第五章 結論與建議
5.2 建議
1.由於集集大地震後距今約僅三年半，且所發生之土石流地點及 次數都極為有限，若要進一步驗證各一級危險樣本溪流計算其發生土 石流機率值是否與實際狀況相符，就必須仰賴於足夠多之發生土石流 雨場，故應加強發生土石流事件之資料收集。
2.由於土壤或岩石具有抗剪強度，所以要在某一個值以上的剪力 才能使土壤或岩石移動。地震對土石流的影響中，主因就是地震產生 的剪力造成土壤及岩石崩落或鬆動，以致於較多的土石堆積溪谷中，
形成土石流的土砂來源。但土壤及岩石是在某一個定值以上的剪力才 移動，所以 PGA 似乎該有一個門檻值。由於目前地震後收集土石流 發生資料尚不足，未來可就此方向進行研究。
3.土石流相關基本資料的持續收集和分析，是相關研究的基礎，
固有其必要性和重要性，在未來可利用 GIS 地理資訊系統建立其資 料庫，配合雨量預測之研究，應可以套用至全台灣山區有可能發生土 石流之地區。
第六章 參考文獻
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第二部份
地下水導電度與土石流發
生關係之研究
目 錄
CONTENTS
第一章 前言 ...1 第二章 前人研究 ...3
2-1 土石流之定義與特徵 ... 3 2-2 土石流發生模式 ... 7 2-3 滲流對土石流發生之影響 ... 9 2-4 模擬現地級配方法 ... 16 2-4-1 剝除法... 16 2-4-2 平行級配法... 17 2-4-3 等重量替代法... 17 2-5 地下水電導度之觀測 ... 21 2-6 土石流沈積物對環境的衝擊 ... 21
第三章 研究方法與內容 ...22
3-1 研究流程 ... 22 3-2 研究區域 ... 25 3-3 現地採樣 ... 31 3-4 現地土壤基本性質 ... 32 3-4-1 篩分析... 32 3-4-2 其他基本性質... 32 3-5 理論介紹 ... 35 3-6 實驗設計 ... 38 3-6-1 實驗設計之原理... 38 3-6-2 滲流槽之設計... 38 3-6-3 實驗之設計... 42 3-7 實驗儀器及試樣配置 ... 46 3-7-1 儀器裝置... 46 3--2 試樣配置... 55
第四章 結果與討論 ...58
4-1 儀器之校正 ... 58 4-1-1 電導度計之校正... 58 4-1-2 變位計之校正... 58 4-2 土體崩坍時地下水電導度之變化 ... 61 4-2-1 總水頭變化分析... 61 4-2-2 變位計分析... 64 4-2-3 電導度分析... 68 4-2-4 水質分析... 79 4-3 地下水電導度傳輸實驗 ... 87
第五章 結論與建議 ...90
5-1 結論 ... 90 5-1-1 土體崩坍時地下水電導度之變化... 90 5-1-1 地下水電導度傳輸 ... 91 5-2 建議 ... 92
參考文獻 ... 94
圖目錄
圖2.1 土石流流態與各波段群粒大小以及分佈 ... 5 圖2.2 溪床坡度與可能發生之土石現象 ... 5 圖2.3 土石流流動之縱斷面圖 ... 6 圖2.4 土石流堆積物顆粒前端排列 ... 6 圖2.5 土石崩落之發生過程 ... 8 圖2.6 天然土石壩之三種破壞型式 ... 9 圖2.7 Keer 模型水槽與模型砂壩之尺寸大小 ... 11 圖2.8 Jumikis 製作之模型水槽與模型砂壩... 11 圖2.9 Tschebotarioff 滲流水槽與試驗模型 ... 12 圖2.10 Alam Singh 之試驗水槽模型 ... 12 圖2.11 粗石堤防之滲流試驗... 14 圖2.12 林美聆、陳進發之模型試驗水槽 ... 14 圖2.13 沈茂松之試驗水槽與水位控制槽 ... 15 圖2.14 朱嘉政之試驗滲流槽 ... 15 圖2.15 以剝除法求孔隙率、強度與最大粒徑之間關係 ... 19 圖2.16 平行級配法示意圖 ... 19 圖2.17 等重量替代法之示意圖 ... 20 圖2.18 改良式等重量替代法之示意圖 ... 20 圖3.1 研究流程圖 ... 23 圖3.2 研究區域內各雨量觀測站及 EC 監測站分佈圖 ... 24 圖3.3 南投縣 信義鄉豐丘野溪示意圖 ... 27 圖3.4 研究區內主要斷層圖(中央地質調查所)... 28 圖3.5 台灣地質分區圖(中央地質調查所)... 29
