土石流發生區間與規模的推估

【說明】

坡面大規模崩塌的土砂是否會土石流化，取決於匯流角度與河床坡度等地形條 件。因此，即使高潛勢規模的大規模崩塌發生時，也能由地形條件篩選出土石流化 機率較低區間，以及土石流化機率較低的土砂量。這樣的區間與規模，實施大規模 土砂災害災損推估時，可剔除於應推估大規模崩塌土砂土石流化之區間與範圍之外。

〈方法〉

從地形條件觀點篩選推估可能形成的土石流區間與規模，做法如下為準。

 依據河床坡度與匯流角度，篩選土石流可能發生區間與規模

〈產出〉

從地形條件觀點篩選推估可能形成土石流的區間與規模時，以設定下列項目 為準。

 進行大規模土砂災害受災推估時，應推估大規模崩塌土砂一定會土石流 化的區間與土石流規模

41 的流動化量研究），土木技術資料，Vol.55，No.7，p.6-9，2013

崩塌土砂量(m³)

42

5. 以數值計算推估大規模崩塌引致土砂災害之災情情況 5.1 基本構想

〈構想〉

【說明】

大規模崩塌引致的土砂災害災損推估，對於高潛勢大規模崩塌現象的案例，

除了前章剔除的案例之外，應全部實施。但若很難在短時間完成時，應根據保全 對象分布狀況、細分區域 (圖－5.1)，並針對各分割單位，一一實施可涵括所有 應推估現象的災損推估。災損推估時，應考量災害規模大小、類似性，進行效率 性推估。另外，雖然基本上全部細分單位都需進行災損推估，但應了解大規模崩 塌發生頻率及過去有無造成災情、保全對象重要性等，必要時設定優先順序。

此外，保全對象與高潛勢大規模崩塌範圍雜錯並存時，應留意區域的分割。

網羅所有必須推估現象進行災損推估時，可從留意下列觀點篩選出實施地 點。此外，也可用等間隔的方式，分割大規模土砂災害災損必須推估的區間，進 行各地點發生大規模崩塌時的災損推估(圖－5.2)。

【堰塞壩的情況】

 與短時間潰決型堰塞壩高潛勢區距離比較長時，可從高潛勢區之中找出靠近保 全對象地點、與保全對象距離平均的地點、堰塞壩蓄水量最大地點、平均蓄水 量的地點等複數堰塞湖形成地點，實施災損推估，確認有無災情並掌握災害規 模(圖－5.3)

大規模崩塌土砂災害的受災推估，旨在推估高潛勢大規模發生崩塌所造成 災害。大規模崩塌引致土砂移動現象，某種程度可用數值計算加以說明，因此，

大規模崩塌形成大規模土砂災害的受災損推估，應實施數值計算為準。

另一方面，到前章為止的討論顯示，推估大規模崩塌土砂災害受災，有時 必須設定許多條件。此時應考量災害規模大小及類似性，有效率地實施。

43

【土石流的情況】

 約相同規模的大規模崩塌高潛勢區間，可在最靠近保全對象或與保全對象平均 距離的地點實施災損推估，確認有無災情並掌握災害規模(圖－5.4)。

 高潛勢大規模崩塌規模在空間上有差異時，應在最大規模大規模崩塌高潛勢區 間實施災損推定，確認有無災情並掌握災害規模(圖－5.4)。

聚落 B 上游區域

聚落 A

聚落 A

聚落 B

聚落 B

聚落 C

聚落 C

聚落 C 上游區域

聚落 C 上游區域 地形條件以及與保全對象之

間距離遠近而有形成致災性 短時間潰決型堰塞壩之虞的 區間

圖－5.2 等間隔分割大規模土砂災害必須進行受災推估的區間，推估各地點 發生大規模崩塌時受災情況的方法示意圖(形成堰塞壩的情況)

