第四章 災害情境模擬分析
第一節 分析方法及假設條件
就防災規劃之意涵觀之，災害情境模擬之目的在於提供合理的可 能災害危險評估，包括可能災害發生之空間分佈、人員傷亡及災害損 失數量，以做為防災空間規劃之參考依據。規劃範圍常見的自然災害 種類包括地震、風災及水災等，其中地震災害影響的範圍及瞬間釋出 能量所帶來的災害都是最嚴重而難以預防的，因此本研究將以地震災 害為假設情境，並以九二一震災之規模及災害損失情形做為參考依據
，模擬朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫範圍內 可能發生最嚴重震災之情境。
一、情境模擬分析方法
我國都市防災作業起步甚遲，基本資訊不足，無法建立完整之災 害評估模擬系統；直至九二一集集地震發生後，防災規劃才開始受到 政府高度重視。行政院國科會遂於「防災國家型科技計畫」執行期間
，引進美國HazUS 地震災害損失評估系統，並開發出本土化之 Haz-Taiwan 系統。
Haz-Taiwan 系統雖然是目前最完整的災害損失評估系統，但其操 作的困境在於所需之資料庫相當龐大，並且資料格式必須統一及數值 化，然而台灣現階段各類資料仍然相當不完備，資料格式也尚未統一
。本計畫考量現有二手資料可用於Haz-Taiwan 系統的相當有限，而一 手資料之調查及數化所需時間與經費龐大，並非本計畫可獨力完成；
斟酌以上限制，決定採用簡化之推估方法來進行災害模擬，模擬內容 分為震災發生之空間情境及震災損失二部份，分析方法說明如下：
(一)震災之空間模擬
1.模擬地區：朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫區 範圍
(二)震災損失模擬
2.推估依據
災害損失估計之基本原理乃根據過去已發生之災害現象，歸納出 各種災害現象之發生機率，做為模擬之依據。本研究以內政部建築研 究所於88 年 11 月調查的十處九二一集集地震災情嚴重之鄉鎮為樣本
，以其都市計畫人口密度、建物結構等基本資料，以及九二一震災建 物毀損戶數占鄉鎮總戶數比例、人員傷亡與避難人數占鄉鎮總人口比 例之統計資料，做為推估朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在 地都市計畫可能遭受嚴重震災損失之參考數據，如表4-1.2 所示。
其中建物的全倒、半倒戶數資料是根據行政院主計處(民國 90 年 12 月)所統計的資料；死亡人數資料為內政部建築研究所(民國 90 年)比 對各鄉鎮公所罹難名冊、慰助金名單及地檢署提供之屍體相驗證明後
，篩選出重複計算者所得到的結果；重傷人數資料為內政部建築研究 所(民 90 年)根據內政部社會司(民國 89 年 9 月 27 日)所公佈的重傷者 資料，再透過重傷者名冊的建置及比對後之結果；避難人數資料則為 內政部建築研究所於九二一災後十日至三週的期間內，針對避難據點 的收容人數所做的調查結果，約為第三避難階段之發生期間，可做為 估計第三階段避難人數之依據。
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都市計畫區人口數
都市計畫面積(公頃) 2,203.12 1,056.22 957.97 412.45 2,082.7 136.16 1,226.86 569.00 415.98 676.38
鄉鎮市總人口 161,108 59,885 171,907 68,167 105,173 18,050 97,102 88,606 12,335 62,199
鄉鎮市總面積(公頃) 3,850.49 9,245.28 2,639.16 8,265.59 6,783.3 13,738.56 7,642.45 13,956.95 2,829.77 21,351.76
88 年戶數 51,665 17,712 60,080 22,731 36,842 5,733 34,919 32,126 4,100 22,269 --
土磚及木竹造 3,321 3,542 1,680 2,377 4,320 1,580 5,599 3,994 1,058 1,133 --
加強磚造 21,538 6,139 22,593 10,245 16,859 2,656 16,373 13,906 1,498 9,335 --
