地震災害假設條件與模擬分析

壹、鼓山地區地震災害假設條件

本研究應用 TELES 軟體 7.0.1 版（2009 年版），系統主要功能包括：

地震災害潛勢分析、一般建築物損害評估、人員傷亡評估等功能。然而，

本研究鼓山地區之資料為國家地震工程研究中心所提供之 2003 年相關 調查結果。因此，模擬分析結果仍須進一步配合經驗判斷可靠程度。

地震災害境況模擬乃依據地質構造條件與歷史地震，設定一最有可 能發生而且極可能造成嚴重災害的地震，推算其強地動參數，作為各項 相關災害模擬的基本輸入參數。依據中央地質調查所活動斷層調查結果 與有史料記載以來之大規模地震震央分布，高雄市境內現無活動斷層與 存疑性斷層，而高雄縣境內的活斷層有：六龜斷層、旗山斷層、小崗山 斷層、鳳山斷層及潮州斷層，除六龜斷層屬第二類活斷層之外，其餘均 屬存疑性活斷層，部份斷層位置不確定，部份斷層歷史活動證據不充 份。高雄縣境內六龜斷層為北北東走向，長度僅約 18 公里，但該斷層 線由六龜往南延伸至美濃地區，亦即由山區至人口稠密的平原地區。此 外，旗山斷層縱貫高雄縣境內為東北—西南走向之左移斷層（亦有逆衝 斷層之說），於旗山地區的斷層位落差約 2,000 公尺，延伸長度超過 70 公里，斷層由高雄縣三民鄉經旗山鎮、燕巢鄉至大社鄉（謝世雄，1970）， 參見圖 4-2-1。

為地震境況模擬所需，本研究整理台灣西南地區有史料記載以來規 模 6 以上之地震，高雄縣境內之多數地震分布在東北部靠近山區的位 置，歷史資料僅出現最大規模 6.1 之六龜地震（參見表 4-2-1）；衡諸近 年來全球發生的地震規模有朝向大規模地震的趨勢，加上斷層活動性仍 有待確認之前，若僅依據歷史資料最大地震規模（以地震規模 6.1 境況 模擬²）唯恐過於保守。此外，本研究依據宋國城等（2004）的調查結

2本研究亦利用地震規模 6.1 進行境況模擬，然而可能計畫地區非緊鄰斷層帶，加上預設的圖例尺度 間距離較大，結果相差不明顯，因此仍選擇較大地震規模進行境況模擬結果進行分析。

果：1.國立高雄師範大學燕巢校區的化學館前庭陸橋有擠壓破裂跡象；

2.南二高中寮隧道距北口 50 公尺處隧道有龜裂與路基有下陷現象。這些 觀察顯示旗山斷層可能仍有活動的跡象，應可視為活動頻繁的斷層，進 一步再依據各方資料配合防災實務上之需要研判，本研究擬設定旗山斷 層之地震規模為 7.3（參考 921 地震規模），地震類型為已知的斷層事件，

震央經度 120.506、震央緯度 22.9194、震源深度 5 公里、斷層線走向 45 度、開列面傾角 90 度、開裂面長度 70 公里、開裂面寬度 23.3 公里，相 關基本假設條件參見表 4-2-2（何明錦等，2009）。

圖 4-2-1 旗山斷層帶位置分布圖

（資料來源：本研究繪製）

表 4-2-1 台灣西南地區有史料記載以來推估規模 6 以上之地震一覽表

震央位置 發生日期 地震名稱 規

模 深度

東經 北緯

死亡 人數

房屋

全倒數 備註 1839/06/27 嘉義地震 6.5 ^無估計 120.500 23.500 117 7,575 1862/06/07 台南地震 7.0 ^無估計 120.200 23.200 ＞500 ＞500

1902/03/20 六龜地震 6.1 20 120.600 23.000 無估計 無估計

1904/04/24 嘉義地震 6.1 ^無估計 120.300 23.500 3 66 1904/11/06 斗六地震 6.1 7 120.250 23.575 145 661 1906/04/14 鹽水港地震 6.4 10 120.400 23.400 15 1,794 1927/08/25 新營地震 6.5 20 120.300 23.300 11 214 1930/12/08 新營地震 6.1 20 120.400 23.300 4 49 1930/12/22 新營地震 6.5 10 120.400 23.300 0 121 1941/12/17 中埔地震 7.1 12 120.475 23.400 358 4,520 1941/12/17 中埔餘震 6.4 5 120.475 23.350 無估計 無估計 1941/12/18 中埔餘震 6.2 10 120.400 23.400 無估計 無估計

