第四章 災害潛勢與風險分析
第三節 災害損失分析
本節主要目的,乃針對規劃地區可能面對的天然災害類型,進行多元災害(或 全災)的災害損失與風險分析。考慮此地區較常面對的颱洪災害與地震災害,其中 地震災損評估與風險分析,援用TELES 系統進行境況模擬之輸出成果。而颱洪災損 評估則以國家災害防救科技中心模擬的洪水潛勢為基礎,應用 GIS 與規劃區的土地 使用現況圖資進行套疊,推估個別災害的災損評估。然本研究受限於欠缺洪災損失 資料及規劃區土地使用現況等資料,故此處僅能針對三重市及其周邊地區進行地震 災害損失分析。
壹、地震災害
關於地震災害損失與風險評估,可應用HAZ-Taiwan 或 TELES 系統進行評估,
以作為防救災避難路徑評估、災害風險分析與防救災空間系統規劃之決策支援。尤 以建研所推動的都市防災空間規劃各示範區計畫,已有多個示範區防救災規劃應用 HAZ-Taiwan 或 TELES 系統,進行地震災害風險評估與分析,作為規劃都市防災空 間系統決策支援之經驗。本研究在地震災害損失與風險分析上,按照「都市防災空 間系統手冊彙編增修」(2007)建議採用 TELES 進行地震災害境況模擬,根據模擬 成果進行災害潛勢分析、災害損失評估與風險分析。
TELES 主要分析模組可分為「地震災害潛勢分析」、「工程結構物損害評估」、「地 震引致二次災害評估」、「社會和經濟損失評估等分析模組」。然有些模組資料取得不 易,目前受限於資料庫的建置項目有限,TELES 評估對象主要針對地震災害潛勢、
一般建築物和公路橋梁、地下管線損害、一般建築物損害引致的人員傷亡評估、一 般建築物和公路橋樑的直接經濟損失評估等。其它損害或損失評估,須待相關基本 資料與評估參數建置齊全,以得以進行評估(葉錦勳,2006)。綜合上述,本研究進 行規劃區地震災損評估與風險分析,可採用TELES 系統進行地震災害境況模擬,作 為規劃區防救災空間系統規劃之決策支援。
地震風險評估乃結合地震危害度分析和工程結構物脆弱度分析,進而估計建物 與結構物,及其內部或周圍人員的潛在地震風險或傷亡與損失。地震風險評估通常 針對單一工程結構物,如住宅、廠房等明確標的物,求得該標的物在一系列模擬地 震下的損害狀態和可能的損失金額,每一模擬地震有其年平均發生率,因此將個別 模擬地震的損失金額乘上年平均發生率,再累加起來即得該標的物的年平均預期損 失(葉錦勳,2006),即所謂的風險值。而根據國家地震工程研究中心建議之本模擬
地震事件,事件一的頻率再現年頻率為0.01,事件二與事件三再現年頻率為 0.002。
地震災害風險,即可利用TELES 模擬輸出之社經損失,乘上模擬地震事件之發生年 率,即可估計規劃區在各模擬地震危害事件下之震災風險(值)及其空間分布情形。
此處的地震風險分析,即可應用第二章所述之災害風險的定義,藉由式(2-1)~式 (2-3)進行估計。以下可依本章第二節地震災害潛勢模擬的地震危害事件,以 TELES 系統模擬輸出之社會和經濟損失評估成果,說明地震災害風險在模擬地區(包含:
台北縣三重市、蘆洲市、新莊市、五股鄉等地區)的風險分布及特性。
一、事件一:宜蘭外海事件(回歸期 100 年)
(一)一般建物損失
TELES系統估計地震造成之建物直接經濟損失,內容包括:結構系統、非結構 系統加速敏感構件、非結構系統位移敏感構件、建物內部庫存物、搬遷成本、租金 收入等六種直接經濟損失(亦即重置成本)。表4-5顯示在事件一情境下,一般建物之 直接經濟損失,從表中可知預期模擬地區一般建物結構、非結構元件及建物內部庫 存物等資產之預期損失約有41.72億元,佔一般建物直接經濟總預期損失的82.5%。
收入相關之預期損失則約達8.84億元,建物總體預期直接經濟損失則約有50.56億 元,約佔模擬範圍內一般建物暴露總值(約4555.15億元)的1.1%。
表4-5 事件一-一般建物直接經濟損失分析 單位:百萬元 結 構 系 統
經濟損失
非 結 構 系 統 加 速 敏 感 構 件經濟損失
非結構系統位 移敏感構件經 濟損失
建物內部庫存 物經濟損失
搬遷 成本
租金收 入損失
一般建物總 經濟損失 1775.206 846.108 1089.680 460.860 39.953 844.640 5056.447 資料來源:本研究整理。
TELES對於計量建物直接經濟損失之呈現方式,係以貨幣值表示之,而此種以 經濟損失為風險計量單位,可有效呈現出風險之空間分布特性,亦有助於比較不同 地區或地震境況模擬下之受災程度。
一般建物預期直接經濟損失風險分布在事件一情境下,模擬地區各村里空間分 布如圖4-15所示,建物經濟損失以三重市中興里預期損失總額約1.7億為最多,其餘 損失較嚴重之地區,尚包括三重市溪美里與福隆里及蘆洲市恆德里等地,預期建物 經濟損失總額皆在9仟萬以上。這些損失較嚴重之地區,大多位於模擬區的東半部。
從建物直接經濟損失觀點檢視,這些村里乃是震災模擬地區地震災害預期損失較高 之村里,亦即是震災風險較高的地區。一般建物預期直接經濟損失最輕微的村里五
