第三章 大眾運輸潛在危險之類型、肇因與預警資訊系統
3.3 大眾運輸潛在危險預警系統之機制
本節整理目前各機關單位發布預警的機制與時間點。目前大眾運輸潛在危險預警系 統之機制,將延續前述內容對於危險狀況分類,區分為淹水預警系統(包含內水和外水 預警系統)、土石崩落或路基塌陷、橋樑監測與預警系統,與車輛翻覆及其他讓乘客陷 入危險等狀況之預警機制現況,分別說明如下。
3.3.1 淹水預警系統之機制
依據災害防救法第三條之規定,淹水預警的負責機關為行政院經濟部,目前為水利 署之權責。根據行政院經濟部水利署的資料,目前我國政府在考量淹水預警系統,主要 分為三種類別,分別為外水預警、內水預警及水庫洩洪預警。其中由於外水預警與水庫 洩洪預警的負責內容較為相關,故合併為外水與水庫洩洪預警系統,另一部分則為內水 預警系統。
一、外水與水庫洩洪預警系統:
水利署河川局偵測水情的儀器,包含水位站、雨量站與中繼站,並透過降雨預測模 式、降雨逕流預報模式、水庫防汛時期運轉模式、河川洪水預報模式,以及綜合、展示 與決策模式等,進行未來數小時內降雨與水位高度之預測。本研究以水利署第十河川局 (淡水河流域)的外水預警機制為例,分別敘述如下:
(一) 降雨預測模式:推估集水區未來 6 小時內,每個小時的平均降雨。
(二) 降雨逕流預報模式:將淡水河分為 16 個區域,透過模擬程式計算出上一個流 域的流量之後,作為下一個區域的入流量。
(三) 水庫防汛時期運轉模式:即模擬石門與翡翠水庫在防汛期間的運轉模式,並依 照水庫水位及預測的水庫入流量,按照水庫操作規則進行模擬,並建議適當的 水庫洩洪量,以滿足水庫安全並不影響下游狀況。
(四) 河川洪水預報模式:計算各河川斷面不同時段的水深與流量,並引用河口潮位 站所預測的潮位,模擬海水潮位所帶來的效應。
(五) 綜合、展示及決策模式:將以上的模式成果整合之後,對於預報結果自動產生 圖表及洪水警告單等,提供決策人員參考。
洪水觀測與預報依照不同的警戒分級機制,最主要的目的就是能夠提供預警資訊,
並即時採取適當措施。目前洪水警報系統的水位定義與措施分為三個等級,如下所示:
(一) 三級警戒水位:當河水水位在未來兩小時內可能超過高灘地高程時,必須立即 通知縣市政府關閉水門、疏散門及抽水站得準備防汛工作,並警告於河川高灘 地民眾活動者應立即離開,其中高灘地的高程就是三級警戒水位值。
(二) 二級警戒水位:當未來五小時內的水位可能超過堤岸高程時,必須緊急疏散低 窪地區居民,各防汛單位動員準備防救災機具與材料,並嚴加戒備。也必須管 制橋樑、封堵涵洞及啟動防汛應變措施。
(三) 一級警戒水位:當河川水位達到計畫洪水位,或兩個小時內水位會超過堤岸高 程時,決定疏散低窪地區居民,並開始疏散可能淹水區域的民眾,設施必須避 免災害,並做好緊急疏散措施。
二、內水預警系統:
目前內政部淹水預警數值模式主要由行政院水利署所負責,但模式主要考量的因素 是雨量,並沒有辦法如實反應台灣各地的狀況。若要考慮排水系統、地形及土壤因素,
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模擬時間較為費時,實務上效率較差,難達到淹水的預警效果。水利署以鄉鎮市區為空 間單位,利用「雨量大小」與「淹水程度」之間的關係進行迴歸,並結合雨量站所測得 的雨量值和歷年的淹水情況,設定各鄉鎮市的淹水之雨量警戒值。內水預警系統透過中 央氣象局的即時觀測雨量及未來預測降雨量,藉由淹水潛勢圖預測淹水範圍及高度。淹 水潛勢圖即在平時先製作完成,若該地區的雨量達一定標準,中央的公路主管單位與縣 市政府就可以直接檢視淹水潛勢圖,了解可能的淹水範圍及高度,並立即疏散可能淹水 地區的居民,且封閉道路和橋樑。潛勢圖以數值格網式模擬淹水結果,但並沒有結合鄉 鎮市區等行政邊界,所屬負責的行政單位卻無法明確了解與分權。未來淹水潛勢圖將結 合行政區的邊界,以解決這個問題。現今已建置十種降雨條件,包含每天的降雨量達150、
200、250、300、350、400,450、500、550 及 600 毫米的淹水潛勢圖,才能比較符合實 際降雨情況的淹水警戒資訊。雨量站則是每十分鐘更新一次,由於短延時強度較大或長 延時累積雨量較大的狀況均會造成淹水,故除了觀測十分鐘的雨量之外,並因地制宜設 定1、3、6、12,與 24 小時的延時雨量警戒值。
3.3.2 土石崩落或路基塌陷預警系統之機制
