災害潛勢分析與模擬

本節主要目的，乃針對台北縣三重市及其周邊的蘆洲、新莊、五股等地區，

可能面對的天然災害，進行多元災害（或全災）的潛勢分析與模擬。根據前一節對 規劃區災害特性與歷史之相關文獻蒐集與回顧成果，此處乃以規劃區較常面臨之颱 洪災害與地震災害，進行災害潛勢模擬。模擬的主要方法，在淹水潛勢方面，以國 家災害防救科技中心模擬的淹水潛勢圖層⁴資料為基礎。地震災害潛勢方面，則利用 國家地震工程研究中心所研發的台灣地震損失評估系統（TELES）進行模擬。本節 除進行個別災害的潛勢分析外，另將利用地理資訊系統（geographic information system; GIS）的疊圖法，綜合討論颱洪與地震二種不同災害潛勢研判與疊圖分析。

壹、淹水潛勢分析

本研究淹水災害潛勢模擬範圍區，大多位於台北盆地區，其中三重、蘆洲市區 平均海拔約 1～2.5 公尺為海水可能倒灌區，新莊市與五股鄉靠近新莊中港大排上游 一帶平均海拔約2.6 公尺，遇到颱風或豪雨極易造成淹水（台北縣政府，2006）。

此處淹水潛勢模擬所採用的淹水潛勢資料係以國家災害防救科技中心，模擬全 臺灣地區22 縣市淹水潛勢圖層資料，以一日 24 小時累積雨量為 150mm、300mm 及 600mm 等 3 種降雨規模的淹水範圍及淹水深度為災害規模設定的基礎，採用精度 40 公尺 × 40 公尺數值模擬網格。經 GIS 圖層套疊呈現台北縣三重、蘆洲、新莊、五股 地區之淹水潛勢空間模擬分布情形，模擬結果可參見圖4-2 至 4-4 所示。而本研究之 規劃區隸屬淡水河流域，根據國家災害防救科技中心提供之淡水河流域重現期與降 雨量對照情形，得知150mm、300mm、與 600mm 等三種一日 24 小時累積之降雨，

對照之重現期⁵分別為0.54 年、8 年、510 年（許文科、蔣偉寧，2006）。重現期與機 率關係為：P =1/Tp（Tp 為重現期年），故可得知台北縣三重、蘆洲、新莊、五股地 區 24 小時累積日降雨量，超過到此 3 種模擬降雨量以上之年發生率分別為 1.852、

0.125、0.00196（何明錦、洪鴻智，2007）。

4 淹水潛勢圖是利用降雨量、降雨分布圖、水文圖、河川斷面圖、地形圖、坡度圖、高度圖、堤防位 置圖及排水設施圖等資料，並使用數學模式模擬淹水情形後所繪製而成，淹水潛勢是以模擬區全部 為均勻降雨的假設為前提，累積1 日 24 小時之降雨量模擬各縣市淹水情形（許文科、蔣偉寧，2006）。

5 重現期（return period）或稱回歸期、再現期，並非指每隔該期距內一定會發生 1 次，而是採統計學 觀點，考慮於極長時間內，平均每隔重現期1 次，最多發生 1 次大於此規模或強度之事件。而重現 期的倒數，即為事件每年發生之機率（蕭代基等，2007）。

圖4-2 1 日降雨量 150mm 淹水潛勢區空間分布圖 資料來源：國家災害防救科技中心，2002。

圖4-3 1 日降雨量 300mm 淹水潛勢區空間分布圖 資料來源：國家災害防救科技中心，2002。

圖4-4 1 日降雨量 600mm 淹水潛勢區空間分布圖 資料來源：國家災害防救科技中心，2002。

從圖 4-2 可知，在模擬的 1 日 24 小時累積降雨量 150mm 條件下，即有零星地 區有出現淹水現象，淹水地區主要位於新莊市北部中港大排上游一帶及新莊南部的 民安里一帶。三重市中部之過田里及與北部蘆洲市交界之碧華里等地，蘆洲市則分 布於西部中原里與靠近淡水河的水和里一帶，五股鄉則幾乎無淹水情形。在模擬 1 日累積降雨量300mm 條件下（參見圖 4-3），則五股鄉東南部褒子寮地區一帶靠近中 山高速公路附近也有淹水情形發生，其餘淹水地區分布情形大致與 1 日降雨量 150mm 相同，主要是淹水範圍有向外擴大之情形。

