安全係數敏感度分析

此小節中，探討參數之變異對安全係數之影響，然而在此模式中孔隙 水壓為影響安全係數變化之重要因子，因此在安全係數敏感度分析時也探 討模式內主要影響孔隙水壓之保水曲線參數與初始地下水位之變異對安全 係數之影響。

變異數法

DEM 解析度為 40 m

案例一，一階敏感度指數圖 4.13，開始參數敏感度為摩擦角最大，次 要為坡度、土層厚度，其餘參數敏感度皆趨近零。當受到降雨影響後，主 要影響孔隙水壓之參數敏感度上升，有效摩擦角敏感度稍微降低。圖 4.14 土層越下方因越接近飽和，所以受降雨影響較小，造成參數敏感度隨時間 之變化也較不明顯，圖 4.15 更加趨近於飽和，造成參數敏感度隨時間之變 化幾乎不變，然而飽和程度受到初始地下水位面的影響，所以初始地下水

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位敏感度越下方越大。全域敏感度指數圖 4.16 與圖 4.14 相較之下，參數敏 感度隨時間之變化趨勢相近。

案例二，一階敏感度指數圖 4.17，未受到降雨影響時，摩擦角敏感度 最大，次要為凝聚力，其餘參數敏感度皆不顯著。當受到影響時，相較於 圖 4.13 保水曲線敏感度變化較為劇烈，因土層之分層是依相對位置作劃分，

所以相較於案例一土層厚度較薄之緣故。土層越下方圖 4.18，受降雨影響 較不顯著，保水曲線參數敏感度隨時間變化趨於平緩。全域敏感度指數圖 4.19 與圖 4.17 相互比較後得知坡度、土層厚度之敏感表現較一階敏感度指 數明顯，藉此也可知曉參數交互作用之重要性。

案例三，一階敏感度指數圖 4.20，在降雨未影響前，參數之敏感度為 摩擦角為最大，次要為凝聚力，其餘參數之敏感度皆趨近於零。越下方之 土層圖 4.21，因越趨於飽和，參數之敏感度隨時間變化則趨於平緩。全域 敏感度指數圖 4.22 相較於圖 4.21，因考慮參數間交互作用，凝聚力之敏感 度較一階敏感度時明顯。

DEM 解析度為 5 m

案例四，一階敏感度指數圖 4.23，在降雨未影響前，參數敏感度為坡 度、土層厚度為最大，次要為摩擦角，其餘參數之敏感度皆趨近於零。當 受到降雨影響時，主要影響孔隙水壓之初始地下水位與保水曲線參數敏感 度有些許之變化，與圖 4.13 比較變化不明顯。圖 4.24 越下方之土層，因土 壤越趨於飽和，因此參數之敏感度隨時間變化趨於平緩。

案例五，一階敏感度指數圖 4.25，在降雨未影響前，參數之敏感度為 摩擦角最大，次要為坡度、土層厚度，其餘參數之敏感度皆趨近於零。當 受到降雨影響時，主要影響孔隙水壓之參數敏感度變大，摩擦角與坡度、

土層厚度敏感度下降。而全域敏感度指數圖 4.26 與圖 4.25 相較下，圖 4.26 因考慮參數交互作用使凝聚力之敏感度有較明顯的表現。

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案例六，一階敏感度指數圖 4.27，在降雨未影響前，參數之敏感度為 摩擦角最大，次要為凝聚力，接著為坡度、土層厚度，其餘參數之敏感度 皆趨近於零。土層分層是依相對位置做劃分，因此陡坡之案例土層厚度相 對較薄，所以明顯地受到降雨影響的時間提前。全域敏感度指數圖 4.29 與 圖 4.28 比較，圖 4.29 因考慮參數彼此交互作用之影響，凝聚力之參數敏感 度較一階敏感度指數時表現更為顯著。

取樣法

DEM 解析度為 40 m

案例一，圖 4.30 在降雨未影響前，參數部分相關係數之絕對值大小順 序為摩擦角、坡度、凝聚力、初始地下水位，其餘參數部分相關係數之值 皆趨近於零。當降雨開始影響時，主要影響孔隙水壓之初始地下水位、水 力傳導係數與進氣潛能因子部分相關係數值向座標軸正的方向增加，以及 主要影響孔隙水壓之殘餘體積含水量與孔徑指數則向負方向增加。圖 4.31 與圖 4.32 越下方之土層，相對之土層厚度越厚，因此土層厚度之部分相關 係數值變大；越下方相對的越接近飽和，減緩降雨的影響，因此參數部分 相關係數值隨時間之變化也較為趨緩，而飽和之程度受到初始地下水位的 影響，所以初始地下水位之敏感度增加。

案例二，圖 4.33 降雨影響未到達前，參數部分相關係數值之絕對值大 小順序為摩擦角、凝聚力、坡度，其餘參數之部分相關係數值皆趨近於零。

當降雨開始影響，主要影響孔隙水壓之初始地下水位、水力傳導係數與進 氣潛能因子皆朝座標軸正的方向增加，以及主要影響孔隙水壓之殘餘體積 含水量與孔徑指數則朝負的方向增加。圖 4.34 為土層分層之底部，由於越 下方土壤越接近飽和，因此明顯的凝聚力之敏感度較圖 4.33 小。

案例三，圖 4.35 當參數受到降雨影響時，參數部分相關係數值隨時間

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之變化相較於圖 4.33 變化更為劇烈，因為土層分層以相對土層做劃分，所 以圖 4.35 之土層厚度較圖 4.33 薄，造成降雨的影響更為劇烈。

DEM 解析度為 5 m

案例四，圖 4.36 在降雨未影響前，參數部分相關係數值之絕對值大小 順序為摩擦角、坡度，其餘參數敏感度皆趨近於零。當降雨開始影響時，

主要影響孔隙水壓之參數部分相關係數值開始增大，但相較於圖 4.30 變化 較不劇烈。

案例五，圖 4.38 降雨影響未到達前，參數部分相關係數值之絕對值大 小順序為摩擦角、坡度、凝聚力，其餘參數敏感度皆趨近於零。當受到降 雨影響時，主要影響孔隙水壓之初始地下水位、水力傳導係數與進氣潛能 因子向正方向增大，以及主要影響孔隙水壓之殘餘體積含水量與孔徑指數 向負方向增大，然而影響安全係數之摩擦角與凝聚力則減小。圖 4.39 土層 底部相較圖 4.38 凝聚力敏感度變小，此因為越下層越接近飽和促使凝聚力 之影響性變小。

案例六，圖 4.40 相較於案例三與案例四因坡度較大相對的凝聚力之部 分相關係數值也變大。當受到降雨影響時，也因為土層厚度較薄，造成參 數部分相關係數值之變化也較前兩個案例劇烈。比較圖 4.40 與圖 4.41，位 於越下方，土層厚度之部分相關係數值較大，此事因越下方相對累積之土 層越厚，進而對安全係數之影響增加。

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