第五章 新化鎮防災空間系統規劃
第一節 新化鎮地震境況模擬分析
本節主要應用國家地震工程研究中心（簡稱國震中心）積極推動的 整合地理資訊系統，並針對個人電腦平台設計的「台灣地震損失評估系 統－TELES（Taiwan Earthquake Loss Estimation System，TELES）」進 行本示範計畫地區－新化鎮之災害境況模擬與地震災害危險度估計（葉 錦勳，2003）。TELES 係針對本土化資料的分析評估模式所開發的應用 軟體，提供各級政府與民間業者（包括保險業與高科技產業等），運用 下列三項系統功能：1.提供震災早期評估的功能；2.地震災害境況模擬 功能；及3.地震風險評估的功能，可以作為有關地震及地震工程的研究 成果與災害損失評估工具，藉以減低地震對社會與經濟的衝擊。
一、 新化地震境況模擬分析
在應用「TELES」作為地區性或全國性的地震損失評估時，必須先 行建置許多資料庫，包括各地區斷層資料庫的建立；強地動的評估；各 類不同構造型態、不同樓層高度之建築物的易損性曲線的建立；建築物 不同使用用途、重要性、內含物或庫存品的成本分類；不同時段人口分 佈與建築物用途、構造型態的交互關係；不同用途建築物的單位非結構 體損失。雖然這些基礎的共通資料庫，已由國家地震工程研究中心建 立，然而，建築物的數量在各地區的分佈到底有多少？它們的構造型態 類別為何？建築物用途的分佈比例為何？每個縣市都大致相同嗎？這 個問題的答案，則有待建築防災的專家進一步確認。因為建築物基本資 料權的取得須透過縣市政府主管機關的許可，並將涉及個人隱私的部分 作保密的處理。同時，在不同行政區域，因發生地震機率及地震大小的 不同，使得在進行地震損失評估時，各行政區域須就各地區可能發生最 大可能的地震事件，個別進行該地區之地震災害境況模擬。
因此，於應用「TELES」時，需將各行政區域的建築物基本資料庫 建立並定期更新，然後再藉由「TELES」，進行地震損失評估，以得知 各行政區域在最大可能地震事件下的境況模擬結果，如不同損害程度建 築物的損害機率、樓地板面積與棟數；不同傷亡程度的人員數量；建築 物結構體與非結構體的經濟損失等（葉錦勳，2003）。這些境況模擬的 結果可作為平時減災、災前準備、災中應變及災後復建四階段防救災計 畫在實施如何降低地震所引致之災害程度的重要依據。
（一）境況模擬假設與相關條件設定
本研究應用 TELES 軟體版本為 4.0 版，系統主要功能包括：地震 災害潛勢分析、一般建築物損害評估、人員傷亡評估等。然而受限於 本調查區新化鎮行政分區之里鄰資料完整性與內容的詳實與更新，因 此，模擬分析結果必須進而配合經驗判斷可靠程度。
新化斷層呈北偏東 70 度走向，由台南縣新化東北方約 5.5 公里 之那拔林至新化西北方約2 公里之北勢以東，延長約 6 公里，為 1946 年 12 月 5 日規模 6.1 級之地震所造成的地震斷層，此斷層屬右移斷 層，其右移量2.0 公尺，傾向移動 0.76 公尺，斜移量 2.14 公尺，東 南側為降側（張麗旭等，1947）。由於為歷史地震斷層，因此分類劃 分為第一類活動斷層（張徽正等，2000）。為能簡化地震災害事件模 擬分析，本研究應用決定型（deterministic）地震災害境況模擬，並參 考圖5-1-1，台灣淺層地震震源分區網格圖，針對每一地震震源分區 S
（S01~S13），以適當方格細分為數個子震源區 s，並假設該子震源區 之地震平均發生於涵蓋範圍內的中心位置（震央），但不考慮地震發 生時間可能的不均勻性。
經濟部中央地質調查所施政計畫報告（2003），發現新化斷層沿 線的地形線形與1946 年大地震後調查的斷層位置相吻合；同時調查 地震測剖面與地震剖面中亦觀察到地層擾動錯位的現象存在；綜合
野外調查、槽溝開挖及鑽探調查結果顯示，新化斷層的角色並非僅 是1946 年的地震斷層，而是一條過去即曾經多久活動且目前仍屬活 躍的斷層。活動斷層監測系統僅完成佈線作業，尚未有監測資料，
但由地質資料顯示新化斷層在過去七千年內至少活動過三次，近期 則又觀察到潛移現象。因此未來應針對新化斷層持續進行監測工 作，以確實瞭解及掌控該斷層的活動情況。
台灣淺層地震震源分區位於 S11 區（參見圖 5-1-1），同時中央地 質調查所（2003）針對新化斷層所做的調查發現，新化斷層屬第一類 活動斷層。由此本研究以新化鎮的地震歷史規模為未來地震發生最大 可能地震規模參考基礎，並設定 M＝6.1。有關地震震度衰減率設定，
參考陳建忠與洪鴻智（2005）模擬分析採用 Jean 衰減式作為境況模 擬地震震度衰減預測模式。相關基本假設條件參見表5-1-1。
表5-1-1 模擬新化地震危害的相關基本假設條件
項 目 內容
日 期 2006/10/10 時 間 06:47:00
芮 氏 規 模 6.10
震 央 經 度 120.3170
震 央 緯 度 23.0567
震 源 深 度 5.00 公里
活 動 斷 層 新化斷層
斷層線走向 20 度 開裂面傾角 40 度 開裂面長度 5.50 公里 開裂面寬度 12.70 公里 資料來源：本研究整理
圖5-1-1 台灣淺層地震震源分區網格圖 資料來源：國家地震工程科技中心
（二）新化地震災害危險度估計