模擬1 日累積降雨量 600mm 狀況下（參見圖 4-4），發現淹水情形較日累積降雨 量300mm 向外擴大許多。在三重市南部區域的中山路與重新路二段南側及中正南路 一帶淹水情形嚴重，蘆洲市淹水情形亦相當嚴重，主以西部的中正路西側至光華路 一帶及北部靠近環河道路的保新里與水湳里一帶，五股鄉高淹水潛勢地區則同樣以 褒子寮及更寮地區的中興路一、二、三段及四維路地區為主。在新莊市則淹水分布 範圍極廣，以北部的中原路南側至復興路北邊，與中平路東側至思源路西側所包圍 之地區為主。另南部的建國一、二路、民安路、新樹路等周邊地區為高淹水潛勢區。

綜合上述3 個模擬 24 小時累積降雨量的淹水潛勢模擬結果（參見圖 4-2 至 4-4），

發現較高淹水潛勢區之行政區空間分布，三重市主分布於三重埔南部中山路與重新 路一、二段南側的帶狀區域。蘆洲市則以北部環河道路南側的水河、保新、水湳里 等地區，西部的中正路西側至光華路北側一帶的中原、正義、忠義、永康等里，及 鄰近三重市的集賢路與復興路底一帶地區為高淹水潛勢區。五股鄉則以靠近二重疏 洪道附近的褒子寮地區的中興路一、二段，與四維路一帶為高淹水潛勢地區。新莊 市高淹水潛勢區分布範圍最廣，主要以北部的思源路西側至中平路東側一帶，及南 部的後港一路至民安路與龍安路至建國一路的地區為高淹水潛勢分布區。

此處淹水潛勢模擬結果，具體呈現規劃地區較高淹水潛勢區的空間分布特性，

亦隱含在進行後續空間系統規劃與防救災設施配置時，需考慮其淹水潛勢。另在進 行防救災設施配置時，需有相關的配合措施，降低設置防救災設施可能面對的洪災 威脅，以有效提昇防救災空間系統規劃效率。

貳、地震災害潛勢分析

本研究擬利用台灣地震損失評估系統（TELES），針對台北縣三重、蘆洲、新莊、

五股等地區進行地震災害境況模擬與潛勢分析。以下針對地震災害模擬步驟、模擬 地震事件之假設與模擬結果進行說明。

一、模擬程序

（一）第一步驟：建立研究區域

本研究之災害境況模擬地區為台北縣三重、蘆洲、新莊及五股等四個鄉鎮市為 範圍，因此TELES 系統需先選定三重市、蘆洲市、新莊市及五股鄉全區為地震災損 評估的地理範圍。

（二）第二步驟：定義模擬地震危害事件

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。工作 內容包含：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，以執行地 震災害損失評估的相關分析與估計。

（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）、長短周期譜

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，進一步估計研究區域工程結 構物的地震危險度，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，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脆弱度的特性與分布，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

本研究的地震災害境況模擬範圍區境內，有山腳斷層及金山斷層 2 條斷層帶經 過。近年相關的研究成果亦顯示，山腳斷層可能是控制台北盆地構造發育的一條新 構造，有更多的證據支持此一斷層的存在，且顯示此斷層極有可能是一條活斷層，

而成為台北都會區地震防災須注意的一條活斷層。因考量淺層地震對場址之危害性 較大，故在模擬地震事件之震源深度，乃以淺層地震為考量。另參考台灣地區 1900 年至 1999 年，百年間規模大於 M=4.5 之淺層地震震央分布情形（詳圖 4-5 所示），

可知發生頻率高且地震規模大於 M=4.5，可能造成損害與傷亡之地震事件，主要位 於宜蘭外海至花蓮北部外海一帶，此區的地震距離台灣北部近，對北台灣的危害度 較高。

另根據內政部營建署頒佈之「建築物耐震設計規範及解說」（2005 年版本），建 築結構體耐震設計目標的設計地震水準，為回歸期475 年之地震，即是在建築物 50 年使用年限內，具有相當約10％超越機率之地震事件。

故本研究，綜合上述考量，並依照國家地震工程研究中心的建議與參考台北縣 地區防災計畫，乃選定山腳斷層 500 年回歸期、宜蘭外海事件 100 年回歸期，及宜 蘭外海500 年回歸期震源特性詳如表 4-3 所示）等 3 個事件，做為地震災害境況模擬 事件，模擬地震事件震央位置與本研究規劃區之相對位置，可參見圖4-6～4-8。TELES

模擬結果乃受行政區域資料庫的完整性及內容之限制，而本研究使用 TELES 6.0.7 版，故須以該系統建置之資料庫。及上述 3 個模擬地震事件的震源進行地震災害事 件境況模擬。

圖4-5 台灣地區 1900 年∼1999 年淺層地震震央分布圖 資料來源：國家地震工程研究中心。

表4-3 模擬地震事件的震源特性一覽表

表4-3 模擬地震事件的震源特性一覽表