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山坡地災害規模型態分級

台 灣 島 位 於 歐 亞 大 陸 板 塊 與 菲 律 賓 板 塊 的 交 界 處 , 形 成 多 山 地 區,地勢陡峭且地質複雜、地層破碎,加上本島常見梅雨及颱風豪雨,

遂成為地形作用極為活躍的地區,亦使得台灣山坡地具有甚高的災害 潛能。但國內山坡地開發常以大挖大填的方式為之,開發業者為創造 最大利益,即使位於不利區位,也竭盡所能作高強度的土地利用,長 期以來這種開挖的模式造成坡地穩定失衡,也種下台灣山坡地災害頻 傳的原因。

根據張石角於1968年至1992年的統計,共發生250起山坡地災害,

其損失共計房屋毀損1000多棟、人員死亡250人、受傷70人。平均每一 個個案有4棟房屋毀損、一個人死亡。自1997年發生林肯大郡災變以 來,在民國1998年間又發生了三起山坡地住宅災害,分別為台北縣五 股登林路災變、台北市內湖區內湖路災變及台北縣三芝員山村災變。

山坡地災害的發生不僅造成民眾生命財產的損失,對整個社會更是造 成極大的震撼與衝擊。因此,當務之急是建立山坡地災害緊急處理程 序及減災技術。就減災的觀點而言,山坡地災害的形態分類不同,其 災害緊急處理程序及減災技術也應有所不同,同理,山坡地災害的規 模分級不同,其對應的救災層級也應有所不同。因此,須將山坡地災 害規模予以分類、分級,如此才便於救災工作之執行。

2-1 山 坡 地 災 害 形 態 分 類

山 崩 又 稱 為 塊 體 運 動 , 通 常 可 分 為 墜 落 、 滑 動 及 流 動 等 三 種 模 式,為。而一般的坡地災害常是由上述其中兩種或兩種以上的運動型 式複合而成的。一般坡地災害分類的依據有運動種類、運動速率、運 動物質、含水量等。Varnes(1978)根據山崩(Landslide)或坡地災害 的移動方式將其分類為墜落、彎曲傾倒、滑動、側滑、流動等五種形

式,尚有複合型為綜合前述五種其中兩種或兩種以上之破壞型式。此 外,依所擾動物質的不同,分為基岩(Bedrock)及工程土壤(Engineering Soil)。基岩係指固結岩層,如砂岩、頁岩、石灰岩、板岩等。工程 土壤則為固結之土壤,如殘留土、崩積土等,其中主要由粒徑在2mm 以上含量達20%之粗顆粒組成者稱之為岩屑(Debris),相反的由粒徑 在2mm以下含量達80%之細顆粒組成者則稱為土泥(Earth)。Varnes 的分類系統如表2-1所示。

表2-1 山崩分類系統表(Varnes,1978)

物 質 種 類 (Type Of Material)

工 程 土 壤 (Engineering Soil)

運 動 方 式

(Type Of Moveent)

基 岩 (Bedrock)

粗 粒 為 主 細 粒 為 主

墜 落 (Falls) 岩 石 墜 落

(Rock Fall)

岩 屑 墜 落

(Debris Fall)

土 泥 墜 落

(Earth Fall)

傾 倒 (Topples) 岩 石 傾 倒

(Rock Topple)

岩 屑 傾 覆

(Debris Topple)

土 泥 傾 覆

(Earth Topple)

轉 動 (Rotational) 岩 石 崩 移

(Rock Slump)

岩 屑 崩 移

(Debris Slump)

土 泥 崩 移

(Earth Slump)

滑 動 Block Slide)

土 泥 滑 動 (Earth Slide)

側 滑 (Lateral Spreads) 岩 石 側 滑 (Rock Spread)

岩 屑 側 滑

(Debris Spread)

土 泥 側 滑

(Earth Spread)

流 動 (Flows) 岩 石 流 動 (Rock Flow) 土 石 流

(Debris Flow)

土 泥 流 動

(Earth Flow)

複 合 運 動 (Complex) 兩 種 或 兩 種 以 上 運 動 方 式 之 組 合

砂、頁岩互層為台灣西部麓山帶常見的地質構造,然而由於其差 異侵蝕的結果,常使砂岩暴露外凸於坡面上呈懸臂狀、使得砂岩層上 緣出現垂直裂縫,常導致墜落發生,也就是俗稱的落石。

圖2-1 墜落 2-1-2 傾 倒 (Topples)

所謂傾倒乃是岩體受到重力吸引、鄰近塊體推擠或邊坡裂縫中水 壓的側向推力的影響下,歷經長時間的發展,由邊坡的邊緣向外側傾 斜、翻轉而沒有倒塌的現象(見圖2-2)。1973年M.H.de Freitas及R.J.

