第二章 文獻回顧
2.2 堰塞湖形成潛感相關研究
2.2.3 天然壩形成預測
經濟部水利署(2004)提出有關堰塞湖形成位置與時機之相關建議:
在有足夠精度之地形、地質與水文資料的情況下即可概略推測堰塞湖 之形成位置及其量體,而堰塞湖形成時機預測與山崩發生時機預測有 關。並提出預測堰塞湖之建議流程如下圖 2-12 所示,其分析評估概念 主要分三部分:
1. 預測山崩形成天然壩之幾何與力學特徵(與河道特徵有關) 2. 河道特徵分析(包括水文與地文特徵)
3. 天然壩與河道幾何特徵預測與分析成果,與堰塞湖存在之門檻 值進行比較,利用地理資訊系統便於套疊分析之優點,完成堰
圖 2-12 堰塞湖形成位置預測建議評估流程圖(經濟部水利署,2004)
鄭伊婷(2013)以高屏溪流域為例進行堰塞湖形成潛感運算及潛勢 圖繪製,並提出適當的三種山崩型態之堰塞湖形成潛感模式。透過羅吉 斯迴歸模型做出堰塞湖形成潛感分析,總體正確率高達 80.6%,
ROC(Receiver Operating Characteristic)曲線之 AUC(Area Under Curve) 為 0.893,表示此羅吉斯迴歸模型可有效預測台灣地區山崩發生後引發
量(1000CMS)。
山崩(土石流、岩屑崩滑及岩體滑動)形成潛勢圖及山崩(土石流、岩 屑崩滑及岩體滑動)後堰塞湖形成潛勢圖結果分別如圖 2-13、圖 2-14、
圖 2-15、圖 2-16、圖 2-17、圖 2-18 所示。
圖 2-13 高屏溪流域土石流潛勢圖(鄭伊婷,2013)
圖 2-14 高屏溪流域土石流堰塞湖形成潛勢圖(鄭伊婷,2013)
圖 2-15 高屏溪流域岩屑崩滑潛勢圖(鄭伊婷,2013)
圖 2-16 高屏溪流域岩屑崩滑堰塞湖形成潛勢圖(鄭伊婷,2013)
圖 2-17 高屏溪流域岩體滑動潛勢圖(鄭伊婷,2013)
圖 2-18 高屏溪流域岩體滑動堰塞湖形成潛勢圖(鄭伊婷,2013)
雖鄭伊婷(2013)有良好的研究成果,但細節仍有未釐清模糊之處,
茲將不足部分及修正方法如下所述:
1. 山 崩 型 態 分 類 模 糊 : 鄭 伊 婷 (2013) 係 採 用 中 央 地 質 調 查 所 (2009)(如表 2-2),本研究重新歸納分類(詳表 2-5),修改部份如:原先 岩屑崩滑未考慮深度不同之破壞模式,茲改為岩屑崩落(淺層)及岩屑滑 動(深層)。
2.改善數值地型精度及岩屑崩落分析:鄭伊婷(2013)分析地形是以 30m 與 40m 之數值地形模型進行山崩發生後其崩落土石運移至堵塞的 過程相關運移因子運算,使得無法順利使用斜坡單元進行岩屑崩落(原 稱岩屑崩滑,以下皆同)堰塞湖形成潛勢圖的繪製,改以集水區單元替 代。故岩屑崩落堰塞湖形成的潛勢圖有改善的空間。改善的方法除了將 數值地形模型的精度提升為 5m 外,並分類斜坡單元的運移路徑級序,
也就是運用水系級序的概念把各個斜坡單元的運移路徑分級(運移級 序),只納入有直接運移至河道的斜坡單元(運移級序 1 至河道)作為崩 落潛感的分析單元。
3.比較土石流堰塞湖形成潛感:利用鄭伊婷(2013)同樣方法(集水區 單元)計算(直接型)土石流堰塞湖形成潛勢圖並改善地形精度,將其結 果再與以聚積單元(運移級序 1 至運移級序 2)為分析單元計算(聚積型) 土石流堰塞湖形成潛勢圖進行比較。
4.岩體滑動堰塞湖形成潛感案例不足:鄭伊婷(2013)岩體滑動潛勢 圖係利用中央地質調查所(2009)專家判釋法的結果,惟案例數量略嫌不 足,難以明確表示滑動潛感,故本研究改善其分類(岩屑滑動及岩體滑 動),並改採林務局(林務局,2012)的光達判釋案例。林務局(2012)蒐集 十處(位於旗山、玉山)歷史崩塌案例,將深層崩塌歸類出 A、B、C 及 D 共 4 種類型(如表 2-3),並針對各類型進行深層崩塌潛感區發生度等 級評估,評估方法係以證據權重法來進行,結果可區分為高、中、低三 個等級,結果如圖 2-14 所示。其中類型 A 因已經產生大規模崩塌,坡 面上土石較少,因此崩塌再發生性相對低;類型 B 因植生特性較未崩 塌區不同,以草本與矮灌木為主,相較於類型 A 之深層崩塌,為相對 穩定之類型;類型 D 屬找出不具崩塌地形特徵之潛在深層崩塌發生區 域。故這四類當中只有 C 類屬於本研究岩屑滑動及岩體滑動的山崩型 態,故僅採用類型 C 之案例。而 C 類之高、中及低三個發生度將分別 給 予 機 率 100%~67%( 高 發 生 度 ) 、 機 率 76%~34% ( 中 發 生 度 ) 及 34%~0%(低發生度),所作出岩體滑動潛勢圖亦是一個機率區間分為高、
中、低潛感。
表 2-7 深層崩塌類型分類表(林務局,2012)