第三章 災害潛勢與風險分析
第三節 災害損失與風險分析
防災空間系統規劃之決策者,須有規劃區完整之風險辨識與分布之資訊,作為 規劃決策支援,以使防救災設施與資源能達到最有效率的分派。故本節主要目的,
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。為便於說明,以下將以桃園龍潭與大溪地區為例,考慮此地區較常面對 的洪災、地震與坡地災害,進行災害損失與風險分析。
其中地震災損評估與風險分析,乃援用TELES 系統進行境況模擬之輸出成果。
坡地災害部分乃引用經濟部中央地質調查所,公布的地質災害潛勢資料及行政院農 業委員會水土保持局所公告的土石流潛勢溪流資料。淹水潛勢則以國家災害防救科 技中心模擬的洪水潛勢為基礎。利用上述潛勢資料與規劃區的土地使用現況圖資,
應用 GIS 的疊圖法,進行個別災害的災損評估與風險分析。最後,並綜合討論三種 不同災害類別的綜合風險特性。
壹、淹水災害 一、洪災損失評估
廣義的災害損失可包含災害造成的社會、經濟、生態、生命、設施等損害。有 關水災損失分類,不同的研究對於水災損失有不同的分類,最細部劃分者將淹水損 失分類為直接損失、間接損失、次要損失、無形損失與不確定性損失等五大類,亦 有將水災損失分為直接損失、間接損失與淨收入損失三類,或是從另一個角度,將 因執行防洪措施而減少之損失,定義為直接效益與與間接效益兩類(經濟部水利署,
2003;詹士樑等,200;劉格非、李欣輯,2006)。在洪災損失估計上,文獻通常將 積水損失分為直接損失與間接損失兩種,其中直接損失係指遭受積水後立即而明顯 之損失,如:建物、家具、汽機車、公共設施、道路等損壞。間接損失則是因遭受 洪水影響而產生之非直接損失,如:地價下跌或交通不便等,但此部份通常難以直 接進行評估(張靜貞,2005)。
國內在洪災損失估計大多都以建立淹水損失經驗曲線法,分析災害損失與淹水 深度關係曲線的關係,以推估洪災損失(蘇明道,2006)。洪災損失推估之相關研究 包含楊昌儒等(1998)應用地理資訊系統模擬淹水情形,將淹水損失之土地利用類 別按農業、漁業、鹽業與住宅損失等類別,求得各類別土地使用之鹽水深度與損失
機率關係,並運用各別單位面積之資產或產值求得其淹水損失。另有蕭代基(2004)
以家戶住宅損失為對象,應用福利經濟學效用函數與支出函數理論,以問卷調查方 式,調查納莉颱風導致台北地區家戶住宅損失,根據調查資料結果,計算各家戶之 洪災損失,建立家戶洪災損失函數。經濟部水利署(2003)委託國立台灣大學生物 環境系統工程學系所研究之水災損失推估方式,則分為直接損失與間接損失,直接 損失之推估法採用綜合公式估算、分組四分位曲線分析法與洪災潛勢指數法分析研 究區域內之水災損失,而間接損失估算方法則參照國內外資料以定 K 值方式推估水 災間接損失,此外還有透過電力消費指數法推估。詹士樑等(2003)在台北地區洪 水災害風險分區劃設之研究中,主要採用防災國家型科技計畫第一期執行成果所建 立之洪災淹水潛勢模式模擬之結果,針對不同降雨條件下,流域因河川水位高漲或 暴雨宣洩不及,所造成之淹水情況模擬150mm、300mm、450mm 與 600mm 等四種 24 小時累積之淹水潛勢圖,透過專家問卷方式取得淹水損失值資料,並配合模糊德 爾菲法,估計不同土地使用種類在不同淹水高度下的預期損失,作為洪災風險分區 劃分依據。
另外,國內在洪災損失風險評估上的研究,則有許文科(2006)建立由地理資 訊模組、損失評估模組、經濟分析模組及報表分析模組等四大模組組成之整合性洪 災風險評估系統,該系統之洪災風險評估架構係由降雨事件推測模組、溢流及水文 危害分析模組、淹水損失分析模組、財務分析模組等四大模組構成之架構,整合地 理資訊系統,完成洪災風險評估系統程式,該程式洪災損失評估成果,可輸出總損 失超越機率(aggregate loss exceedance probability, AEP)及受體曝露量(exposure),
供規劃決策者風險評估之用。蘇明道(2006)則是使用一般住家與工商業淹水深度 曲線,並配合汐止七堵地區有無員山子分洪工程,重現期2、5、10、25、50、100、
200 年等兩組模擬淹水潛勢資料,估算各式間之淹水災害損失,將估計損失值再乘上 對應重現期之年率,計算區域年損失期望值,並據此件區域淹水災害損失-超越機率 曲線,供洪災風險評估之決策支援。
