土石流堰塞湖形成潛勢圖-以旗山溪流域為例

本研究在山崩後堰塞湖形成潛感模形係引用鄭伊婷(2013)所建立 之羅吉斯迴歸式，而以較高數值地形精度數值地形精度(5m)製作土石 流堰塞湖形成潛勢圖。

為繪製不同重現期距降雨量下的土石流潛感機率圖，本研究引用 中央地質調查所(2009)的土石流潛感分析單元(集水區單元)並加入土石 流形成潛感相關因子，製作土石流形成潛勢圖，再透過土石流堰塞湖形 成潛感因子完成後續土石流堰塞湖形成潛勢圖。其詳細繪製土石流堰 塞湖形成潛勢圖流程如圖 4-9：

圖 4-9 土石流堰塞湖形成潛勢圖繪製流程

本研究利用精度 5m 之數值地形資料(利用莫拉克颱風之後的航空 照片所製作圖數值地形模型)建立土石流形成潛感相關因子(主流長度、

相對高度、溪床坡度與邊坡坡度比等因子定義詳附錄 4)，其中總雨量 與時雨量因子係引用經濟部中央地質調查(2009)所作之高屏溪流域(包 含旗山溪流域)降雨延時 1 小時與 72 小時之 100 年重現期距雨量圖層 (如附錄 5 所示)，而事件誘發崩塌地面積比因子係引用蔡雨澄(2012)所 提出之山崩潛感模式運算得到每一集水區單元面積之崩塌地面積，事 件前誘發崩塌地面積比因子則是與本研究蒐集之 WMS 山崩目錄(以莫 拉克颱風前山崩目錄中之山崩面積圖層套疊集水區圖層計算其比例)計 算得到。將上述建立完成之土石流形成潛感因子套疊於高屏溪集水區 單元，進行土石流形成潛感運算，則可得到 100 年重現期降雨量下之 土石流形成潛勢圖。

繪製完成土石流形成潛勢圖後，再利用一樣的數值地形模型建立 (土石流)山崩後堰塞湖形成潛感因子(路徑長度與路徑坡度)；以莫拉克 颱風之後(非暴雨期間)的福衛二號影像判釋河道寬度；最後以經濟部水 利署(2009)所計算之 100 年重現期高屏溪流域洪峰流量資料(如附錄 5 所示)作為事件流量因子；而最重要的山崩面積則是代入上述土石流形 成潛感因子中所建立的事件誘發崩塌地面積與集水區面積相乘的結果，

後堰塞湖形成潛感模型(羅吉斯迴歸式)，即可得到堰塞湖形成潛感(機 率)。

再將各(土石流)山崩後堰塞湖形成潛感因子圖層套疊於土石流形 成潛勢圖進行土石流類型堰塞湖形成潛感運算，即可得到在 100 年重 現期降雨量下之土石流堰塞湖形成潛感。並再利用各單元之運移路徑 與堵塞點位置找出堰塞湖形成機率位置，繪製土石流堰塞湖形成潛勢 圖並將成果套繪衛星影像(福衛二號，莫拉克颱風後)。

本研究將此結果與鄭伊婷(2013)所完成之土石流堰塞湖形成潛勢 圖比較(如圖 4-10)發現兩者堵塞點位置上有明顯差異，以旗山溪流域達 卡努娃部落堰塞湖來說(如圖中紫色星號位置)，本研究未預測出形成堰 塞湖的原因是堵塞點位置有異，經套繪集水區單元(如圖 4-11)後探討其 原因在於地形精度影響，本研究與鄭伊婷(2013)所設定的谿線門檻皆是 8 平方公里的集水面積(紫色星號位置所屬之集水單元面積為 9.4 平方 公里)，但是谿線長度卻不同，便可看出地形精度的差異。

延續崩落形成堰塞湖之概念探討非直接運移至河道之斜坡單元，

其發生崩落進而堆積在上游野溪演變為土石流，故本研究將非直接運 移至河道之斜坡單元合併為聚積單元，合併門檻也是運用水系級序的 概念把各個斜坡單元的運移路徑分級(運移級序)，將運移至 2 級運移路 徑的斜坡單元(運移級序 1 至運移級序 2)合併作為新的分析單元(聚積

單元)。以聚積單元作為分析單元仿照上述方法計算土石流形成潛感及 (土石流)山崩後堰塞湖形成潛感，即可繪製(聚積型)土石流堰塞湖形成 潛勢圖(如圖 4-12)。為區別不同分析單元所做出之土石流堰塞湖形成潛 勢圖，以聚積單元繪製之潛勢圖為聚積型土石流堰塞湖形成潛勢圖；以 集水區單元繪製之潛勢圖為直接型土石流堰塞湖形成潛勢圖(如圖 4-10)。

聚積型土石流堰塞湖形成潛勢圖雖有準確預測出達卡努娃部落堰 塞湖位置(如圖 4-12 紫色星號位置)但是堰塞湖形成潛感值偏低，若是 探討堵塞點之聚積型土石流形成潛感值(如圖 4-13)反而較高，整體來說 以堰塞湖形成潛感而言，研究位置不易以聚積型土石流方式堵塞形成 堰塞湖，故直接型土石流模式較符合本研究區案例。

圖 4-10 直接型土石流堰塞湖形成潛勢比較圖(左：本研究；右：鄭伊婷，2013) 註:紫色星號係指已確定發生堰塞湖位置

圖 4-11 直接型土石流堰塞湖形成潛勢套集水區單元比較圖(左：本研究；右：鄭伊婷，2013)

圖 4-12 土石流堰塞湖形成潛勢圖(左：直接型；右：聚積型) 註:紫色星號係指已確定發生堰塞湖位置