逆斷層,距花蓮市中心約 14km。

從圖 5-6的地表最大加速度分佈言,約從 0.3到 0.45之間。PGA高於 0.4 的包括吉安鄉的仁里、仁和、光華、東昌、仁安等五村,花蓮市的民心、國治、

主勤、民享、民政、主農、主和、主安、主學、主力、主權、國風、國華、國 魂、國安、國防、主睦、主商、民族、民主、民治、民生、民有、民權、民意、

民立、民樂、民運、民孝、國盛、國聯、國裕、國富、民德、民勤、主義、主 信、國威、國光、主工及主計等 41里,以及新城鄉的嘉新村。愈接近海濱影 響愈大,且米侖斷層附近地區也將受到影響。至於西側接近山脈地區 PGA值偏 低,平均值為 0.40,最大 0.44,最小 0.30。

由於地震規模較情境一略低,且震源位於外海,因此對人員造成之傷害較 情境一輕微。不論發生時段為何,造成之損害大約在三百人上下,但日間時段 的影響較嚴重。

圖 5 -5 情境一米侖斷層地震模擬 PG A分佈圖

(資料來源:T EL ES災損模擬系統,國家地震工程研究中心,本研究繪製)

表 5 -8 情境二外海 7.4災損模擬人員傷害表

時段 傷害類型

日間時段 夜間時段 假日或通勤時段

一級傷害 187.78 177.21 177.33 二級傷害 58.09 55.74 55.61 三級傷害 33.09 31.84 31.79 四級傷害 23.57 22.84 22.7 總計 302.53 287.63 287.43

(資料來源:T EL ES災損模擬系統,國家地震工程研究中心,本研究整理)

情境三:陸地斷層 6.2地震災損模擬

說明:以 1913年 1月 8日在花蓮市陸地的高震度地震的災損模擬。

震央位於北緯 23度 東經 121.6度。

芮氏規模 6.2。

從圖 5-7的地表最大加速度分佈言,對於花蓮市中心區破壞較大,包括主 安、國盛、國華、主農、主學、國威等里以及新城鄉的嘉新村等七村里,PGA 值超過 0.65。此外,PGA值介於 0.65~0.6之間的同樣以花蓮市為主,包括主 睦、民意、主勤、主商、主計等五里。

至於在災損模擬部分,人員傷害總計約在七百人上下。但夜間的傷害較日 間及假日或通勤時段嚴重。

表 5 -9 情境三陸地斷層 6 .2地震災損模擬人員傷害表

時段 傷害類型

日間時段 夜間時段 假日或通勤時段

一級傷害 427.05 451.72 434.47 二級傷害 150.49 163.56 155.99 三級傷害 89.51 97.81 93.16 四級傷害 64.65 71.09 67.53 總計 731.70 784.18 751.15

(資料來源:T EL ES災損模擬系統,國家地震工程研究中心,本研究整理)

圖 5 -6 情境二外海芮氏規模 7 .4災損模擬 P GA分佈圖

(資料來源:T EL ES災損模擬系統,國家地震工程研究中心,本研究繪製)

圖 5 -7 情境三陸地斷層芮氏規模 6. 2災損模擬 PGA分佈圖

(資料來源:T EL ES災損模擬系統,國家地震工程研究中心;本研究繪製)

綜合上述三種情境模擬,可以歸結出:1.震央位於陸地的比較嚴重,即使 地震規模僅有 6.2級,PGA仍接近 0.7。2.米侖斷層周邊的 PGA值比較高,不 論震央位於路地或海面,高 PGA值均落在米侖斷層附近。至於在災損模擬部份,

情境一最嚴重的情況下,依據 TELES災損模擬結果,造成之人員傷害約達 5,000 人左右,其中四級傷害人數可達 5、600人。加上本計畫區內現有中心主要集

情境一最嚴重的情況下,依據 TELES災損模擬結果,造成之人員傷害約達 5,000 人左右,其中四級傷害人數可達 5、600人。加上本計畫區內現有中心主要集