第二章 文獻回顧
2.1 堰塞湖的形成原因
2.1.1 坡面崩塌
延續前章節所述,坡面崩塌的崩落土石為堰塞湖形成的首要條件。
若能了解山崩發生的原因、型態及崩落土石的特性將有助於了解堰塞 湖形成的相關條件。台灣的山崩大多發生於颱風豪雨期間,受到地形、
地 質 構 造 、 地 質 材 料 、 地 下 水 等 不 同 條 件 影 響 導 致 坡 面 崩 塌 。 Varnes(1978)根據沿斜坡向下移動的方式及地質材料種類,將山崩分為 墜落(Falls)、傾翻(Topples)、滑動(Slides)、側滑(Spreads)與流動(Flows) 等五大基本類型,兩種以上基本類型組合而成的斜坡運動則稱為複合 型山崩(如圖 2-2)。發生移動的物質可分為岩盤(Bedrock)和工程土壤 (Engineering Soils)兩種,其中工程土壤又可細分為顆粒較粗(20%~80%
尺寸大於 2mm)的土石(Debris)和顆粒較細(80%以上為尺寸小於 2mm) 的土壤(Earth)(如表 2-1)。
圖 2-2 邊坡崩塌(Landslide)移動型態示意圖(Varnes, 1978)
其中(a)為墜落(Falls),(b)為傾覆(Topples),(c)為滑動(Slides),(d)為側落(Spreads),(e)為流動(Flows)
表 2-1 邊坡崩塌(Landslide)型態分類(鄭伊婷(2013)翻譯自 Varnes, 1978) 移動型態
Type of Movement
塊體種類 Type of Material
岩盤 Bedrock 工程土壤 Engineering Soils
粗粒為主 細粒為主 Debris Fall
土壤墜落 Earth Fall 傾覆
Topples
岩石傾覆 Rock Topple
土石傾覆 Debris Topple
土壤傾覆 Earth Topple
滑動 Slides
轉動 Rotational
岩石坍落 Rock Slump
土石坍落 Debris Slump
土壤坍落 Earth Slump 移動
Translational
岩塊滑動 Rock Block Slide
岩石滑動 Rock Slide
土石塊滑動 Debris Block Slide
土石滑動 Debris Slide
土塊滑動 Earth Block Slide
土壤滑動 Earth Slide 側落
Lateral Spreads
岩石側落 Rock Spread
土石側落 Debris Spread
土壤側落 Earth Spread 流動 Debris Flow
土壤流動 Earth Flow
複合運動 Complex 複合兩種或兩種以上之運動方式
中央地質調查所(以下簡稱地調所,於 2003-2005 年;2007-2010 年) 運用航照影像、遙測攝影及衛星影像(Landsat、SPOT1~SPOT5 衛星)等 判釋台灣河流流域內各主要颱風及地震歷史事件前後之崩塌地變化情 形 , 建 置 國 內 北 部 、 中 部 及 南 部 地 區 之 山 崩 目 錄 時 , 依 照 前 述 Varnes(1978)山崩型態簡化為四大類:落石、岩屑崩滑、岩體滑動、土 石流等(如表 2-2)。
表 2-2 山崩土石流分類(中央地質調查所,2009)
楊樹榮等人(2011)於「台灣常用山崩分類系統」評述“水土保持局 則慣用山崩、地滑、潛移、土石流與沖蝕等分類,其中山崩一名詞非廣 義用法,係特定針對岩石、岩屑及土之墜落與傾覆”,“水保局則視地 滑為深層滑動”。楊樹榮等人將水土保持局之分類整理成表 2-3。
表 2-3 水土保持局山崩分類方法(楊樹榮等人,2011)
楊樹榮等人(2011)歸納 Varnes(1978)及台灣常用山崩分類,認為 Varnes(1978)的分類過於複雜,地調所及水保局之分類法在大規模崩積 層之破壞上分類有瑕疵,故考慮了破壞深度整理成表 2-4。
表 2-4 楊樹榮分類方法(楊樹榮等人,2011)
而中央地質調查所(2009)所定義的大規模崩塌是由災後的衛星影 像所判釋的,結果比較屬淺層的岩屑崩滑(Debris Slide)及表土沖刷等。
鄭伊婷(2013)為了使用中央地質調查所(2009)之分類做些許修正,例如
婷(2013)將此歸到岩體滑動(Rock Slide)(如表 2-2)。
本研究統整上述文獻之分類,以中央地質調查所(2009)分類為架構,
原先的淺層岩屑崩滑(Debris Slide)應屬於岩屑崩落(Debris Fall),破壞深 度應有所區分,不該混為一談;深層的岩屑崩滑(Debris Slide)為避免混 淆而翻譯改稱為岩屑滑動(Debris Slide),土石流(Debris Flow)分類則是 沿用,分類結果統整如表 2-5。
表 2-5 山崩土石流分類
本文為沿用鄭伊婷(2013)之山崩後堰塞湖形成迴歸模型,將山崩型 態在此釐清,如岩屑崩落(Debris Fall)與落石(Rock Fall)雖材料不同但在 山崩後形成堰塞湖對下游造成災害同樣的較小,所以在分析堰塞湖形
Slide)就型態上應分開分析,但是考量到滑動潛感的案例數量故將兩者 合併分析堰塞湖形成滑動潛感模式,本研究深層滑動案例係採用林務 局(2012)的大規模崩塌(類型 C)案例,其中包含岩體滑動及老崩積層深 層滑動(老崩積層滑動應屬於岩屑滑動)。
Ermini & Casagli(2003)對形成堰塞湖的山崩型態做統計(如圖 2-3),
其中以平移滑動(Translational Slide)山崩型態造成之堰塞湖比例最高,
其次為岩崩(Rock Avalanche),第三高則為土石流(Debris Flow)型態。
圖 2-3 產生堰塞湖之山崩機制統計(Ermini & Casagli,2003)
鄭伊婷(2013)為了解台灣觸發堰塞湖之山崩型態,蒐集 68 筆台灣 堰塞湖案例(1862~2013)山崩型態按照上述中央地質調查所(2009)之山 崩型態分類進行統計,其結果如圖 2-4 所示。其中岩屑崩滑佔全部已 知山崩型態之堰塞湖裏面比例最高,其次為岩體滑動再來是混合類型
成。
圖 2-5 堰塞湖案例影像(擷取自堰塞湖地理資訊系統)
本研究重新分類台灣堰塞湖山崩型態統計,如下圖所示。
圖 2-6 台灣 72 筆堰塞湖之山崩型態統計
左上: 花蓮縣秀林鄉太魯閣(2014) 右上:南投縣信義鄉巒大事業區國 有林班地(2014)
左下:南投縣信義鄉(2012)