根據中央氣象局網站公告資料（http://www.cwb.gov.tw/），震度是 表示地震時地面上的人所感受到振動的激烈程度，或物體因受振動所 遭受的破壞程度。現今地震儀器已能詳細描述地震的加速度，所以震 度亦可由加速度值來劃分。震度級以正整數表示，參見表 5-1-3 交通 部中央氣象局地震震度分級表。地震規模是用來描述地震大小的尺 度，我國使用芮氏地震規模（Richter magnitude scale）亦稱為近震規 模（local magnitude，ＭL），由觀測點處地震儀所記錄到的地震波最大 振幅的常用對數演算而來，並以沒有單位的實數表示，參見表5-1-2。
表 5-1-2 近年台灣地震規模 5 以上的地震
時間 芮氏地震規模
1999/09/21 01:47 集集大地震 7.3 2002/03/31 14:52 花蓮地震 6.8 2003/12/10 12:38 成功地震 6.6 2005/06/06 03:06 宜蘭地震 5.9 資料來源：本研究整理
本計畫應用 TELES 系統模擬地震災害危險度並進行估計各項損 害（參見表5-1-3），由於世界各國以規模或震度代表地震力的大小並 未 統 一 ， 然 而 以 地 震 參 數 最 大 地 表 加 速 度 PGA （ Peak Ground Acceleration，PGA）與震度對應關係，可以進一步估計其影響所及的 空間對應關係。
圖 5-1-2 為模擬新化地震事件最大地表加速度 PGA 的空間分佈 圖，圖中顯示新化斷層通過主要的地區，包括那拔里、護國里、太平 里、協興里、唪口里、北勢里、竹林里、清水里及觀音里所在地區之 PGA 經推估約為 0.5~0.6，若換算為震度標準，已達劇震等級。與 1946 年發生的新化大地震結果相比較，依據歷史紀錄「1946 年 12 月 5 日 晨6 時 47 分，在台南縣新化附近（23.07oN, 120.33oE，震源深度 5 公 里)發生規模 6.1 的災害地震，共計造成 74 人死亡、傷者 482 人、房
屋全毀1,954 間、2,084 間半毀。此次地震產生之斷層稱為新化地震斷 層，自那那拔林向西南西延伸達鹽行附近，長約 12 公里，斷層之西 半部不太明顯，而沿途有許多地裂與地陷，斷層北側地塊相對的向東 北東移動並向上昇，為一右旋斷層。最大水平變位為220 公分，最大 垂直變位為200 公分。」
圖 5-1-2 模擬新化地震事件 PGA 空間分佈圖 資料來源：本研究整理
由於 PGA 值越高表示地震發生所導致的地表震動程度越強，因 所隱含可能造成較嚴重的財產損害與人員傷亡之意義。若同時將歷史 資料所描述之地震結果與表 5-1-3 所描述烈震以上的情況相比較，部 分建築物經損情形為門窗扭曲變形、部分建築物則屬嚴重受損與倒塌 以及鐵軌彎曲與地下管線破壞。由於目前新化斷層位於新化鎮境內且 仍屬活躍中的斷層，因此於新化鎮的防災計畫必需審慎確實。
表5-1-3 「交通部中央氣象局地震震度分級表」
資料來源：中央氣象局全球資訊網，http://www.cwb.gov.tw/，【89 年 8 月1 日公告修訂】；1 gal=1 cm/sec2，1 g=980gal。
（三）新化地震災害境況下一般建築物損害估計 5-1-4 有關「TELES」依房屋稅籍資料用途細類歸納之一般建築物用 途分類表。同時考量本次計畫並未對全部資料庫的資料重新調查更
中度損害、嚴重損害，及完全損害表示不同用途使用之建築物於本模 擬境況條件下之各種損害機率。由於本計畫重點係以都市防災計畫空 間系統架構為主要目標，首先針對一般建物進行損害空間分析，參見 圖 5-1-3。經模擬結果發現，由於新化斷層作用影響，所通過之里行 政分區，故包括那拔里、護國里、太平里、協興里、唪口里、北勢里 及東榮里等均有 20 棟以上的建築物受損，而且接近斷層附近的各里 行政分區損害棟數更亦高達10~20 棟以上。
表5-1-5 新化斷層境況各用途建物損害估計成果 損害機率（％）
建物用途 類別
總樓地板面積
平方公尺 輕微損害 中度損害 嚴重損害 完全損害 住 宅 2052481.6 8.28 4.98 2.13 1.17 商 業 335078.8 7.98 4.58 1.85 0.94 工 業 13840.6 6.37 3.60 1.46 0.76 農 業 213421.3 7.69 4.56 1.91 1.01 宗 教 31331.6 11.97 7.88 3.59 2.01 教 育 111559.9 12.50 8.41 3.89 2.22 平均值 2757713.8 9.13 5.67 2.47 1.35 資料來源：本研究整理
圖 5-1-3 新化斷層境況條件下一般建物結構至少嚴重損害棟數分佈圖 資料來源：本研究整理
2. 一般建築物受損機率估計
接著，由於新化都市計畫區仍為居民主要居住範圍，同時商業活 動也主要集中於都市計畫區，因此本計畫擬針對住宅與商業建築物的 損進行空間分析。參見圖 5-1-4 為新化斷層境況條件下住宅建物結構 至少嚴重損害機率分佈圖，可以發現都市計畫區範圍的里行政分區，
包括護國里、太平里、唪口里及北勢里有關住宅用建築物之損害機率 約在 0.05~0.1；參見圖 5-1-5 新化斷層境況條件下商業建物結構至少
包括護國里、太平里、唪口里及北勢里有關住宅用建築物之損害機率 約在 0.05~0.1；參見圖 5-1-5 新化斷層境況條件下商業建物結構至少