第七章 山崩雨量門檻率定與防災應變規劃
7.3 山崩雨量門檻率定成果與驗證
本計畫將臺灣分為北、中、南、東、恆春半島等五個區域(圖 6.2-3),
針對北、中、南、東等四區各自建立其山崩雨量門檻,然而目前恆春半島 之資料較為不足,因此僅能先以全臺資料建立一組山崩雨量門檻,將其套 用於恆春半島。此外,因考量各區域具有不同之地質、地形、降雨等特性,
各區域之山崩災害規模分類亦具有不同的門檻。
以北部地區而言(圖 7.3-1),其山崩規模大多較中、南部小,因此第一 類斜坡單元係以斜坡單元崩塌率在 12%以上為主,第二類則為斜坡單元崩 塌率 9% ~ 12%者,第三類為斜坡單元崩塌率小於 9%者,其各門檻率定成 果如表 7.3-1所示,由表中可知,北部區域若 24 小時累積雨量大於 500 ~ 550 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 50 mm/hr,將顯示紅色燈號(高危險等級),
顯示其可能產生較為嚴重之災害;若 24 小時累積雨量大於 300 ~ 450 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 30 ~ 45 mm/hr,將顯示橙色燈號(中高危險等級);
若 24 小時累積雨量大於 200 ~ 300 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 20 ~ 30
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mm/hr,將顯示黃色燈號(中危險等級),更低之降雨狀況將以綠色顯示(低危 險等級)。
以中部地區而言(圖 7.3-2),第一類斜坡單元係以斜坡單元崩塌率在 25%
以上為主,第二類則為斜坡單元崩塌率 10% ~ 25%者,第三類為斜坡單元崩 塌率小於 10%者,其各門檻率定成果如表 7.3-2所示,由表中可知,中部區 域若 24 小時累積雨量大於 500 ~ 600 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 45 ~ 60 mm/hr,將顯示紅色燈號(高危險等級);若 24 小時累積雨量大於 350 ~ 450 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 30 ~ 45 mm/hr,將顯示橙色燈號(中高危險 等級);若 24 小時累積雨量大於 250 ~ 350 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 20 ~ 35 mm/hr,將顯示黃色燈號(中危險等級),更低之降雨狀況將以綠色顯 示(低危險等級)。
以南部地區而言(圖 7.3-3),第一類斜坡單元係以斜坡單元崩塌率在 25%
以上為主,第二類則為斜坡單元崩塌率 15% ~ 25%者,第三類為斜坡單元崩 塌率小於 15%者,其各門檻率定成果如表 7.3-3所示,由表中可知,南部區 域若 24 小時累積雨量大於 600 ~ 650 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 55 ~ 60 mm/hr,將顯示紅色燈號(高危險等級);若 24 小時累積雨量大於 450 ~ 550 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 40 ~ 50 mm/hr,將顯示橙色燈號(中高危險 等級);若 24 小時累積雨量大於 300 ~ 450 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 30 ~ 40 mm/hr,將顯示黃色燈號(中危險等級),更低之降雨狀況將以綠色顯 示(低危險等級)。
以東部地區而言(圖 7.3-4),第一類斜坡單元係以斜坡單元崩塌率在 15%
以上為主,第二類則為斜坡單元崩塌率 10% ~ 15%者,第三類為斜坡單元崩 塌率小於 10%者,其各門檻率定成果如表 7.3-4所示,由表中可知,東部區 域若 24 小時累積雨量大於 500 ~ 600 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 45 ~ 50
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mm 或 3 小時平均降雨強度大於 30 ~ 40 mm/hr,將顯示橙色燈號(中高危險 等級);若 24 小時累積雨量大於 250 ~ 300 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 20 ~ 25 mm/hr,將顯示黃色燈號(中危險等級),更低之降雨狀況將以綠色顯 示(低危險等級)。
此外,本計畫亦以所有調查資料另建一套全臺之山崩雨量門檻(圖 7.3-5)