龍村與觀音村,預期一般建物直接經濟損失總額均未達2佰萬元,這些損失較輕微的 村里大多位於西半部五股鄉的林口台地地形區內,是屬於模擬地區各村里中震災經 濟損失風險較低之地區。
上述建物經濟損失風險分析的成果,可提供規劃決策者對於地震損失風險較高 的地區,在進行防災空間系統規劃時,防救災設施、設備或避難據點等,需採取較 高結構物耐震設計,或降低土地利用強度的相關配合措施,以達降低地震災害風險 之功效。
¯
0 6251,250 2,500 Meters
圖例 宜蘭外海100年 直接經濟損失
0.0 - 4.0 4.1 - 6.4 6.5 - 9.4 9.5 - 14.2 14.3 - 21.0
21.1 - 31.3 31.4 - 43.7 43.8 - 68.7 68.8 - 93.4 93.5 - 172.9
圖4-15 事件一:一般建物直接經濟損失分布圖 資料來源:本研究繪製。
(二)人員傷亡
TELES系統推估地震災害引致之人員傷亡,將地震發生於不同時段可能造成不 同程度人員傷亡之因素列入考量。系統在估計人員傷亡時,將地震發生的時間模擬 成日間、夜間及假日與通勤等3個不同時段,分別推估各時段的因工程結構物損害所 引致各種預期傷亡程度。系統估計之預期人員傷亡,乃依其受傷嚴重程度分成4級6。 表4-6顯示,TELES模擬事件一情境下,各時段人員遭受不同傷害程度之情形,可發 現如地震發生在夜間時段,傷亡人數是各時段中最嚴重者,預期將造成約205人遭受
6 第一級:輕微受傷,需要基本醫療不需住院;第二級:較嚴重之傷害,需要較多醫療程序且需住院,
但無生命危險;第三級:嚴重傷害,若無適當且迅速的醫療將有生命威脅;第四級:立即死亡。
不同程度的傷亡,約佔模擬地區總人口數(843,917人)的0.024%。若模擬震災事件 二發生在假日或通勤時段,將可能造成約200人的傷亡,約佔人口總數0.023%。若發 生在日間時段人員傷亡數預估將達約179人,約相當於總人口數的0.021%。
表4-6 事件一:人員傷亡評估結果 單位:人 時段
狀態 日間時段 夜間時段 假日或通勤時段
一級傷害 29.8 33.33 32.63
二級傷害 35.24 40.4 39.39
三級傷害 46.44 53.53 52.07
四級傷害 67.5 77.95 75.96
總計 178.98 205.21 200.05 資料來源:本研究整理。
TELES系統估計地震危害事件造成之預期人員傷亡風險,係以人員傷亡數呈 現,屬量化數值,亦可視為一良好之地震風險量測指標,可呈現不同地區的地震風 險之空間分布特性。TELES系統可在模擬地震事件下,推估3個時段各村里人員傷亡 分布情形。本研究選擇以人員傷亡最嚴重之夜間時段,呈現模擬地區人員傷亡風險 之空間分布情形與特性。
圖4-16呈現模擬地區,在事件一地震危害事件發於夜間的情境下,預期人員傷亡 估計成果7在各村里的傷亡風險分布特性。從圖中可發現,預期傷亡人數最嚴重的地 區為三重市的溪美里與蘆洲市的恆德里(約為2.85人),其餘人員傷亡較嚴重的地區 包含三重市的中美里與中和里、蘆洲市的南港里、九芎里與仁德里,傷亡人數至少 都在2人以上,是模擬地區屬於傷亡風險較高之地帶,其亦位於PGA值較高的三重與 蘆洲開發程度較高的人口集中區。預期人員傷亡較低的村里,其分布則與建物經濟 損失相同,為位於五股鄉的五龍村與觀音村,均無人傷亡,與大地災害潛勢的分布 情形相同,應是遠離震源所致。
7 此處傷亡估計成果為遭受三級傷亡程度以上之人員總數;在本研究後續的模擬事件二與三的各村里 傷亡估計成果亦是同樣的呈現方式。
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0 6251,250 2,500 Meters
圖例 宜蘭外海100年 夜間人員傷亡
0.00 - 0.04 0.05 - 0.07 0.08 - 0.10 0.11 - 0.21 0.22 - 0.40
0.41 - 0.59 0.60 - 0.73 0.74 - 0.96 0.97 - 1.38 1.39 - 2.85
圖4-16 事件一:夜間時段人員傷亡分布圖 資料來源:本研究繪製。
二、事件二:宜蘭外海事件(回歸期 500 年)
(一)一般建物損失
表4-7呈現在模擬地震危害事件二的境況下,模擬區內一般建物因地震造成損害 所引致的直接經濟損失推估成果。其中一般建物結構、非結構元件及建物內部庫存 物等資產之預期經濟損失約有189.98億元,占一般建物直接經濟損失總值的80.74
%。收入相關之預期損失約有47.13億元,另建物總體預期直接經濟損失則約有235.31 億元,約占一般建物暴露總值(約4555.15億元)的5.17%。由此可明顯得知,事件 二的地震危害事件對模擬地區建物的震災風險度遠高於事件一,且就建物經濟損失 的風險度而言,約為模擬震災事件一的4.6倍。
%。收入相關之預期損失約有47.13億元,另建物總體預期直接經濟損失則約有235.31 億元,約占一般建物暴露總值(約4555.15億元)的5.17%。由此可明顯得知,事件 二的地震危害事件對模擬地區建物的震災風險度遠高於事件一,且就建物經濟損失 的風險度而言,約為模擬震災事件一的4.6倍。