第二章 文獻回顧
2.1 堰塞湖的形成
2.1.1 坡面崩塌
延續前面章節所敘述,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。在台灣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都會導致坡面 崩塌。Varnes(1978)根據沿斜坡向下移動的材料及方式,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 2-11)。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的土石 (debris)和顆粒較細的土壤(earth),如表 2-4 所示。
圖 2-11 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)
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表 2-4 邊坡崩塌(Landslide)型態分類(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
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經濟部地質調查所(2003-2005;2007-2010)運用衛星影像判釋許多 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,則是將其依照上述 Varnes(1978)山崩型態簡化分類為四大類:落石、岩屑崩滑、岩體滑動、
土石流等,如下圖 2-12 所示。
圖 2-12 山崩土石流分類(經濟部中央地質調查所,2009)
根據上述,各種山崩型態的定義大致是根據崩落土石運動模式及 崩落土石之材料性質進行分類,對於堰塞湖形成過程而言,土石運動 模式將會影響到後續土石是否能抵達河床堵塞河道形成天然壩,若能 了解堰塞湖形成和山崩型態之間的關係,也將有助於了解影響堰塞湖 形成的因素。
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而在山崩型態與堰塞湖形成方面,Schuster & Costa(1986)統計世 界各國 181 處堰塞湖案例,將所蒐集之形成堰塞壩的山崩型態依據上 述 Varnes(1978)之山崩型態進行分類如圖 2-13 所示。
大部分堰塞湖(接近 50%)是由坡面崩塌之山崩(landslide)造成,其 次為岩石與土石崩滑以及岩石與土壤之坍落與滑動。
圖 2-13 形成堰塞湖滑動種類(Schuster & Costa, 1986)
Schuster(1993)將統計資料重新整理並將案例數量增加,結果發現 因邊坡塊體移動而使河流阻塞的成因中,以岩石或土壤滑動較普遍,
約佔 50%;由土石流與泥流所造成約佔 25%;由岩石或碎屑崩落所造 成約佔 19%;其他 6%則由靈敏性粘土破壞等所造成,如圖 2-14 所示。
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圖 2-14 形成堰塞湖崩落物移動種類(修改自 Schuster, 1993)
Ermini & Casagli(2003)亦對形成堰塞湖的山崩型態做統計,如下 圖 2-15 所示,其中以平移滑動(Translational Slide)山崩型態造成之堰 塞湖比例最高,其次為岩石崩滑(Rock avalanche),第三高則為土石流 (Debris Flow)型態。
圖 2-15 產生堰塞湖之山崩機制統計(Ermini & Casagli, 2003)
0 10 20 30 40 50 60
崩落物移動種類
滑動次數
岩石或土壤滑動 沈泥、土石及土壤流動 岩石或土壤崩落 靈敏黏土破壞
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為了解台灣觸發堰塞湖之山崩型態,本研究將目前所蒐集之 68 筆台灣堰塞湖案例(1862~2013)山崩型態按照上述經濟部中央地質調 查所(2009)之山崩型態分類進行統計,其統計結果如下圖 2-16 所示。
其中岩屑崩滑佔全部已知山崩型態之堰塞湖裡面比例最高,其次為岩 體滑動再來是混合類型及土石流型態,而混合型為兩種以上山崩型態 同時發生導致堰塞湖形成。
圖 2-16 台灣 68 筆堰塞湖之山崩型態統計
0
5
29
12 10 12
0 5 10 15 20 25 30 35
落石 土石流 岩屑崩滑 岩體滑動 混合型 未知
案例個數
山崩型態
台灣堰塞湖山崩型態統計表
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