,以應用到部分調查資料較為缺乏之區域(如恆春半島)。全臺資料率定之山 崩雨量門檻如表 7.3-5所示,由表中可知,若 24 小時累積雨量大於 500 ~ 700 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 50 ~ 70 mm/hr,將顯示紅色燈號(高危險等 級);若 24 小時累積雨量大於 400 ~ 450 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 40 ~ 45 mm/hr,將顯示橙色燈號(中高危險等級);若 24 小時累積雨量大於 250 ~ 300 mm 或 3 小時平均降雨強度大於 25 ~ 30 mm/hr,將顯示黃色燈號(中危 險等級),更低之降雨狀況將以綠色顯示(低危險等級)。
各區域之山崩雨量門檻如上述圖、表所示,此為目前研究之成果,該 結果雖已可作為初步判斷或警戒之參考,但仍須注意此結果尚需後續豪雨 事件之長期驗證工作,並視其驗證結果適時檢討與調整各區域之山崩雨量 門檻值。
圖 7.3-1 北部區域山崩雨量門檻率定成果
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圖 7.3-2 中部區域山崩雨量門檻率定成果
圖 7.3-3 南部區域山崩雨量門檻率定成果
圖 7.3-4 東部區域山崩雨量門檻率定成果
圖 7.3-5 全臺山崩雨量門檻率定成果
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表 7.3-5 全臺山崩雨量門檻率定成果
東部
高發生率 (>=90%)
中高發生率 (60%)
中發生率 (>=30%)
低發生率 (<30%)
R24 I3 R24 I3 R24 I3 R24 I3
第一類-高崩塌率 700 70 500 50 400 40 250 25
第二類-中崩塌率 600 60 400 40 300 30 200 20
第三類-低崩塌率 450 45 300 30 200 20 100 10
本計畫亦嘗試以本(103)年度曾引發災害之麥德姆颱風進行山崩雨量門 檻驗證工作(圖 7.3-6),該颱風主要造成公路邊坡之災害,利用公路總局防救 災系統中所記錄之災害位置、通報時間、現場照片、相關描述等,得以輔助 本計畫驗證工作之進行。藉由該事件引發的 10 起事件進行驗證顯示(表 7.3-6)
,若該災點過去並無歷史災情發生,其山崩將於橙色~紅色階段發生災害,
但若該災點過去已有過歷史災情則可能於黃色或甚至於綠色階段即再次致 災。此結果顯示本計畫對於新發生之災害應具有一定之預測能力,然而對於 過去已有歷史災害紀錄者,可能因為其植生復育狀況、是否已有工程施作、
坡面上殘留之岩屑材料多寡等複雜因素,較無法全數掌握,在此現象仍未有 進一步處理方法前,建議在使用此模式時應將具有歷史災害點位之警戒燈號 調降至黃色即須做準備,而過去未發生災害之點位則可設定橙色為疏散避難 或相關防災作為之警示。惟麥德姆颱風並未造成較嚴重之區域性災害,故後 續年度之長期驗證工作仍須持續進行,以確保訂定之門檻具有可行性。
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圖 7.3-6 麥德姆颱風災情驗證成果
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嘉義縣
梅山鄉 太和村
道路,邊坡坍 方。道路坍方 1200m3
2014/7/23
17:00 豐山 南部
第三類 黃色 有,98/8/10、98/8/12
台 8 線 63K+400
臺中市 33K+000
嘉義縣
103/5/29、103/6/7
台 8 線 87K+400
臺中市 10K+385
宜蘭縣 16K+200
花蓮縣 93K+300
臺中市 181K+200
花蓮縣 98K+600
南投縣
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採用四級警戒防災操作設定(綠-黃-橙-紅燈號),首先將 QPESUMS 實測雨量 代入斜坡單元分析模式中,計算其 I3值與 R24值隨時間之動態歷程線(snake line,以下簡稱 I-R 歷程線),在其未超越 30%山崩事件發生點臨界線時(critical line of 30% landslide occurrence, 簡稱 30% CL),顯示為綠色燈號(條件○1 ),
意指處於斜坡單元處於低危險之階段,此時僅持續觀測雨量監控 I-R 歷程線 之變化。若輸入雨量資訊之 I-R 歷程線超越 30% CL 時,警戒燈號則輸出為 黃色(條件○2 ),此一區間表示過去山崩事件點有 30%的災害發生於此條件,
顯示斜坡單元之崩壞潛勢已至中危險等級。在對應的防災操作上,應針對斜 坡單元周遭可能受到影響之保全對象,進行預備疏散整備等相關事宜。在輸 出計算值達到黃色警戒階段後,系統將陸續輸入氣象局發布實際雨量進行演 算,同時估算是否滿足下一門檻值與否。若動態 I-R 歷程線超越 60% CL 時,
表示該條件已大於 60%歷史山崩點之災害發生條件(條件○3 ),則發布橙色燈 號,預告該斜坡單元始進入中高危險等級。其應對該斜坡單元附近之保全對 象採取疏散避難措施,同時嚴密監控後續可能發生之土砂災害。若 I-R 歷程 線持續超越 90% CL 時,則發布紅色燈號,表示降雨條件已大於歷史 90%山 崩災害發生門檻值,已進入高危險等級,應特別嚴加注意山區地質脆弱區之 山崩災害事件,並提供資訊予相關業管單位進行必要之處置,以確保居民之 安全。
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圖 7.3-7 山崩雨量門檻率定及警戒構想