圖－5.1 區域分割示意圖

推估可能形成堰塞 壩的地點

高潛勢大規模崩 塌發生可能範圍

高潛勢大規模崩 塌發生可能範圍

44

45

5.2 大規模崩塌導致土石等流下型態的設定

〈標準〉

【說明】

一個坡面但有複數大規模崩塌導致土石等流下型態之虞時，應全部設定為高潛 勢大規模崩塌導致土石等的流下型態。

〈方法〉

大規模崩塌導致土石等流下型態的設定，做法如下為準。

 依據發生高潛勢大規模崩塌現象進行設定

〈產出〉

大規模崩塌導致土石等流下型態的設定，以設定下列項目為準。

 高潛勢大規模崩塌導致土石等的流下型態

46

5.3 堰塞壩型災損範圍的檢討 5.3.1 方法概要

〈構想〉

〈標準〉

〈產出〉

堰塞壩型災損範圍的檢討，已設定下列項目為準。

 堰塞壩堰塞湖淹水的災損範圍

 堰塞壩潰決的災損範圍

堰塞壩型受災範圍的檢討，可用來設定堰塞壩所造成堰塞湖淹水受災範 圍與堰塞壩潰決所伴隨氾濫災害範圍。

〈方法〉

堰塞壩型受災範圍的檢討，應檢討高潛勢大規模崩塌現象之中、第四章 與 5.1 節所篩選的現象為準。

堰塞壩形成地點、堰塞壩的形狀與堰塞壩堰塞湖上游河川流入流量歷線 圖，應依據實際狀況設定其條件為準。地形條件與土石粒徑等，應依據現地 調查，設定其條件為準。此外，也可運用已完成的調查結果，進行條件設定。

標準做法為，運用上述條件，以數值模擬方式算出受災範圍

47

5.3.2 堰塞壩形狀的設定

〈標準〉

〈方法〉

堰塞壩形狀的檢討，應運用下列方法為準。

 參考該大規模崩塌檢討分割區域內發生堰塞湖的實際狀況的方法

 從大規模崩塌形狀或土砂量，推估堰塞壩形狀的方法

 以數值計算推估堰塞壩形狀的方法

〈產出〉

堰塞壩形狀的檢討，以設定下列項目為準。

 堰塞壩高度等形狀相關資訊

48

49

此外，設定堰塞長度，可參考全國崩塌土砂量與堰塞長度實際狀況，設定 堰塞壩的形狀(圖－5.6)。

堰塞壩高度是依大規模崩塌土砂量與周邊地形算出。全國性崩塌土砂量與 堰塞壩高度實際狀況，經整理案例後如下(圖－5.7)。

【參考文獻】

1) 原田紹臣、小杉賢一朗、里深好文、水山高久：「天然ダムの堆積高及び 堆積長に関する簡易的な予測手法とその適用性」(堰塞壩堆積高度與堆 積長度的簡易預測方法及其適用性)，砂防學會誌，Vol. 68, No. 6, p. 47-50, 2016

2) 鈴木清敬、内田太郎、櫻井亘：「深層崩壊に起因する天然ダムタイプの 被害想定手法に関する一考察」(大規模崩塌造成堰塞壩型土砂災害推估 方法研究)，2017 年度砂防學會研究發表會概要集，p. 748-749，2017 3) 田畑茂清、水山高久、井上公夫：「天然ダムと災害」(堰塞壩與災害)，古

今書院，228pp.，2002 圖－5.6 堰塞土方量(崩塌土砂量)

與堰塞長度³⁾

圖－5.7 堰塞土方量與堰塞高度³⁾

50

5.3.3 堰塞壩淹水規模的檢討

〈標準〉

【說明】

依據堰塞壩高度，設定推估堰塞湖開始溢流時的堰塞壩壩頂高程。依據 堰塞壩上游側地形圖以平均斷面法等，算出蓄水量。

〈方法〉

堰塞壩淹水規模的檢討，應依據堰塞壩高度設定堰塞湖蓄水容量為 準。此外，依據堰塞壩堰塞湖淹水容量與堰塞壩形成後的河川河水入流量，

分類為短時間潰決型堰塞壩與長期存續型堰塞壩，應以短時間潰決型堰塞 壩作為檢討標的為準。此外，「堰塞壩蓄水量」指堰塞壩開始溢流時的蓄水 量。

〈產出〉

堰塞壩堰塞湖淹水規模的檢討，以設定下列項目為準。

 堰塞壩的水位容量曲線

 短時間潰決型與長期存續型的分類

圖－5.8 堰塞壩蓄水量計算 (舉例)