綜合上述文獻可知,在洪災損失與風險評估的研究上,國內研究成果頗豐,主 要多是以淹水經驗曲線法,建立各類型建物或不同土地使用類別之淹水深度-損失曲 線去估算洪災損失。另亦有根據淹水深度-損失曲線對應不同洪災重現期之年率,建 立洪災損失-超越機率曲線,計算年損失期望值,以瞭解評估地區的災害風險值。故 本手冊建議,於進行洪災損失與風險分析,若有足夠統計資料數據與圖資時,可採 上述各相關洪災損失與風險評估研究之方法,進行規劃區洪水災害損失與風險分析
評估。若受限於資料不足時,則可運用疊圖法,劃設洪災易致災風險分區,以等級 劃分之方式,評估規劃區的潛在淹水災害風險。
本手冊此處將示範於洪災資料不足或欠缺洪災損失與風險評估工具或軟體程式 可資運用下,運用國內目前災害風險評估最常使用之疊圖法,以地理資訊系統套疊 相關圖資,進行規劃區洪災易致災性評估,操作步驟說明如下:
(一)第一步驟:災害受體存量等級劃分
依據93 年內政部營建署市鄉規劃局所調查之土地使用現況圖(如圖 3-10 所示), 將不同土地使用型態受災時,人員與財產的傷亡與損失之嚴重程度劃分成「高」、
「中」、「低」三種等級,以災害受體存量的特性劃設潛在易致災等級分區。其劃設 原則乃依據各土地使用類型,暴露於災害影響範圍內容易造成嚴重人員傷亡、財產 損失,或於災害發生時對於救災、指揮、避難有重要影響性之設施、設備與據點等,
則判定為易致災性最高之受體存量分布區。相對地,人煙稀少之土地類型或直接生 產用地等使用強度較低之土地使用型態,則可劃設為易致災性較低等級之受體存量 分布區。其餘使用型態之土地則判定為中等級易致災區。桃園大溪與龍潭地區災害 受體存量等級實際劃分成果與分布情形如表3-5 與圖 3-11 所示。
(二)第二步驟:淹水災害潛勢區等級劃分
依據國家災害防救科技中心所模擬之桃園縣大溪與龍潭淹水潛勢資料7,以每日 總降雨量150 公厘之淹水範圍區為具有高潛在淹水特性,劃設為「高淹水潛勢區」。
每日總降雨量300 公厘淹水之範圍次之,劃設為「中淹水潛勢區」。每日總降雨量450 公厘以上淹水之範圍區,為較不易淹水但遇到暴雨仍相當有可能淹水,劃設為「低 淹水潛勢區」,劃設結果如圖3-12 所示。
(三)第三步驟:淹水災害潛勢分區與受體存量分區進行套疊分析
利用地理資訊系統將上述災害受體存量等級分區劃設成果,與淹水災害潛勢等 級分區劃設成果套疊,如圖3-13 所示。根據上述兩個步驟之劃設原則,套疊成果可 分為高淹水易致災性地區、中淹水易致災性地區、低淹水易致災性地區三大類型,
劃設成果可示之於表3-6 與圖 3-14。
7 國家災害防救科技中心模擬全臺灣各地之洪災淹水潛勢之結果,針對不同降雨條件下,流域因河川 水位高漲或暴雨宣洩不及,所造成之淹水情況模擬150mm、300mm、450mm 與 600mm 等 4 種 24 小時累積之淹水潛勢圖,此處將450mm 與 600mm 之 24 小時累積降雨量之淹水潛勢分布區視為同
遊
0 2,500 5,000 10,000
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表3-6 淹水潛勢區與災害受體存量區之易致災關係表 災害受體存量 易致災程度
高 中 低
高 ◎ ◎ ○
中 ◎ ○ △
淹水
潛勢區 低 ○ △ △
說明:◎表示高易致災性地區,○表示中易致災性地區,△表示低易致災性地區。
資料來源:本研究整理。
二、洪災風險分析
風險是指某區域所有可能發生之災害的發生機率,與其相對應產生之災害損失 乘積的總和,其定義可簡單表為:風險=損失×機率,故洪災風險即為淹水災害損失 的期望值8(蘇明道,2006)。本手冊以桃園大溪、龍潭地區為淹水災害模擬示範區,
屬淡水河流域上游,由國家災害防救科技中心淹水情況提供之模擬150mm、300mm、
450mm 與 600mm 等四種 24 小時累積之淹水潛勢圖,淡水河流域重現期分別為 0.54 年、8 年、115 年、510 年(許文科,2006),重現期與機率關係為:P =1/Tp(Tp為重 現期年)(詹士樑等,2003),故可得知桃園大溪與龍潭地區 24 小時日降雨量,達到 四種模擬降雨量以上之年發生率分別為 1.852、0.125、0.00869、0.00196。若有不同 模擬日降雨量之淹水損失估計資料時,即可將上述各模擬降雨年機率納入,即可求 得評估地區之淹水風險(值)。
此處,因欠缺此地區淹水損失估計之資料,故本手冊將以上述淹水易致災地區 劃設成果,做為評估規劃區洪災風險之依據。從圖3-14 可知,高淹水易致災地區分 布於龍潭鄉的三林村、上林村與佳安村及大溪鎮的三元里、瑞源里與僑愛里一帶,
即位於龍潭鄉與大溪鎮的中部、北部地區,這些地區於進行防救災空間系統規劃時
即位於龍潭鄉與大溪鎮的中部、北部地區,這些地區於進行防救災空間系統規劃時