第四章 個案地區實證分析
第三節 災害風險圖製作-TELES 應用與結果
台灣地震損失評估系統基本分析流程與架構(參見圖 4-3-1),其個 別分析模式的參數值或資料的分類以本土化資料為主。分析模組部分大 致分為地震災害潛勢分析、工程結構物損害評估、地震引致的二次災損 評估、直接與間接社會經濟損失評估等群組。各群組再依據評估對象細 分為數個模組與次模組,圖中箭號表示,各模組間彼此相關,某些模組 的輸出資料可作為其他模組的輸入資料,為提高實用性,各分析模組所 用的參數值與資料庫內容,可隨使用者經費與人力多寡提供不同程度的 分析精度。
本計畫主要應用國家地震工程研究中心所開發之台灣地震損失評 估系統(Taiwan Earthquake Loss Estimation System, TELES)的部份功 能,新化鎮之災害境況模擬與地震災害危險度估計。TELES 係針對本土 化資料的分析評估模式所開發的應用軟體,提供各級政府與民間業者,
運用下列三項系統功能:一、提供震災早期評估的功能;二、地震災害 境況模擬功能;三、地震風險評估的功能。可以作為有關地震工程的研 究成果與災害損失評估工具,藉以減低地震對社會與經濟的衝擊。
地表運動 地層破壞
工程結構物損害評估
一般建築物 重要設施 交通系統 民生系統
地震引致的二次災害
火災 廢棄物
直接社會經濟損失
人員傷亡 臨時避難所 直接經濟損失
間接經濟損失
圖 4-3-1 TELES 的分析流程與架構
資料來源:台灣地震損失評估系統之操作說明。
應用 TELES 作為地區性或全國性的地震損失評估時,必須先行建 置眾多資料庫,包括一、各地區斷層資料庫;二、各類不同建築物構造 型態與不同樓層建築物高度的易損性;三、建築物不同使用用途、重要 性的成本分類;四、不同時段人口分布與建築物用途、構造型態的交互 關係;五、不同用途建築物的單位使用面積等資料。雖然這些基礎的共 通資料庫,已由國家地震工程研究中心建立;然而,各地區建築物的正 確分布數量,構造型態類別與用途分布比例等,則仍有待建築防災的專 家進一步確認。因為建築物基本資料的取得須透過縣市政府主管機關的 許可,需將涉及個人隱私的部份作保密的處理。同時,在不同行政區域,
因地震發生機率與地震規模大小的不同,使得在進行地震損失評估時,
各行政區域須就各地區可能發生最大可能的地震事件,個別進行該地區 之地震災害境況模擬。
緣此,應用 TELES 時,首需建立各行政區域的建築物基本資料庫 並定期更新,然後才能藉由 TELES,進行地震損失評估,以得知各行政 區域在最大可能地震事件下的境況模擬結果,例如不同損害程度建築物 的損害機率、建築物的樓地板面積、建築物的棟數;不同時段人員傷亡 程度的數量、建築物結構體及非結構體的經濟損失等。而境況模擬的結 果可作為平時減災、災前準備、災中應變及災後復建四階段防救災計畫 的重要依據,並探討如何有效降低地震所引致之災害損害程度之各種方 案。
壹、境況模擬假設與相關條件設定
本計畫應用 TELES 軟體 4.0 版,系統主要功能包括:地震災害潛勢 分析、一般建築物損害評估、人員傷亡評估等功能。然而,本計畫新化 鎮之資料為國家地震工程研究中心所提供之 2003 年相關調查結果。因 此,模擬分析結果仍須進一步配合經驗判斷可靠程度。
地震災害境況模擬乃依據地質構造條件與歷史地震,設定一最有可 能發生且極可能造成嚴重災害的活動斷層,推算其地動參數,作為各項 相關災害模擬的基本輸入參數。經濟部中央地質調查所施政計畫報告
(2003)與有史料記載以來之大規模地震震央分布,發現新化斷層沿線 的地形線形與 1946 年大地震後調查的斷層位置相吻合;同時調查地震 側剖面與地震剖面中亦觀察到地層擾動錯位的現象存在;綜合野外調 查、槽溝開挖及鑽探調查結果顯示,新化斷層的角色並非僅是 1946 年 的地震斷層,而是一條過去即曾經多次活動且目前仍屬活躍的斷層。活 動斷層監測系統僅完成布線作業,尚未有監測資料,但由地質資料顯示 新化斷層在過去歷史資料至少活動過三次,近期則又觀察到潛移現象。
因此未來應針對新化斷層持續進行監測工作,以確實瞭解與掌控該斷層 的活動情況。
新化斷層呈北偏東 70 度走向,自台南縣新化鎮東北方約 5.5 公里之
那拔林至西北方約 2 公里之北勢以東,延長約 6 公里,為 1946 年 12 月
計 120.500 23.600 713 24,190 1839/06/27 嘉義地震 6.5
1930/12/22 新營地震 6.5 10 120.400 23.300 0 121
述地震大小的尺度,我國使用芮氏地震規模(亦稱為近震規模),由
