水文因子

在完成上述章節 4.5.1、4.5.2 的因子計算後，根據運移因子計算過 程中所得到的堵塞點與谿線作水文因子分析的基礎，可得到崩落土石 最終停留的堆積處其相關水文條件對於山崩後堰塞湖形成與否的影響 因子。水文因子之詳細建立過程，將在下方以莫拉克颱風造成的高雄 縣那瑪夏鄉達卡努瓦村旗山溪上游堰塞湖為例進行說明：

 水系級序

透過地理資訊系統(ESRI Arc GIS)的河流級序(Stream Order)運算，

利用流域流向圖(Flow Direction)與谿線圖層可自動將谿線進行水系分 級，其水系分級成果如圖 4-18 所示。

圖 4-18 水系級序分級示意圖

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 河道寬度

本研究利用不同年份之衛星影像(同表 4-6)與蒐集到之相關圖資，

選取案例災前最清晰之影像進行河道寬度判釋。因影像解析度關係，

本研究以植生邊界為河道寬度邊界，繪製一條從一岸之植生邊界跨越 河道至對岸植生邊界之河寬線(如圖 4-20)，再以河寬線長度為該案例 之河道寬度。

圖 4-20 河道寬度判釋示意圖 本 研 究 所 使 用 的 水 系 分 級 方 法 為

Strahler (1957)所提出的方法，如圖 4-19 所 示，將所有沒有支流之河流都分為第一級，

若有相同級別之河流匯流時會提高一個級 別。得到整體流域之水系級序圖後，以堵塞 點位置提取該處溪線之水系級序作為因子。

圖 4-19Strahler 水系分 級示意圖

(Arc GIS Resources)

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 集水區面積

以數值地形模型(DTM)與地形流向圖可透過堵塞點位置，進行上 游集水區面積運算，本研究以選定欲分析之災前數值地形模型(DTM) 與之前所建立之各案例堵塞點，由地理資訊系統(ESRI Arc GIS)進行堵 塞點上游集水區運算，最後進行人工修正(將面積過小之集水區加以整 合)，將每個山崩與堰塞湖案例堵塞點之上游集水區面積作為分析因 子。

 事件流量

根據不同時空的山崩與堰塞湖分析案例，本研究透過經濟部水利 署水文年報網路查詢系統(http://gweb.wra.gov.tw/wrhygis/)找尋災害發 生當時下游流量站資料，再以比面積法推估堵塞點之事件流量。

 事件雨量

本研究所蒐集之山崩與堰塞湖分析案例，近五年來之案例皆有災 害發生當時之雨量紀錄，但為填補年代久遠之案例事件雨量，本研究 蒐集中央氣象局之雨量資料與經濟部水利署之水文年報後，找尋案例 鄰近雨量站以徐昇氏法進行迴歸運算得到該案例之事件雨量。

 河道坡度

若山崩與堰塞湖分析案例最後堆積區為河道上，其河道的地形因 素也會影響是否形成堰塞湖，故本研究選擇河道坡度為水文因子。

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先是利用之前 4.5.2 運移因子運算所得到之谿線提取該流域之坡度 值(為整體谿線之坡度，圖 4-21 中紅色十字)，並且透過地理資訊系統 (ESRI Arc GIS)的焦點統計(Focal Statistic)計算出案例堵塞點方圓半徑 500 公尺內(只取圖 4-21 中被方圓所包圍紅色十字坡度值作平均)谿線 提取之坡度值取平均值作為該案例之河道坡度因子。

圖 4-21 以堵塞點方圓 500m 提取河道坡度示意圖

 入流坡向

本研究的入流坡向定義為崩落土石滑落時方向與溪線之河流方向 的相對夾角。根據 Jenson & Domingue (1988)所提出的數值地形模型 (DTＭ)之網格八方流向(eight-direction)的精神(如圖 4-22 將包圍中心網 格之 8 個網格以 8 個不同數字代表)。本研究將堵塞點視為中心網格，

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以中心網格(堵塞點網格)之河流方向向量為基準，量測崩落土石之運移 路徑(如圖 4-23 紅色箭頭)流至中心網格前之流向向量，定義兩向量之 夾角視為入流坡向，共有八種定義如圖 4-23 所示。

圖 4-22 八方流向代表碼示意圖(Arc GIS Resources)

河流流向=125 河流流向=90 河流流向=45

河流流向=180 河流流向=0

河流流向=225 河流流向=270 河流流向=315

圖 4-23 八種入流坡向示意圖

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