地震災害假設條件與模擬分析

一、鼓山地區地震災害假設條件

應用「TELES」作為地區性或全國性的地震損失評估時，必須先行 建置許多資料庫，包括 1.各地區斷層資料庫；2.各類不同建築構造型態 與不同樓層高度建築物的易損性曲線；3.建築物不同使用用途、重要性、

內含物或庫存品的成本分類；4.不同時段人口分佈與建築物用途、構造 型態的交互關係；5.不同用途建築物的單位使用面積等資料。雖然這些 基礎的共通資料庫，已由國家地震工程研究中心建立，然而，各地區建 築物的正確分佈數量，構造型態類別與用途的分佈比例等，則仍有待建 築防災的專家進一步確認。因為建築物基本資料的取得須透過縣市政府 主管機關的許可，需將涉及個人隱私的部份作保密的處理。同時，在不 同行政區域，因地震發生機率與地震規模大小的不同，使得在進行地震 損失評估時，各行政區域須就各地區可能發生最大可能的地震事件，個 別進行該地區之地震災害境況模擬。

因此，於應用「TELES」時，首需建立各行政區域的建築物基本資 料庫並定期更新，然後才能藉由「TELES」，進行地震損失評估，以得 知各行政區域在最大可能地震事件下的境況模擬結果，例如不同損害程 度建築物的損害機率、建築物的樓地板面積、建築物的棟數；同傷亡程 度的人員數量、建築物結構體及非結構體的經濟損失等。而境況模擬的 結果可作為平時減災、災前準備、災中應變及災後復建四階段防救災計 畫的重要依據，探討如何有效降低地震所引致之災害程度損傷之各種方 案。

（一）境況模擬假設與相關條件設定

本計畫應用 TELES 軟體 4.0 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，

本計畫鼓山地區之資料為國家地震工程研究中心所提供之 2003

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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 佈，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，參見圖 4-2-1。

為地震境況模擬所需，本計畫整理臺灣西南地區有史料記載 以來規模 6 以上之地震（參見表 4-2-1），高雄縣境內之多數地震 分佈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 地震（六龜地震），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）唯恐過於保守。

此外，本計畫依據經濟部中央地質調查所的調查結果，即：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。這些觀察可能顯示旗山斷層近期有活動的跡象，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，本計畫擬設定旗山斷層之規模為 7.3（參考 921 地震規模¹²），

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圖 4-2-1 旗山斷層帶位置分佈圖 資料來源：本計畫繪製。

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 2007 年 8 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：本計畫整理。

二、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

（local magnitude，ＭL），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，參見表 4-2-4。

本計畫應用 TELES 系統模擬旗山斷層地震災害並進行各項災害損 失評估（參見表 4-2-3），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 出高雄市鼓山地區各里地表振動分佈情況，參見圖 4-2-2，較大 PGA 值 主要分佈於東北方，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

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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 1g=980gal。

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表 4-2-4 近年臺灣地震規模 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：本計畫整理。

圖 4-2-2 以旗山斷層境況模擬之 PGA 空間分佈圖 資料來源：本計畫繪製。

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佈情形進行分析。

（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。同時考量本計畫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，藉以了解與掌握災害可 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：臺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，發現鼓山地區各用途建築物損害機率分別依輕微損害、中 度損害、嚴重損害，及完全損害表示不同用途使用之建築物於所 設定模擬境況條件下之各種損害機率。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。

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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：本計畫整理。

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佈圖 資料來源：本計畫繪製。

（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，因此本計畫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佈圖，參