災害潛勢分析與模擬

FloodH.shp FloodM.shp FloodL.shp

座標系統

龍潭鄉則因三面環山，略呈盆地形，大漢溪由南而北流經東側，而較高之淹水

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種等級⁵，其中潛勢溪流處理順序，低與持續觀察兩類劃定為低危害層級。套疊後繪

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鄉的西部及與大溪鎮接壤的南部地區，皆是坡地災害潛勢較高之地區。此結果如能 與防災空間系統規劃的成果進行疊圖分析，即可進一步瞭解可能遭受坡地災害威脅 的潛在設施，及與防救災空間設施配置成果的衝突之處，此對於如何有效的進行防 災空間系統規劃非常重要。

參、地震災害潛勢分析

本手冊透過台灣地震損失評估系統（TELES），針對大溪鎮與龍潭鄉進行地震災 害潛勢分析。本手冊乃依國家地震工程研究中心的建議，選定新城斷層與獅潭斷層 為地震災害境況模擬事件。以下說明地震災害模擬步驟、模擬地震事件之假設與模 擬結果。

一、模擬程序

（一）第一步驟：建立研究區域

本手冊之境況模擬地區為大溪鎮與龍潭鄉，因此TELES 系統需先選定大溪鎮與 龍潭鄉全區為地震災損評估的地理範圍。

（二）第二步驟：定義模擬地震事件

根據所選定之地震危害事件，重新定義模擬之地震事件震源與相關參數，亦即 設定模擬之地震類型、震度衰減率、地震發生的日期與時間、地震規模、震源深度、

震央經緯度座標及斷層開裂的方向與傾角等相關震源參數，確認之後即可執行地震 災害損失評估的分析與估計。

（三）第三步驟：地震災害潛勢分析

TELES 根據系統內已建立之場址修正係數、土壤液化敏感類別等資料，進行分 析。透過步驟之模擬，可輸出模擬地區地表振動的最大地表加速度（peak ground acceleration；以下簡稱 PGA ）、最大地表速度（peak ground velocity; 以下簡稱 PGV）、 長短週期譜加速度 Sa和地層破壞情形的土壤液化潛能機率、引致的沈陷量、引致的 位移量等資料數據及分布圖。

（四）第四步驟：工程結構物的損害評估

TELES 會根據上一步驟輸出之地震災害潛勢結果，進一步估計地震危險度，包 含一般建築物、重要設施、交通系統與維生管線系統受不同程度預期損害之機率與 數量，這些資訊可作為地震危險度評估與風險分析之基礎。

（五）第五步驟：社會經濟損失的估計

最後則以前一步驟的工程結構物損害評估成果為基礎，評估工程結構物的地震 直接經濟損失，以及因工程結構物損壞所導致的人員傷亡數。

透過上述五個步驟便可完成TELES 的地震災害境況模擬，並依據該系統的模擬 成果，分析模擬地區的地震危險度或易致災性的特性與分布，做為估計防救災需求 與研擬防救災空間計畫之參考。

二、地震模擬事件的假設

TELES 模擬結果乃受行政區域資料庫的完整性及內容之限制，而本手冊使用 TELES 2.0 版進行模擬，以下即依其所建置之資料及下列模擬之基本假設：

1.由於新城斷層⁶與獅潭斷層為第一類活動斷層，且依台灣淺層地震震源分區，皆與 大溪鎮、龍潭鄉皆位在相同之地震分區內，故選擇此兩活動斷層為模擬事件。其 中模擬假設新城斷層事件發生之震央位置為（121°11’E，24°79’N）；獅潭斷層事 件發生之震央位置為（120°97’E，24°64’N）。

2.以淺層地震作為模擬依據，採地震深度 10 公里為模擬震源深度。

3.地震規模 7.13。

4.發生機率為每千年 0.42。

5.震度衰減律採 Jean 衰減式。

三、模擬結果

推估新城斷層與獅潭斷層對大溪鎮與龍潭鄉地震災害之潛勢，可如圖 3-6 與圖 3-7 所示。其所模擬的最大地表加速度（PGA 值）愈大代表地表振動愈大。由於在強 烈地震作用下，地表振動和土層破壞是造成建築物和橋樑損害的重要因素，故可藉 由PGA 值瞭解受地震影響之程度。此外亦可參考中央氣象局所公布之地震震度分級 表（請參見表3-4），換算 PGA 值與震度間之關係。

