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土石流潛勢溪流集水區崩塌地

第七章 山崩雨量門檻率定與防災應變規劃

7.5 模式未來應用構想

7.5.1 土石流潛勢溪流集水區崩塌地

山區上游的岩屑崩滑,除了於蝕溝或坡面造成崖錐堆積外,其崩落堆積 的土石亦為集水區內土石流之重要土砂來源之一。若將地調所公布之淺層岩 屑崩滑區域、農委會土石流潛勢溪流、下游保全住戶及本計畫所劃分之斜坡 單元等圖層加以套疊(圖 7.5-1),則可綜合評估各鄰近山坡地村里受土石流潛

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勢溪流影響之可能範圍,並根據動態山崩潛勢評估模式推估區域內各斜坡單 元之臨界降雨量,提供未來落實村里防災之初步應用。本計畫之斜坡單元可 配合水土保持局採用保全危害度因子(如建物、交通設施、現地整治成效等) 所遴選出之土石流高風險潛勢溪流下游堆積區進行災前警戒。另一方面,本 計畫模式計算後斜坡單元所反映之警戒訊號,亦可提供土石流潛勢溪流內之 土砂產出來源訊息(如崩塌規模(面積)、坡度、岩性等發生潛勢因子),提供瞭 解潛勢溪流於降雨條件超過警戒雨量時,預判下游可能之潛在運移土砂量多 寡。而水土保持局歷年所更新之土石流潛勢溪流圖層,亦可回饋至本計畫進 行上游區斜坡單元之邊界編修參考,以反映災害潛勢區真實邊坡地形現況。

圖 7.5-1 緊鄰土石流潛勢溪流保全住戶、道路與岩屑崩滑套疊圖

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1. 套疊鄉鎮村里、農委會公開之土石流潛勢溪流、航照圖及子集水區圖層,

初步圈繪出各村里內之土石流潛勢溪流所涵蓋之斜坡單元。

2. 針對溪流內所屬斜坡單元進行動態山崩潛勢分析,以研訂 I-R 歷程線之臨 界條件(例如發生災害機率 60% CL),推估 24 小時累積臨界雨量 R24。 3. 依據防災操作需求與土石流溪流潛勢等級,將集水區內各斜坡單元納入統

計分析(如平均值、平均值-n*標準差等),以求取集水區內之單一臨界雨量 代表值。

鄉鎮村里 土石流

潛勢溪流 子集水區 航照圖

圈繪土石流潛勢溪流所 涵蓋之斜坡單元

snake line計算

斜坡單元 基礎圖資

集水區周邊斜坡單元之 紅色警戒數量(百分比)計算

防災決策 疏散避難

圖 7.5-2 土石流集水區崩塌地臨界降雨門檻評估流程

根據上述原則,如圖 7.5-3 所示,考量淺層崩塌與土石流潛勢溪流發生 具相關性,且山區上游的岩屑崩滑,除了於蝕溝或坡面造成崖錐堆積外,其 崩落堆積的土石亦為集水區內土石流之重要土砂來源之一。本小節挑選南投

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縣埔里鎮 DF243 土石流潛勢溪流作為初步試作說明。經查水保局公開之土石 流潛勢分級資料,該溪流為中發生潛勢,警戒雨量為 350 mm。本集水區之 斜坡單元隸屬中部地區(共 70 個斜坡單元組成),依其崩塌率值域可分為第一 類(高崩塌率)47 個、第二類(中崩塌率)13 個及第三類(低崩塌率)10 個斜坡單 元。由 I3-R24圖模式率定成果表(表 7.3-2)得知其所對應之黃、橙、紅燈號臨 界值雨量,如圖 7.5-3,配合加權法可推估不同燈號下之代表警戒雨量值,計 算後的黃、橙、紅警戒雨量值約為 500, 350, 250 mm(雨量以 25 mm 為級距)。

其結果說明當累積雨量到達 250 mm 時,代表斜坡可能已達到崩壞中潛勢,

對照圖 7.3-7,對應之防災作為為預備疏散。若雨量持續累積至 350 mm 時,

則 顯 示 斜 坡 單 元 已 進 入 崩 壞 中 高 潛 勢 , 應 立 即 執 行疏散避難,此一雨量亦與水保局公告之警戒雨量值相當(350 mm)。若雨量

持續累積到達 500 mm 時,則表示斜坡單元具有 90%的崩壞潛勢,此時則應 特別注意土砂災害之發生。

圖 7.5-3 土石流集水區崩塌地臨界降雨門檻評估試作

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臺灣由於人口稠密,部分高山聚落多沿於山坡地週緣聚集,下游堆積區 的住戶除了受到土石流潛勢溪流影響外,另外常見的岩屑崩滑等淺層崩塌,

