水流入滲之效應

水由重力及毛細力而進入土中，因此當降雨直接、間接落於地 面，不論雨量是否足以聚集成地表逕流，皆會影響土壤水份的狀況。

若降雨強度小於入滲率，則地面無逕流發生，雨量多轉變為地下水 流；若降雨強度大於或等於入滲率，地面即生逕流；又降雨初期的入 滲率最大，其值會在數小時內快速降低而達到一平衡值。

雨水會由土壤間的孔隙向下入滲，因為土體之結構不同，會有 不同之入滲量，使得地下水位的變化情形亦不同，本節將土層內之孔 隙水壓、滲透情形及地下水流變化狀況作一分析探討。

前期降雨能使邊坡表層充滿水分，使得水能在邊坡中更容易流

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動。而邊坡破壞所需要的前期降雨量是依據土壤表層的覆蓋、土壤之 水力傳導度、植生的蒸散和邊坡的水文情況來決定的。在非飽和的土 壤中，水分被土壤的吸力或稱負的孔隙水壓力留在土壤孔隙中，而前 期的降雨關係到土壤的水分含量和孔隙中水的張力(Johnson & Sitar, 1990)。根據 Johnson & Sitar (1990)，暴雨發生在濕的情況下，比暴雨 發生在乾的情況下，更能產生正的孔隙水壓力。而隨著孔隙水壓力之 上升，將逐漸降低土壤之有效應力，進而導致邊坡發生不穩定之現象。

Fiorillo & Wilson(2004) 以ㄧ厚 1 m 的土壤為例，其孔隙率 n = 0.57，說明田間含水量（field capacity）θ

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如圖2. 3 所示。在體積含水量 θ 上升至 51％前，水分不斷累積，且 保持在毛細現象所維持的孔隙及吸附水中。當雨量累積與蒸散作用達 到平衡時，此時的土壤含水量稱為田間含水量（field capacity）。當降 雨入滲超過排水速率時，正的孔隙水壓便會產生。

Atkinson & Farrar (1985)於調查英國高速公路路堤之淺層破壞，

並埋設水壓計，以便觀察孔隙水壓，其結果發現路堤邊坡滑動係因孔 隙水壓激發造成。Tarantino & Bosco (2000)舉出地滑造成之土石流常 發生於短暫延時之高降雨強度下、延時較長之小雨，甚至發生於降雨 停止後數小時內。會造成此種現象可能原因為降雨入滲造成之濕潤面 影響土層穩定。

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前期降雨對邊坡穩定的影響已經被研究了很多年，Lumb (1975) 發現前期降雨對邊坡破壞的影響，特別是，他發現如果前期降雨量較 高的話，將會伴隨著較多的邊坡破壞事件。

根據所獲得的降雨資料，Lumb 訂定了不同等級事件的範圍，並 以15 天的前期降雨和日雨量來說明。最嚴重的事件發生在日雨量超 過100 mm，其 15 天的前期降雨量超過 350 mm；而嚴重的事件發生 在日雨量超過100 mm，其前期降雨量達到 200 mm。台灣地區夏季炎 熱且多雨，若遇上颱風或豪大雨時，累積雨量甚至可高達1000 mm 以上，故造成許多災害。

圖2. 3 土層內部水分累積示意圖(Fiorillo & Wilson, 2004)

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