堰塞壩壩頂寬

堰塞壩下游

坡面坡度 堰塞壩上游坡面坡度

堰塞壩高度

堰塞壩壩頂高程 原來河床

堰塞壩壩頂高程

蓄水量(m³)

淹水水深(m) 堰塞壩的淹水容量

推估開始溢流時堰塞湖上游的淹水水面

51

〈例子〉堰塞壩(短期潰決型)存續時間推估方法

由堰塞壩蓄水量與堰塞壩形成後的河川水流入流量推估堰塞壩存續時 間，必須要有堰塞壩形成後的流量歷線圖推估。通常堰塞壩在豪雨時形成，因 此應畫出豪雨時的流量歷線圖。

當地若曾形成堰塞壩，可使用實際比流量的時間序列資料(或實際降雨型 態所推估比流量時間序列資料)。若無法充分取得堰塞壩形成時的資訊，可活 用過去砂防計畫使用的流量歷線圖或過去豪雨時的實際流量歷線圖，以及豪 雨降雨型態所推估的洪水流量歷線圖。此時應依據「3.5.2 大規模崩塌發生頻 率的檢討」，對應當地引發大規模崩塌的降雨特性與規模，推估洪水流量歷線 圖來評估。

其次，推估堰塞壩存續時間時，必須推估堰塞壩的形成時刻。若當地曾 形成堰塞壩且能取得堰塞壩形成時間點相關資訊，可依據該資訊推估堰塞湖 形成時刻。此外，推估堰塞壩形成時刻，可參考下列研究成果。

1) 日本過去的案例研究顯示，大規模崩塌的發生主要受48 小時雨量等長 期雨量指數影響，48 小時雨量超過 600mm，大規模崩塌案例遽增¹⁾。 2) 日本的案例研究顯示，大規模崩塌多發生在河川流量最大時刻²⁾。 參照這些研究，能推估48 小時雨量超過 600mm，或超過 600mm 河川流 量最大時刻所形成堰塞壩(圖－5.9)。此外，即使相同規模降雨，也需注 意可能因為降雨型態差異呈現不同的堰塞壩存續時間，因此應一併進行 複數降雨型態與流量型態的探討。

【參考文獻】

1) 内田太郎、岡本敦：「深層崩壊を引き起こした降雨の特徴」(造成大 規模崩塌的降雨之特徵)，土木技術資料，Vol.54，No. 11，p. 32-35，

2012

2) 坂野弘太郎、杉本宏之、武士俊也：「流量指標を用いた大規模土砂 災害発生ポテンシャル評価の試み」(運用流量指標評估大規模土砂 災害潛勢方法初探)－以 2011 年颱風 12 号為例－，2013 年度砂防學 會研究發表會概要集，A.152-A.153，2013

52

堰塞壩形成到 潰決的時間

洪水流量(m3 /s)

假設堰塞壩形成於洪水 洪峰的時間點

48 小時雨量 超過600mm

堰塞壩 堰塞壩蓄水量 以堰塞壩形成後洪水量( )超過堰 塞壩蓄水量( )的時刻，判定為堰塞 壩潰決時間點

圖－5.9 堰塞壩潰決時間推估舉例 (48 小時雨量超過 600mm 後，河川流量達 到最大時堰塞壩形成的想定)

時間(T)

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5.3.4 堰塞壩正下方流量歷線圖的檢討

〈標準〉

【說明】

堰塞壩堰塞湖蓄水達滿水位後，依據能追蹤堰塞壩溢流潰決現象的模型，

堰塞壩堰塞湖蓄水達滿水位後，依據能追蹤堰塞壩溢流潰決現象的模型，

在文檔中 國土技術政策總合研究所資料 TECHNICAL NOTE of National Institute for Land and Infrastructure Management No.983 August 2017 (頁 45-0)