1946/12/05 新化地震 6.1 5 120.330 23.070 74 1,954 形成同 震斷層 1964/01/18 白河地震 6.1 18 120.600 23.267 106 10,520 1998/07/17 瑞里地震 6.2 3 120.663 23.503 5 18 1999/10/22 嘉義地震 6.4 17 120.423 23.517 0 7 1999/10/22 嘉義餘震 6.0 17 120.431 23.533 0 0 2000/07/29 桃源地震 6.1 7 120.933 23.411 0 0

（資料來源：本研究整理）

表 4-2-2 旗山斷層境況模擬相關基本假設條件

項 目 內容

日 期 2009 年 5 月 31 日

時 間 6 點 47 分

芮氏規模 7.3

震央經度 120.506

震央緯度 22.9194

震源深度 5 公里

活動斷層 旗山斷層

斷層線走向 45 度 開裂面傾角 90 度 開裂面長度 70 公里 開裂面寬度 23.3 公里

（資料來源：本研究整理）

貮、鼓山地區境況模擬分析

依據中央氣象局網站公告資料，震度是表示地震時地面上的人所感 受到振動的激烈程度，或物體因受振動所遭受的破壞程度。現今地震儀 器已能詳細描述地震的加速度，所以震度亦可由加速度值來劃分。震度 分級以正整數表示（參見表 4-2-3），地震規模是用來描述地震大小的尺 度，我國使用芮氏地震規模（Richter Magnitude Scale）亦稱為近震規模，

由觀測點處地震儀所記錄到的地震波最大振幅的常用對數演算而來，並 以沒有單位的實數表示。

本研究應用 TELES 系統模擬旗山斷層地震災害並進行各項災害損 失評估，地震造成高度地表振動，地表振動造成災害因素除了與地震能 量釋放有關外，同時也極有可能在地表大幅度擺動當中，促使暴露於地 面上方實質物體包括建築、工程結構物（例如道路與橋樑等）與人民面 臨災損傷亡之危機。因此以地表振動強度來判斷該區可能受災危險程 度，係以地震參數最大地表加速度（Peak Ground Acceleration, PGA）與 震度對應關係進行分析，同時進一步估計其影響所及的空間對應關係，

透過 TELES 輸出之最大地表加速度（PGA）值大小作為空間識別參考，

瞭解該區是否為震災潛在危險區。換言之所在地區之當 PGA 值愈大其 振動強度愈高，面臨災害危險機率則愈高。

依據所選定之地震事件，以旗山斷層所設定之相關震源參數，模擬 高雄市鼓山地區各里地表振動分布情況（參見圖 4-2-2），較大 PGA 值 主要分布於東北方，以雄峰里、鼓峰里、裕興里、華豐里、裕豐里、明 誠里及龍子里最為嚴重，PGA 值高達 0.519~0.548。PGA 大小程度由北 向北南遞減，以南端之峰南里等 16 里 PGA 值最低。

由於 PGA 值越高表示地震發生所導致的地表震動程度越強，因所 隱含可能造成較嚴重的財產損害與人員傷亡之意義。若同時將歷史資料 所描述之地震結果與表 4-2-3 所描述烈震以上的情況相比較，有部份建 築物經損害情形為門窗扭曲變形、部份建築物則屬嚴重受損與倒塌及鐵 軌彎曲與地下管線破壞等情形。由於經濟部中央地質調查所的資料顯示 旗山斷層近期有活動的跡象，應視為近期活動頻繁的斷層帶。緣此，鼓 山地區的防災計畫必需審慎確實。