鋼筋混凝土 22,266 6,709 33,981 8,915 13,399 643 11,333 11,438 1,040 6,980 --
建物戶數
其它 4,540 1,322 1,826 1,194 2,264 854 1,614 2,788 504 4,821 --
全倒戶數(戶) 1,440 4,736 2,658 2,813 5,237 2,520 2,557 6,206 1,735 2,706 --
全倒比例(%) 2.79% 26.74% 4.42% 12.38% 14.21% 43.96% 7.32% 19.32% 42.32% 12.15% 18.56%
半倒戶數(戶) 574 5,473 4,233 2,432 6,088 1,408 4,003 6,610 811 2,983 --
半倒比例(%) 1.11% 30.90% 7.05% 10.70% 16.52% 24.56% 11.46% 20.58% 19.78% 13.40% 15.61%
死亡人數(人) 157 357 165 86 93 179 91 204 40 119 --
死亡比例(%) 0.10% 0.60% 0.10% 0.13% 0.09% 0.99% 0.09% 0.23% 0.32% 0.19% 0.28%
重傷人數(人) 57 100 57 14 25 38 19 60 18 32 --
重傷比例(%) 0.04% 0.17% 0.03% 0.02% 0.02% 0.21% 0.02% 0.07% 0.15% 0.05% 0.08%
避難人數(人) 3,015 22,205 18,435 9,040 23,991 590 9,365 4,330 480 3,900 --
避難比例(%) 1.87% 37.08% 10.72% 13.26% 22.82% 3.27% 9.64% 4.89% 3.89% 6.36% 11.00%
資料來源：本研究整理
1.死亡人數依各據鄉公所罹難名冊：集集大地震罹難者居住建築物特性調查及統計分析(Ⅱ)，內政部建築研究所，90 年 12 月 2.重傷人數：921 震災重傷者受傷因素與建築特性關係研究，內政部建築研究所，91 年 12 月
3.避難人數：921 集集震災都市防災調查研究報告總結報告，內政部建築研究所，88 年 11 月。
震災損失的估計項目包括全、半倒戶數、死亡及重傷人數及四 個避難階段之避難人數等八項，本研究首先嘗試以合理之假設，估 計各項災害損失之比例，之後再乘以其人口基數以推估得出震災之 損失。各評估項目的推估方式如表4-1.3 所示。
表 4-1.3 震災損失推估方式
評估項目 推估方式
全倒戶數(A) 朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫區總戶 數×估計之全倒戶數比例
半倒戶數(B) 朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫區總戶 數×估計之半倒戶數比例
死亡人數 地震發生時影響總人數×估計之死亡人數比例 重傷人數 地震發生時影響總人數×估計之重傷人數比例 一階段避難人數 戶籍人口
二階段避難人數 戶籍人口× 75%
三階段避難人數 朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫區總人 口×估計之避難人數比例
四階段避難人數 [(A)+(B)]×九二一組合屋安置戶數比例
資料來源：本研究整理
4.災損比例之估計方法
本研究採用比例法及迴歸法二種方法來估計災害損失之比例，
估計方法說明如下：
(1)比例法
利用表4-1.4 中鄉鎮資料的平均值(Σ 各鄉鎮災損比例/鄉鎮數)及 最大值做為估計朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市 計畫震災損失之比例，其依據的震災損失比例區間如表4-1.4 所示。
表 4-1.4 震災損失比例區間表
項目 平均值 最大值 最大值鄉鎮 估算基礎 全倒戶數比例 18.56% 43.96% 中寮鄉
朴子、嘉義縣治所在地、
擴大嘉義縣治所在地都市 計畫區總戶數
半倒戶數比例 15.61% 30.90% 東勢鎮 朴子、嘉義縣治所在地、
擴大嘉義縣治所在地都市
重傷人數比例 0.08% 0.21% 中寮鄉 地震發生時影響總人數 第三階段避難人數比例 11.00% 37.08% 東勢鎮