圖3.6 南投地區地質分佈圖(中央地質調查所)... 30 圖3.7 土石流堆積部與源頭部粒徑分布圖 ... 31 圖3.8 豐丘現地粒徑分佈曲線 ... 34 圖3.8 烏來現地粒徑分佈曲線（續） ... 34 圖3.9 有效應力法之破壞面 ... 37 圖3.10 滲流槽實驗示意圖 ... 44 圖3.11 滲流槽改良實驗示意圖 ... 44 圖3.12 滲流槽及電導度計配置圖 ... 45 圖3.13 實驗水槽 ... 48 圖3.14 豐丘土泡水溶液 ... 48 圖3.15 變位計連接 Data Logger ... 50 圖3.16 水平、垂直變位計架設圖 ... 50 圖3.17 EC Sensor 及導水開關 ... 50 圖3.18 Data Logger 連接五組 EC Sensor ... 51 圖3.19 實驗示意圖 ... 53 圖3.20 實驗示意圖 ... 53 圖3.21 開口端之土壤盛箱 ... 54 圖3.22 等重量替代法結果 ... 56 圖3.23 分五層夯實 ... 57 圖 4.1 電導度計之校正... 59 圖 4.2 垂直變位計位移與讀數關係圖... 60 圖 4.3 水平變位計位移與讀數關係圖... 60 圖4.4 坡度 90 度水頭 0.3 之最高滲流曲線 ... 62 圖4.5(a) 第一組 90 度水平垂直變位圖... 65 圖4.5(b) 第二組 90 度水平垂直變位圖... 65
圖4.5(c) 第三組 90 度水平垂直變位圖... 65 圖4.6(a) 第一組 90 度水平垂直變位圖... 66 圖4.6(b) 第二組 90 度水平垂直變位圖... 66 圖4.7(a) 第一組 75 度水平垂直變位圖... 66 圖4.7(b) 第二組 75 度水平垂直變位圖... 67 圖4.8(a) 第一組 60 度水平垂直變位圖... 67 圖4.8(b) 第二組 60 度水平垂直變位圖... 67 圖4.9(a) 第一組坡度 90 度水力梯度 0.3 時之電導度結果... 70 圖4.9(b) 第一組坡度 90 度水力梯度 0.3 時 5 號電導度放大結果 ... 70 圖4.10(a) 第二組坡度 90 度水力梯度 0.3 時之電導度結果... 70 圖4.10(b) 第二組坡度 90 度水力梯度 0.3 時 5 號電導度放大結果 . 71 圖4.11(a) 第三組坡度 90 度水力梯度 0.3 時之電導度結果... 71 圖4.11(b) 第三組坡度 90 度水力梯度 0.3 時 5 號電導度放大結果.. 71 圖4.12 土體崩坍後情形 ... 72 圖4.13(a) 第一組坡度 90 度時之電導度結果... 72 圖4.13(b) 第一組坡度 90 度時之 2 號及 5 號電導度放大結果 ... 72
圖4.5(c) 第三組 90 度水平垂直變位圖... 65 圖4.6(a) 第一組 90 度水平垂直變位圖... 66 圖4.6(b) 第二組 90 度水平垂直變位圖... 66 圖4.7(a) 第一組 75 度水平垂直變位圖... 66 圖4.7(b) 第二組 75 度水平垂直變位圖... 67 圖4.8(a) 第一組 60 度水平垂直變位圖... 67 圖4.8(b) 第二組 60 度水平垂直變位圖... 67 圖4.9(a) 第一組坡度 90 度水力梯度 0.3 時之電導度結果... 70 圖4.9(b) 第一組坡度 90 度水力梯度 0.3 時 5 號電導度放大結果 ... 70 圖4.10(a) 第二組坡度 90 度水力梯度 0.3 時之電導度結果... 70 圖4.10(b) 第二組坡度 90 度水力梯度 0.3 時 5 號電導度放大結果 . 71 圖4.11(a) 第三組坡度 90 度水力梯度 0.3 時之電導度結果... 71 圖4.11(b) 第三組坡度 90 度水力梯度 0.3 時 5 號電導度放大結果.. 71 圖4.12 土體崩坍後情形 ... 72 圖4.13(a) 第一組坡度 90 度時之電導度結果... 72 圖4.13(b) 第一組坡度 90 度時之 2 號及 5 號電導度放大結果 ... 72