Watters 兩位學者在不列顛群島的研究發現,這種坡壞模式常可在多 種岩石邊坡發生,且其破壞體積小從100m3大則高達1Gm3。傾倒後的 岩屑或岩塊反而給其後側未崩解之邊坡施以側向壓力,致使後續發生 傾倒之邊坡有逐漸上移的情況,規模也因而逐漸變小。

圖2-2 傾倒

2-1-3 滑 動 (Slide)

滑動是邊坡上的岩土體沿著一個或多個明顯的滑動面,向下發生 剪切式移動的現象。其中滑動面包含地層之層理、節理、裂隙等不連 續面,且滑動面之形狀可為平面、曲面或不規則。根據滑動面形狀及 岩土體的運動方式可分為 a.轉動(Rotational Slide,見圖2-3(a)),又 稱圓弧形滑動; b.移動(Translational Slide,見圖2-3(b)),又稱平面 形滑動。

圖2-3(a) 圓弧形滑動 圖2-3(b) 平面形滑動 (潘國樑,1993) (潘國樑,1993)

轉動(Rotational Slide,圓弧形滑動)於塊體運動過程中並無產生 太大的變形及下滑距離,滑動面呈凹向上的曲面,並以緩慢的速度向 下滑動而造成面向下的崩崖,在滑動的過程中,新的破裂面於滑動面 頂端接續產生,再加上地表逕流使得坡面滑動不斷發生。破壞後外型 呈 馬 蹄 形 或 槽 形 之 窪 地 且 低 於 周 圍 原 始 之 坡 面。 轉 動 通 常 發 生 在 土 質,半岩質或高度風化之岩層。

移動(Translational Slide,平面型滑動)之塊體運動主要受邊坡之 不連續面(弱面,如節理、層理…等)所控制,其滑動面大致上為一 平面,可由一組或二組以上之不連續面所構成。由二組以上不連續面

所構成之滑動面,通常呈現楔形、錐形、菱形、槽形等形狀。與轉動 破壞相較之下,在大多數的移動式破壞之邊坡,運動塊體會產生較大 的變形或破裂成許多獨立之小塊體,因此在風化作用持續作用下及邊 坡面逕流水大量增加時,將會進一步促成土石流的發生。

2-1-4 側 滑 (Lateral Spread)

側滑(見圖2-4)之地層分佈係表層為堅硬岩層,而其下為極為軟 弱的岩層。風化作用,液化及地下水會造成軟弱層的軟化或侵蝕進而 發生塑性滑動,而使其上部之堅硬層產生拉裂、解體,並以近乎水平 的方向滑動。側滑破壞過去在台灣本島較為少見,此次集集大地震有 部份鄰河岸邊坡因土壤液化發生側滑,但因無人居住幸未釀成重大災 情。

圖2-4 側滑 2-1-5 流 動 (Flow)

流動(見圖2-5)為一種夾帶大量泥砂、石塊等物質以緩慢至極快 之速度(每秒數公分至每秒數百公尺)向下移動。本破壞形式沒有一 定之破壞面,但通常含有大量水份,致使其呈現流體或半流體之黏性 流動,這也是造成移動速度較快的原因。土石流便是其中的例子。

黏土側滑

黏土底盤側滑導致上部岩塊側滑移

圖2-5 流動 (何春蓀,1994)

除此之外,邊坡沿著傾斜方向以極為緩慢的速度向下流動,稱為潛移

根據張石角於1968年至1992年所做的山坡地災害統計結果(見表 2-3)發現,台灣島發生的山坡地災害多為滑動破壞,約佔49%,其中

本研究根據災害面積大小、死亡人數及破壞戶數等項目重行進行

地災害案例,根據歷年所發生山坡地災害面積、死亡及破壞戶數等統 計結果,大致分為三種評分等級如表2-5:

