4. 大規模土砂災害之災情推估實施地點的選定
4.3 從致災可能性觀點推估大規模崩塌發生地點
4.4.1 大規模崩塌規模的設定
【說明】
坡面崩塌高度不可能大於坡面高度,因此,針對各大規模崩塌潛勢地點,
推估其所可能產生大規模崩塌之最大規模時,應依據各地點坡面高差,設定 上限。
〈方法〉
從地形條件觀點推估可能發生的大規模崩塌規模,應依以下方法進行為準。
依據坡面高差,選定崩塌規模
〈產出〉
從地形條件觀點推估可能產生的大規模崩塌規模與堰塞壩高度,以設定下 列項目為準。
進行大規模土砂災害受災推估時,對必須設定的各地點與區間的最大 崩塌規模
33
34
〈例子〉以往堰塞壩形成地點的坡度
根據過去實際資料顯示,堰塞壩與土砂供給源無關,河床坡度大於 1/6 (100) 的區間,形成堰塞壩機率低於5%。但這項數據係取自全國性的歸納,若標的區域 另有不同的實況數據,應予以活用。
另外,2011 年紀伊半島大水災之中,大規模崩塌土砂流入河川地點的流域面 積與匯流角度、流下型態之關係,如參考文獻 1)所示。結果顯示,匯流地點河床 坡度低於 10∘,就有可能形成堰塞壩。
現有文獻※+地形圖判毒
累積頻率(%)
河床坡度(1/n)
圖-4.6 大規模崩塌土砂流入河川地點的河床坡度與匯流角度、流下型態之關係 2) 圖-4.5 堰塞壩形成地點的河床坡度 1)
長期存續型堰塞壩 短時間潰決型堰塞壩 水庫內之堰塞壩 發生在相對較寬河川 土石流
匯流角度(α,∘)
河床坡度(i,∘)
谷壁坡面 N=88 支流上游 N=44
35 法研究),2017 年度砂防學會研究發表會概要集,p.748-749,2017
2) Kharismalatri1, H.S., Ishikawa, Y., Gomi, T., Shiraki, K., Wakahara, T.:
Collapsed material movement of deep-seated landslides caused by Typhoon Talas 2011 on the Kii Peninsula, Japan,(2011 年塔拉斯颱風導致紀伊半島大 規模崩塌土砂流下狀況之研究) International Journal of Erosion Control Engineering,2017
3) 田畑茂清、水山高久、井上公夫:「天然ダムと災害」(堰塞壩與災害),古
36
37
圖-4.10 形成短時間潰決型堰塞壩疑慮區間設定短時間潰決型堰塞壩與堰塞 湖最大蓄水量示意圖
小流域面積短時 間潰決型堰塞壩 形成機率較小的 河川區間
聚落 A 聚落 A
聚落 B 聚落 B
聚落 C 聚落 C
可能成為短時間潰決型堰塞壩 的堰塞湖最大蓄水量
38
39
【參考文獻】
1) 橫山修、內田太郎、木下篤彥:「決壊までの継続時間からみた天然ダム の分類」(依據到潰決為止存續時間所進行的堰塞壩分類),砂防學會誌,
Vol.68, No.6, p.14-23, 2016
2) Kharismalatri1, H.S., Ishikawa, Y., Gomi, T., Shiraki, K., Wakahara, T.: Collapsed material movement of deep-seated landslides caused by Typhoon Talas 2011 on the Kii Peninsula, Japan,(2011 年塔拉斯颱風導致紀伊半島大規模崩塌土砂流下狀況 之研究) International Journal of Erosion Control Engineering, 2017