朴子、嘉義縣治所在地、
擴大嘉義縣治所在地都市 計畫區戶籍人口
資料來源：本研究整理
(2)迴歸法
以直線迴歸方法求得全倒比例、半倒比例、死亡比例、重傷比 例及避難比例之估計方程式，輸入朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉 義縣治所在地都市計畫區之參數資料以估計損失比例，再反推建物 損失數量及人員傷亡數。
假設影響震災損失的參數有都市計畫人口密度、土磚及木竹造 戶數比例、加強磚造戶數比例、鋼筋混凝土造戶數比例及其他造比 例等五項，並試以四種不同的函數型態來校估，檢核其共線性與配 適度，選擇最適當的做為朴子、嘉義縣治所在地與擴大嘉義縣治所 在地都市計畫區震災損失的估計方程式。函數型態說明如表4-1.5 所 示。
表 4-1.5 函數型態說明表
函數類型 函數型態 符號說明
直線型 Xi=a+Σbij Yij+ε 逆半對數型 Xi=a+Σbij (lnYij)+ε 半對數型 lnXi=a+Σbij Yij+ε 雙邊對數型 lnXi=a+Σbij (lnYij)+ε
Xi=震災損失比例 a=常數項
bij=係數
Yij=參數值；ε=誤差項
資料來源：本研究整理
比例法或是迴歸法，皆是先推估災害損失的比例，再乘上朴子
、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地總戶數或總人數的資料，
以求得估計之災害損失數量，基本的計算概念如表4-1.6 所示。
評估項目 推估方式
全倒戶數(A) 朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫區 總戶數×估計之全倒戶數比例
半倒戶數(B) 朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫區 總戶數×估計之半倒戶數比例
死亡人數 地震發生時影響總人數×估計之死亡人數比例 重傷人數 地震發生時影響的總人數×估計之重傷人數比例
第三階段避難人數 朴子、嘉義縣治所在地、擴大嘉義縣治所在地都市計畫區 總人口×估計之避難人數比例
第四階段避難戶數 [(A)+(B)]×九二一組合屋安置比例
資料來源：本研究整理
二、假設條件：
(一)地震規模：芮氏規模 7.3，嘉義地區最大震度 6 級。
設定為九二一集集地震之規模，九二一集集地震為芮氏規模7.3 之強烈地震，震源深度1.0 公里，災情最嚴重的南投縣及台中縣市 所測得之震度為6 級。
(二)震央：嘉義東側山區。
嘉義地區斷層帶多分佈在東側山區，因此假設地震地震震央發 生於嘉義東側山區。
(三)震源深度：6 公里。
根據中央氣象局地震發生之歷史資料顯示，嘉義地區地震之深 度多在6~20 公里左右，屬於淺源地震。一般來說，淺源地震所造成 之災害較大，故假設震源深度為6 公里。
(四)地震發生時間：平常日之白天。
1.嘉義縣治所在地除縣政府外，縣級行政機關亦多集中於此，平常 洽公民眾眾多，若於平常日之白天發生強震，將比下班時間造成 更大之災害。
有顯著差異。
此外，為了估計現況及未來的防災空間需求，假設震災發生在 現在以及都市計畫目標年(民國 109 年4)二個時間點，模擬其可能的 災害損失。
(五)地震發生時影響的總人數
以朴子、嘉義縣治所在地與擴大嘉義縣治所在地都市計畫區戶 籍人口之人數為地震發生時影響的總人數，並分別假設地震發生於 現在及目標年時的情況，估計結果如表4-1.7 所示。
1.假設地震發生於現在 (1)戶籍人口：
A、朴子都市計畫：
依據嘉義縣政府主計室的統計資料，朴子都市計畫區民國 92 年底人口約為 23,484 人。
B、嘉義縣治所在地
依據嘉義縣政府主計室的統計資料，嘉義縣治所在地都市 計畫區民國 92 年底人口約為 275 人。
C、擴大嘉義縣治所在地
依據嘉義縣政府主計室的統計資料，嘉擴大嘉義縣治所在 地都市計畫區民國 92 年底人口約為 329 人。
(2)地震發生時影響的總人數：24,088 人。
影響的總人數=朴子都市計畫區戶籍人口+嘉義縣治所在地都市計畫 區戶籍人口＋擴大嘉義縣治所在地都市計畫區戶籍人
4 由於嘉義縣治所在地都市計畫區與擴大嘉義縣治所在地都市計畫區之計畫目標年均為民國
2.假設地震發生於目標年(民國 109 年)
2.假設地震發生於目標年(民國 109 年)