表 4-2-3 交通部中央氣象局地震震度分級表

表 4-2-4 近年台灣地震規模 5 以上的地震

時間 芮氏地震規模

1998/07/17 瑞里地震 6.2

1999/10/22 嘉義地震 6.4

1999/10/22 嘉義餘震 6.0

2000/07/29 桃源地震 6.1

1999/09/21 集集大地震 7.3

2002/03/31 花蓮地震 6.8

2003/12/10 成功地震 6.6

2005/06/06 宜蘭地震 5.9

2007/10/08 宜蘭地震 5.5

（資料來源：本研究整理）

圖 4-2-2 以旗山斷層境況模擬之 PGA 空間分布圖

（資料來源：本研究繪製）

依前述境況假設條件下，以 TELES 系統模擬結果，分別依一般建 築物損害結果與其空間分布情形進行分析。

一、一般建築物受損棟數估計

TELES 之一般建物資料庫的建置是採用國震中心提供的稅籍資料

（參見表 4-2-5），因此以國震中心提供稅籍資料進行「TELES」的一般 建物地震災損評估時，許多老舊的房子可能受到較嚴重的損害估計。同 時考量本研究並未對全部資料庫的資料重新調查更新，僅以既有資料模 擬境況，藉以瞭解與掌握災害可能產生的影響全貌，並作為擬定防災計 畫之救災資源分配決策參考資料。

表 4-2-5 TELES 依房屋稅籍資料用途歸納一般建築物用途分類表 代碼 描述

Res1 住宅

Res2 國際觀光旅館、套房、旅館

Com1 百貨公司、商場、超級市場、市場、店舖、倉庫 Com2 電視台、廣播電台、辦公廳室

Com3 夜總會、舞廳、咖啡廳、酒家、歌廳、餐廳、影劇院、遊藝場所、游泳池 Com4 診所

Com5 開放空間、停車場、防空避難室 Ind1 油槽、焚化爐、工廠

Agr1 養殖場、農舍、農業用房室 Rel1 納骨塔、寺廟、教堂

Gov1 政府機關 Edu1 校舍

Edu2 圖書館、美術館、博物館、紀念堂、體育館、禮堂

（資料來源：台灣地震損失評估系統之操作說明）

依旗山斷層境況模擬各用途建物損害估計成果（參見表 4-2-6），發 現鼓山地區嚴重損害機率較高的使用別，依序為工業、住宅及宗教。為 達成都市防災計畫空間系統架構為主要目標，因此，本研究針對一般建 物進行損害空間分析（參見圖 4-2-3），經模擬結果分析發現，當旗山斷 層作動影響：明誠里與龍子里均有 50 棟以上的建築物受損，且鼓山地 區大部份地區損害棟數亦高達 11~50 棟之間。

表 4-2-6 以旗山斷層境況模擬各用途建物損害估計成果 損害機率（％）

建物用 途類別

總樓地板面積

平方公尺 輕微損害 中度損害 嚴重損害 完全損害 住宅 4,601,985.6 12.30 7.82 3.50 1.78 商業 2,416,436.1 11.89 7.44 3.39 1.71 工業 78,466.6 11.95 7.82 3.51 1.88

農業 916.3 9.37 5.51 2.28 1.09 宗教 375,718.8 12.81 8.07 3.43 1.63 教育 235,406.8 11.42 7.00 3.13 1.54

總計 7,708,930.2 12.16 7.69 3.45 1.74

（資料來源：本研究整理）

圖 4-2-3 以旗山斷層境況模擬一般建物結構至少嚴重損害棟數分布圖

（資料來源：本研究繪製）

二、一般建築物受損機率估計

由於鼓山都市計畫地區為居民居住範圍及商業活動主要範圍，因此 本研究擬針對住宅與商業建築物的損害進行空間分析。以旗山斷層境況 模擬住宅建物結構至少嚴重損害機率分布圖（參見圖 4-2-4），結果發現 雄峰里、鼓峰里、裕興里、華峰里、裕豐里、明誠里、龍子里、瀨南里、

光明里及新樂里有關住宅用建築物之損害機率約在 0.061~0.07；以旗山 斷層境況模擬商業建物結構至少嚴重損害機率分布圖（參見圖 4-2-5），

其中雄峰里、華豐里、裕豐里、明誠里、府北里、瀨南里、光明里及新 樂里有關商業用建築物之損害機率約在 0.061~0.08。此外，內惟埤市地 重劃區所在位置之住宅建物與商業建物結構至少嚴重損害機率分布，為 雄峰里、華豐里、裕豐里及明誠里，同時此區目前亦屬鼓山地區主要新 興住宅區與商業區，對於防災空間資源的分配應優先考慮其完整性與有 效性。

圖 4-2-4 以旗山斷層境況模擬住宅建物結構至少嚴重損害機率分布圖

圖 4-2-4 以旗山斷層境況模擬住宅建物結構至少嚴重損害機率分布圖