圖-4.12 豪雨所形成堰塞壩的存續時間與流域面積、蓄水量之關係2) 長期存續型堰塞壩
短時間潰決型堰塞壩 水庫內之堰塞壩 發生在相對較寬河川
崩塌區域面積(km2) 上游集水區面積(km2 )
40
4.4.3 土石流發生區間與規模的推估
〈標準〉【說明】
坡面大規模崩塌的土砂是否會土石流化,取決於匯流角度與河床坡度等地形條 件。因此,即使高潛勢規模的大規模崩塌發生時,也能由地形條件篩選出土石流化 機率較低區間,以及土石流化機率較低的土砂量。這樣的區間與規模,實施大規模 土砂災害災損推估時,可剔除於應推估大規模崩塌土砂土石流化之區間與範圍之外。
〈方法〉
從地形條件觀點篩選推估可能形成的土石流區間與規模,做法如下為準。
依據河床坡度與匯流角度,篩選土石流可能發生區間與規模
〈產出〉
從地形條件觀點篩選推估可能形成土石流的區間與規模時,以設定下列項目 為準。
進行大規模土砂災害受災推估時,應推估大規模崩塌土砂一定會土石流 化的區間與土石流規模
41 的流動化量研究),土木技術資料,Vol.55,No.7,p.6-9,2013
崩塌土砂量(m3)
42
5. 以數值計算推估大規模崩塌引致土砂災害之災情情況 5.1 基本構想
〈構想〉
【說明】
大規模崩塌引致的土砂災害災損推估,對於高潛勢大規模崩塌現象的案例,
除了前章剔除的案例之外,應全部實施。但若很難在短時間完成時,應根據保全 對象分布狀況、細分區域 (圖-5.1),並針對各分割單位,一一實施可涵括所有 應推估現象的災損推估。災損推估時,應考量災害規模大小、類似性,進行效率 性推估。另外,雖然基本上全部細分單位都需進行災損推估,但應了解大規模崩 塌發生頻率及過去有無造成災情、保全對象重要性等,必要時設定優先順序。
此外,保全對象與高潛勢大規模崩塌範圍雜錯並存時,應留意區域的分割。
網羅所有必須推估現象進行災損推估時,可從留意下列觀點篩選出實施地 點。此外,也可用等間隔的方式,分割大規模土砂災害災損必須推估的區間,進 行各地點發生大規模崩塌時的災損推估(圖-5.2)。
【堰塞壩的情況】
與短時間潰決型堰塞壩高潛勢區距離比較長時,可從高潛勢區之中找出靠近保 全對象地點、與保全對象距離平均的地點、堰塞壩蓄水量最大地點、平均蓄水 量的地點等複數堰塞湖形成地點,實施災損推估,確認有無災情並掌握災害規 模(圖-5.3)
大規模崩塌土砂災害的受災推估,旨在推估高潛勢大規模發生崩塌所造成 災害。大規模崩塌引致土砂移動現象,某種程度可用數值計算加以說明,因此,
大規模崩塌形成大規模土砂災害的受災損推估,應實施數值計算為準。
另一方面,到前章為止的討論顯示,推估大規模崩塌土砂災害受災,有時 必須設定許多條件。此時應考量災害規模大小及類似性,有效率地實施。
43
【土石流的情況】
約相同規模的大規模崩塌高潛勢區間,可在最靠近保全對象或與保全對象平均 距離的地點實施災損推估,確認有無災情並掌握災害規模(圖-5.4)。
高潛勢大規模崩塌規模在空間上有差異時,應在最大規模大規模崩塌高潛勢區 間實施災損推定,確認有無災情並掌握災害規模(圖-5.4)。
聚落 B 上游區域
聚落 A
聚落 A
聚落 B
聚落 B
聚落 C
聚落 C
聚落 C 上游區域
聚落 C 上游區域 地形條件以及與保全對象之
間距離遠近而有形成致災性 短時間潰決型堰塞壩之虞的 區間
圖-5.2 等間隔分割大規模土砂災害必須進行受災推估的區間,推估各地點 發生大規模崩塌時受災情況的方法示意圖(形成堰塞壩的情況)
圖-5.1 區域分割示意圖
推估可能形成堰塞 壩的地點
高潛勢大規模崩 塌發生可能範圍
高潛勢大規模崩 塌發生可能範圍
44
45
5.2 大規模崩塌導致土石等流下型態的設定
〈標準〉【說明】