目前土石崩落或路基塌陷的預警機制主要可以分為兩類,分別為接觸型監測系統及 非接觸型監測系統。接觸型監測系統係指能夠透過雨量計、鋼索檢知器、地聲檢知器及 紅外線攝影機等設備,確實掌握土石崩塌或掏空之前的狀況。若這些地區的土石移動的 狀況達到行動值時,則立即疏散民眾並封橋或封路。但接觸型監測系統因為建置與維護 的成本高,故目前使用的區域較少,維護也不太方便,只適合測量小範圍的土石位移現 象。若要監測整片山丘的土石是否有位移的現象,則必須廣為設置,耗費成本極高,故 可能性較低。另一方面,由於我國的山丘較為陡峭,土石流的路徑較短,一旦發生土石 位移後,最長也只有五分鐘的時間可以疏散民眾並封橋或封路,應變時間相當不足。以 橋樑的監測系統為例,從橋墩位移的監測值達到行動值,並要完成封橋作業,總費時約 一小時。若土石崩塌之前除了封橋封路之外,得必須疏散民眾,其作業時間長達數小時 以上,故接觸型監測系統的應變時間根本不足。故目前若要發布土石流警戒時,主要以 非接觸型監測系統為主,接觸型監測系統只是輔助工具,較少利用於土石崩塌或掏空等 預警系統上。
非接觸型監測系統,即考量雨量因子,並透過統計的方式計算該區域歷次土石崩落
或路基塌陷時的雨量值,再依據這些統計資料,訂定土石流警戒基準值。若雨量超過土 石流警戒基準值時,則代表土石流可能發生,就必須執行疏散居民及封橋與封路等決策。
非接觸型監測系統的優點為應變時間較長,但缺點也就是準確性仍不足。目前我國多採 用非接觸型監測系統,但在雨量觀測站的部分,雖然水土保持局以集水區為單位量測該 流域的雨量,但中央氣象局的雨量觀測站不足,許多鄉鎮根本就沒有雨量觀測站,只能 委由各村里的志工進行回報機制,但成效不彰。各村里志工的回報機制,也就是透過簡 易的雨量站,讓當地的居民透過簡訊的方式向水土保持局回報即時雨量資訊,但志工人 數不足,若無資料只能依賴鄰近鄉鎮的雨量統計。但山區各處的雨量值差異卻相當大,
故從別的鄉鎮觀測之雨量,並沒有辦法確實反映當地實際的降雨量。另外,由於部分地 區的降雨量是由當地志工觀測後進行回報,並沒有辦法強制要求志工觀測每小時降雨量,
故我國針對土石流潛勢區域,僅考量累計雨量的資料,並沒有將降雨強度的資訊考量在 內,這些則為目前我國使用非接觸式監測系統的困難之處。
現今負責預警系統的單位包含中央氣象局與行政院農業委員會水土保持局等單位。
依據行政院農業委員會所頒布的「土石流防災疏散避難作業規定」,以集水區為土石流 警戒區發布單元,警戒值模式以累積雨量為研判模式。土石流警戒區之發布,即依據颱 風或豪雨開始降雨的不同階段,分別設定黃色警戒與紅色警戒,分別敘述如下:
一、黃色警戒:即中央氣象局發布該區域的預測雨量值,將大於土石流警戒基準值。無 論是否已經開始降雨,行政院農業委員會水土保持局將依據中央氣象局的預測資料,
發布該地區的黃色警戒,即二級土石流警戒區,並通知地方政府,請地方政府進行 疏散避難勸告。
二、紅色警戒:即中央氣象局觀測到的實際降雨量,已經超過土石流警戒基準值時,則 由農業委員會水土保持局發布該地區的紅色警戒,即一級土石流警戒區,並通知地 方政府,請地方政府強制疏散,並於疏散完畢後進行封橋與封路等措施。
3.3.3 橋樑監測預警系統之機制
橋樑依據不同的負責單位,有不同的負責單位與預警發布的機制。透過橋樑偵測之 方式,觀察橋樑是否有明顯位移,並即時發布封橋警戒。但由於全台灣的橋樑多達兩萬 多座,並沒有辦法在所有的橋樑上均設置偵測設備,因此橋樑之觀測多為相關人員前往
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勘查。透過人員目視的結果,或是通過橋樑的駕駛人或行人之通報,檢視其危險程度而 封橋。有些縣市有編列預算在橋樑監測與預警系統上,例如新竹市政府和國立中央大學 合作,若橋樑的位移計顯示有安全疑慮時,則立即於橋墩兩端有警告訊息告知欲通過之 車輛與行人,市政府人員再派人來檢視是否必須封橋,但大多數縣市均只有少數的橋樑 有安裝相關監測儀器。此外,有些橋樑多半位於偏遠地區或山區,人員前往不易,根本 就無法立即封橋,亦無法避免行經的車輛或人員生命與財產上的損失。
勘查。透過人員目視的結果,或是通過橋樑的駕駛人或行人之通報,檢視其危險程度而 封橋。有些縣市有編列預算在橋樑監測與預警系統上,例如新竹市政府和國立中央大學 合作,若橋樑的位移計顯示有安全疑慮時,則立即於橋墩兩端有警告訊息告知欲通過之 車輛與行人,市政府人員再派人來檢視是否必須封橋,但大多數縣市均只有少數的橋樑 有安裝相關監測儀器。此外,有些橋樑多半位於偏遠地區或山區,人員前往不易,根本 就無法立即封橋,亦無法避免行經的車輛或人員生命與財產上的損失。