地震能量釋放有關外,同時也極有可能在地表大幅度擺動當中,促 使暴露於地面上方實質物體包括建築、工程結構物(例如道路與橋 樑等)與人民面臨災損傷亡之危機。因此以地表振動強度來判斷該 區可能受災危險程度,係以地震參數最大地表加速度(Peak Ground Acceleration, PGA)與震度對應關係進行分析,同時進一步估計其 影響所及的空間對應關係,透過 TELES 輸出之最大地表加速度
(PGA)值大小作為空間識別參考,瞭解該區是否為震災潛在危險 區。換言之所在地區之當 PGA 值愈大其振動強度愈高,面臨災害危 險機率則愈高。
依據所選定之地震事件,以新化斷層所設定之相關震源參數,
模擬出新化鎮各里地表振動分布情況,參見圖 4-3-2,圖中顯示新化 斷層通過主要的地區,包括那拔里、護國里、太平里、協興里、唪 口里、北勢里、竹林里、清水里及觀音里所在地區之 PGA 經推估約 為 0.5~0.6g,若換算為震度標準,已達劇震等級。由於 PGA 值愈高 表示地震發生所導致的地表震動程度愈強,因所隱含可能造成較嚴 重的財產損害與人員傷亡之意義。若同時將歷史資料所描述之地震 結果與表 4-3-3 所描述烈震以上的情況相比較,屋內有部分建築物 受損嚴重或倒塌,幾乎所有傢俱都大幅移位或摔落地面;屋外部份 建築物則屬嚴重受損與倒塌及鐵軌彎曲與地下管線破壞等情形。由 於經濟部中央地質調查所的資料顯示新化斷層近期有活動的跡象,
應視為近期活動頻繁的斷層帶。緣此,新化地區的防災計畫必需審 慎確實。
圖 4-3-2 以新化斷層境況模擬之 PGA 空間分布圖
資料來源:本計畫繪製。
二、一般建築物損害估計
依前述境況假設條件下,以 TELES 系統模擬結果,分別依一般 建築物損害結果與其空間分布情形進行分析。
(一)一般建築物受損棟數估計
TELES 之一般建築物資料庫的建置是採用國震中心提供的稅 籍資料,參見表 4-3-4,因此以國震中心提供稅籍資料進行 TELES 的一般建築物地震災損評估時,許多老舊的房子可能受到較嚴重的 損害估計。同時考量本計畫並未對全部資料庫的資料重新調查更 新,僅以既有資料模擬境況,藉以了解與掌握災害可能產生的影響 全貌,並作為擬定防災計畫之救災資源分配決策參考資料。
表 4-3-4 TELES 依房屋稅籍資料用途歸納一般建築物用途分類表
圖 4-3-3 以新化斷層境況模擬一般建物結構至少嚴重損害棟數分布圖
資料來源:本計畫繪製。
(二)一般建築物受損機率估計
由於新化都市計畫區仍為居民主要居住範圍,同時商業活動也 主要集中於都市計畫區,因此本計畫擬針對住宅與商業建築物的損 害進行空間分析。以新化斷層境況模擬住宅建築物結構至少嚴重損 害機率分布,參見圖 4-3-4,可以發現新化都市計畫區範圍的里行政 分區,包括護國里、太平里、唪口里及北勢里有關住宅用建築物之 損害機率約在 0.05~0.1%;以新化斷層境況模擬商業建築物結構至 少嚴重損害機率分布,參見圖 4-3-5,其中竹林里、觀音里、清水里 與中央里有關商業建築物損害機率約在 0.02~0.05%。此外,新化老 街所在位置的商業建築物結構至少嚴重損害機率分布,則為竹林里 與中央里,同時新化老街亦屬目前新化鎮主要商業中心,對於防災
空間資源的分配應優先考慮其完整性與有效性。
圖 4-3-4 以新化斷層境況模擬住宅建物結構至少嚴重損害機率分布圖
資料來源:本計畫繪製。
圖 4-3-5 以新化斷層境況模擬商業建物結構至少嚴重損害機率分布圖
資料來源:本計畫繪製。
三、新化地震災害境況模擬人員傷亡損害估計
TELES 可以提供地震災害社會經濟損失估計,藉以評估地震災 害產生後所引致的社會衝擊與直接經濟損失。本計畫應用「人員傷 亡」子模組估計可能的傷亡人口數,作為防災資源配置時,資源需 求估計的參考。同時 TELES 可依不同時段的人口動態分布,推估不 同傷亡等級的人數。其設定人員傷亡的等級有四級:第一級(S1)
為需基本治療,不需住院;第二級(S2)為需較多的醫療手續且需 住院,但無生命危險;第三級(S3)為若無適當且迅速的醫療將有 立即的生命危險;第四級(S4)為立即死亡(葉錦勳,2003)。運用 TELES 進行地震境況模擬,可以推估不同傷亡等級的人數,進而規 劃區域醫院的醫療人力、專長及病床數等。
新化斷層模擬人員傷亡評估結果(參見表 4-3-6),依傷亡狀態 總和探討,在各種不同時段之新化鎮的不同傷害人口數推估,就時
新化斷層模擬人員傷亡評估結果(參見表 4-3-6),依傷亡狀態 總和探討,在各種不同時段之新化鎮的不同傷害人口數推估,就時