一個坡面但有複數大規模崩塌導致土石等流下型態之虞時,應全部設定為高潛 勢大規模崩塌導致土石等的流下型態。
〈方法〉
大規模崩塌導致土石等流下型態的設定,做法如下為準。
依據發生高潛勢大規模崩塌現象進行設定
〈產出〉
大規模崩塌導致土石等流下型態的設定,以設定下列項目為準。
高潛勢大規模崩塌導致土石等的流下型態
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5.3 堰塞壩型災損範圍的檢討 5.3.1 方法概要
〈構想〉
〈標準〉
〈產出〉
堰塞壩型災損範圍的檢討,已設定下列項目為準。
堰塞壩堰塞湖淹水的災損範圍
堰塞壩潰決的災損範圍
堰塞壩型受災範圍的檢討,可用來設定堰塞壩所造成堰塞湖淹水受災範 圍與堰塞壩潰決所伴隨氾濫災害範圍。
〈方法〉
堰塞壩型受災範圍的檢討,應檢討高潛勢大規模崩塌現象之中、第四章 與 5.1 節所篩選的現象為準。
堰塞壩形成地點、堰塞壩的形狀與堰塞壩堰塞湖上游河川流入流量歷線 圖,應依據實際狀況設定其條件為準。地形條件與土石粒徑等,應依據現地 調查,設定其條件為準。此外,也可運用已完成的調查結果,進行條件設定。
標準做法為,運用上述條件,以數值模擬方式算出受災範圍
47
5.3.2 堰塞壩形狀的設定
〈標準〉〈方法〉
堰塞壩形狀的檢討,應運用下列方法為準。
參考該大規模崩塌檢討分割區域內發生堰塞湖的實際狀況的方法
從大規模崩塌形狀或土砂量,推估堰塞壩形狀的方法
以數值計算推估堰塞壩形狀的方法
〈產出〉
堰塞壩形狀的檢討,以設定下列項目為準。
堰塞壩高度等形狀相關資訊
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此外,設定堰塞長度,可參考全國崩塌土砂量與堰塞長度實際狀況,設定 堰塞壩的形狀(圖-5.6)。
堰塞壩高度是依大規模崩塌土砂量與周邊地形算出。全國性崩塌土砂量與 堰塞壩高度實際狀況,經整理案例後如下(圖-5.7)。
【參考文獻】
1) 原田紹臣、小杉賢一朗、里深好文、水山高久:「天然ダムの堆積高及び 堆積長に関する簡易的な予測手法とその適用性」(堰塞壩堆積高度與堆 積長度的簡易預測方法及其適用性),砂防學會誌,Vol. 68, No. 6, p. 47-50, 2016
2) 鈴木清敬、内田太郎、櫻井亘:「深層崩壊に起因する天然ダムタイプの 被害想定手法に関する一考察」(大規模崩塌造成堰塞壩型土砂災害推估 方法研究),2017 年度砂防學會研究發表會概要集,p. 748-749,2017 3) 田畑茂清、水山高久、井上公夫:「天然ダムと災害」(堰塞壩與災害),古
今書院,228pp.,2002 圖-5.6 堰塞土方量(崩塌土砂量)
與堰塞長度3)
圖-5.7 堰塞土方量與堰塞高度3)
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5.3.3 堰塞壩淹水規模的檢討
〈標準〉【說明】
依據堰塞壩高度,設定推估堰塞湖開始溢流時的堰塞壩壩頂高程。依據 堰塞壩上游側地形圖以平均斷面法等,算出蓄水量。
〈方法〉
堰塞壩淹水規模的檢討,應依據堰塞壩高度設定堰塞湖蓄水容量為 準。此外,依據堰塞壩堰塞湖淹水容量與堰塞壩形成後的河川河水入流量,
分類為短時間潰決型堰塞壩與長期存續型堰塞壩,應以短時間潰決型堰塞 壩作為檢討標的為準。此外,「堰塞壩蓄水量」指堰塞壩開始溢流時的蓄水 量。
〈產出〉
堰塞壩堰塞湖淹水規模的檢討,以設定下列項目為準。
堰塞壩的水位容量曲線
短時間潰決型與長期存續型的分類
圖-5.8 堰塞壩蓄水量計算 (舉例)
堰塞壩壩頂寬
堰塞壩下游
坡面坡度 堰塞壩上游坡面坡度
堰塞壩高度
堰塞壩高度