也常於豪雨事件後對聚落造成衝擊。對於面積較大或戶數較多之山區聚落(如 被業管單位評估為具有災害潛勢者),在豪雨發生時,實有必要對其週邊山坡 地進行崩塌預警,以確保其保全對象之生命財產安全。在山區保全戶之應用 上,若將環境地質圖中不同潛勢之地質災害加以套疊(本計畫中暫以岩屑崩滑 作為探討對象),可初步了解斜坡單元內岩屑崩滑潛勢區與保全對象之空間分 布關係。一般而言,人為活動區(包含人為活動區與潛在地質災害影響區)可 假設一長度之外擴環域,如以保全對象取 500 m 作為生活範圍之緩衝區(圖 7.5-4),便可獲知該保全對象可能受到週邊斜坡單元(如崩塌地)破壞後的潛在 影響區域,進而於降雨持續發生且斜坡單元達到警戒時,即預先規劃避難路 線(避免道路阻斷形成孤島效應)或預知保全住戶受坡面破壞影響之位置。其 應用說明與流程如圖 7.5-5所示:

1. 套疊鄉鎮村里、保全住戶(本例以航照圖自行圈繪數化)、子集水區、地調 所中、高潛勢岩屑崩滑災害等圖層,並以保全對象位置外擴一可能之災害 影響範圍(依業管單位防災需求研訂)。

2. 篩選外擴環域與斜坡單元圖層相交之特定斜坡單元,並套疊子集水區圖層 將保全對象上邊坡跨越稜線,及影響程度較低之下邊坡之斜坡單元刪除,

並參酌過去歷史致災紀錄與崩塌量體進行詳實評估。

3. 針對所遠定之斜坡單元進行動態山崩潛勢分析,以研訂 I-R 歷程線之臨界 條件(例如發生災害機率 60% CL),推估 24 小時累積臨界雨量 R24。 4. 依據防災操作需求與聚落受災危害度等級,將緩衝區內各斜坡單元納入統

計分析(如平均值、平均值-n*標準差等),以求取緩衝區內之單一臨界雨量

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代表值。

圖 7.5-4 緊鄰山坡保全住戶緩衝區、道路與岩屑崩滑套疊圖

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鄉鎮村里 保全住戶 中、高潛勢

岩屑崩滑區 道路

緩衝區範圍選定

snake line計算

緊鄰聚落斜坡單元之 紅色警戒數量(百分比)計算

防災決策 疏散避難

斜坡單元

以子集水區範圍及稜線 修正緩衝區範圍

子集水區

緩衝區內 斜坡單元選定 環域外擴

圖 7.5-5 緊鄰山坡地之聚落山崩臨界降雨門檻評估流程

以上述評估原則,如圖 7.5-6所示,本節以南投縣埔里鎮蜈蚣里進行聚 落臨界雨量之推估。由 NCDR 災害潛勢地圖網站所公開之坡地雨量警戒值,

得知蜈蚣里之坡地災害臨界雨量為 230 mm,略低於土石流災害發生時之臨 界雨量(300 mm)。本里之斜坡單元數共計 408 個斜坡單元,經環域分析後,

包含聚落之斜坡單元為 20 個,故以此 20 個單元進行雨量與斜坡單元數加權 運算(圖 7.5-6)。運算後所得之黃、橙、紅警戒雨量值約為 300, 400, 600 mm(雨 量以 25 mm 為級距),分別代表聚落鄰近所處邊坡於中、中高級高潛勢下所 對應之臨界雨量值。其橙色警戒(疏散避難)雨量門檻值高於 NCDR 所公告之 警戒雨量,未來應用上可視當地過去是否具有災害歷史,若有適當調降臨界

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雨量級距,以提早因應防災操作程序。若無災害發生歷史,則可以加權法所 推估之橙色警戒雨量值作為聚落防災避難參考值。

圖 7.5-6 緊鄰山坡地之聚落山崩臨界降雨門檻評估流程