新城斷層事件與獅潭斷層事件模擬結果，兩個地震事件災害潛勢的地理分布相 對區位差異不大，主要的差異只在於新城斷層事件引發的PGA 值，會遠高於獅潭斷 層事件。影響較大之村里主要分布地區，皆在龍潭鄉的西南方，其PGA 值呈現出西

6 根據中央地調所民國 91 年活動斷層調查報告—「新城斷層」改列為第一類活動斷層（經濟部中央

南向東北遞減之情形。可能因獅潭斷層之震源較新城斷層事件距離深，其地表震度

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肆、綜合分析

大溪鎮與龍潭鄉主要之天然災害為淹水、坡地與地震災害，綜合三種類型之天 然災害，如圖3-8 與圖 3-9 所示，淹水潛勢地區主要分布在模擬範圍的北部，而坡地 災害主要的高潛勢區，位於西、東南之丘陵與山地之間。從圖3-8 與圖 3-9 中，可發 現模擬地區的西南區（龍潭鄉），在進行空間系統規劃，需注意其潛在的較高淹水與 地震災害潛勢。在大溪鎮部分，則南部地區需同時考慮其地震與坡地的高災害潛勢。

另從行政區域考慮，圖中龍潭鄉上林村與三水村，不但是淹水潛勢區與坡地災 害潛勢較高的地區，亦是地震災害潛勢較高之地區。而三水村、三合村為坡地災害 潛勢與地震災害潛勢二者皆潛勢較高之地區，因此上述地點或地區為天然災害高潛 勢地區，對於後續防災空間系統規劃上需特別注意。

表3-4 交通部中央氣象局地震震度分級表¹

資料來源：中央氣象局全球資訊網http://www.cwb.gov.tw/。

1：為交通部中央氣象局 89 年 8 月 1 日所公告之內容。

2：1gal = 1cm/sec²；1g = 980gal。

復興里

本節所探討的主要天然災害潛勢分析，除地震災害是透過TELES 進行模擬外，

其他皆是透過國家災害防救科技中心、經濟部中央地質調查與農委會水保局所公布 的資料，進行災害潛勢的研判與疊圖分析。其中TELES 的進行，需有一些基礎資料 及技術上的支援，可能在處理上，會面臨一些困難，特別是資料蒐集與相關的技術 支 援 。 不 過 此 方 面 ， 可 尋 求 國 家 地 震 工 程 研 究 中 心 的 協 助 （ 其 網 站

（http://teles.ncree.org.tw/）有使用與技術手冊可供下載。應可助於 TELES 的實際操 作與模擬。關於模組與TELES 內設資料的取得，亦可與國家地震工程研究中心聯絡，

向其申請。在進行基本的地震災害潛勢或危險度分析，國家地震工程研究中心的資 料應可滿足此需求。

在建研所以往的空間系統規劃的示範區計畫中，亦曾以 921 地震的經驗，以比 例法做為地震災害潛勢與損害（含傷亡）估計的基礎。其實在TELES 的參數設定中，

已考慮 921 地震的災損經驗（羅俊雄等，2002；葉錦勳，2003）。但鑑於 TELES 的 境況模擬，仍需要較多的資源與技術投入，如在空間系統規劃過程，無須較精細的 地震災害潛勢分析，則參考規劃地區的地震歷史經驗，亦是可行的方法，惟可能造 成較大的誤差，此誤差需在防災空間系統規劃過程特別考量。

另在災損分析的過程，亦有單純從易致災性與建物量（building inventory）變遷 的預測著手，以估計預期災損及其空間分析。其中Davidson et al. (2003) 應用建物脆 弱度（vulnerability）變遷與 Morkov 模型，預測建物量的改變。Davidson and Rivera (2003) 則應用人口統計，推測建物供給量的變遷，估計洪災的預期損失。此等方法 雖可預測建物量與建物型態的變遷，不過無法顯示土地使用型態、社會經濟、土地 使用型態、區位等因素與建物存量間的關係，亦無法瞭解這些變遷的空間分布特性。

造成估計成果，對於土地使用計畫的支援效果非常有限。但在資料有限，或在估計 過程只是要瞭解建物的預期災損與易致災性，則仍是可參考的方法。

Ho et al. (2007) 提出一套結合 TELES、GIS 與土地使用變遷模型方法，可助於 預測與評估，在都市發展動態與土地使用變遷過程中，如何評估未來地震風險的方 法論。此方法已考慮地區土地使用現況、土地使用變遷與社會經濟變遷的地震風險 評估，對於解決Davidson et al. (2003)與 Davidson and Rivera (2003)提出之方法的不 足，已有可應用的評估方法。