表2-5 1968∼1992 台灣山坡地災害面積、死亡及破壞戶數統計表(本研究整理)

損失程度 輕微 中等 嚴重

面積大小 1公頃以下 5公頃以下 5公頃以上

統計百分比 70% 17% 13%

面積評分 1 3 5

死傷人數 5人以下 25人以下 25人以上

統計百分比 80% 16% 4%

死傷評分 1 5 9

破壞戶數 2戶以下 10戶以下 10戶以上

統計百分比 51% 26% 23%

評分項目

戶數評分 1 3 5

災害規模分級計算

根據上列災害面積、死亡及破壞戶數等評分加權計算結果予以合 計,並配合我國三級防災組織,本研究建議所對應之處理層級之判定 標準如表2-6:

表2-6 災害規模分級對應處理層級表

災 害 規 模 Ⅲ Ⅱ I

災 害 評 分 3~5 6~11 12~19

處 理 層 級 鄉 鎮 縣(直 轄 市 ) 中 央

以上述標準套用於過去災變之結果如下表:

災變 林肯大郡 災變

五股登林路 災變

內湖雞南山 災變

九份二山 大崩山

新店大千豪 景災變

面積評分 1 3 1 5 1

死亡人數

評分 9 5 1 9 0

破壞戶數

評分 5 1 1 5 1

災害評分 15 9 3 19 2

災害規模

I II III I III

處理層級 中央 縣(直轄市) 鄉鎮 中央 鄉鎮

2-3 山 坡 地 災 害 救 災 層 級 及 救 災 組 織 架 構

而,颱風與地震等災害常為山坡地災害發生的誘因,因此本研究建議 山坡地災害之中央主管機關可等同於風災、震災之中央主管機關,即 由內政部負責指揮、協調…等等,以執行災害防救工作。至於地方主 管機關,在縣、市(直轄市)為縣、市(直轄市)政府,在鄉(鎮、

市)為鄉(鎮、市)政府。

「災害防救法」將災害的處理分為(一)災害預防;(二)災害 應變;(三)災害復原重建等三個主要階段(災害防救法):

(一) 災害預防

(1) 明定各級政府及相關公共事業實施災害預防及準備之工作 項目。(災害防救法第十七條及第二十一條)

(2) 各級政府及相關公共事業應實施防災訓練及演習,其所屬 人員、居民及其他公、私立學校、團體、公司、廠場有共 同參與或協助之義務。(災害防救法第二十一條)

(3) 各 級 政 府 及 相 關 公 共 事 業 應 置 專 責 人 員 執 行 災 害 預 防 工 作。(災害防救法第二十六條)

(二) 災害應變

(1) 明定各級政府及相關公共事業實施災害應變措施及工作項 目。(災害防救法第二十七條)

(2) 明定災害應變中心成立後,各參與編組之各機關首長應親 自或指派獲得充分授權之權責人員進駐,並由災害應變中 心指揮官負責指揮、協調與整合,以及指揮、督導及協調 國軍、民防團隊、民間組織等單位執行救災工作;並規定

各級災害應變中心應有固定之運作處所,充實災害防救設 備並作定期演練。(災害防救法第二十八條及第二十九條)

(3) 明定災情及通報處理系統,賦予指揮官基於救災需要所採 行之處分或強制措施,及人民因負擔應變措施項目所受損 失之補償。(災害防救法第三十一條及第三十三條)

(4) 明定直轄市、縣(市)政府、鄉(鎮、市)公所無法因應 災害處理時,得請求上級機關提供必要之支援協助,上級 機關亦得視災情狀況主動為之。(災害防救法第三十四條)

(三) 災害復原重建

(1) 明定各級政府、相關共用事業及民間團體、企業得實施及 協助災後復原重建之工作項目。(災害防救法第三十六條)

(2) 明 定 各 級 政 府 得 社 重 建 推 動 委 員 會 , 以 進 行 災 後 重 建 工

(2) 明 定 各 級 政 府 得 社 重 建 推 動 委 員 會 , 以 進 行 災 後 重 建 工

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