調適力(A)
第四節 災害風險評估之應用
從日本 311 強震引發海嘯和核電廠燃料棒融毀,可知災害之影響,鮮少 僅有單一受體受衝擊,其災害之連鎖效應,不僅衝擊層面有波及效果,連災 害源亦有同樣有可能誘發二次災害是甚至三次災害之結果。故進行防救災空 間系統規劃時,應考量多重災害對地區之威脅,應從多元危險因子、多途徑、
多受體、與多地點的面向出發,評估規劃區多元災害風險分布特性,以風險 導向防救災規劃,處理或解決多元災害的威脅,提昇規劃內涵的實用性(何 明錦、洪鴻智,2007)。
壹、國內相關研究現況
國內對於災害風險分析或評估之研究,目前主要仍集中在單一災害之研 究。近年來全球氣候變遷,引起自然災害影響層面較大之災害,應在於颱風、
洪水、暴潮等水文氣象災害,及因大雨所引發的土石流災害。故此處將以國 內常見,且威脅較大的氣象型自然災害,例如,颱洪災害及土石流災害,以 及地震災害之研究現況回顧,歸結目前國內自然災害風險研究情形。
洪災部分早期有楊昌儒等(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、鹽業與住宅損失等分類,求得各類 土地使用之淹水深度與損失機率關係,並運用單位面積之資產或產值求得其 淹水損失。王如意、蘇明道(2001,2002)對於台北盆地與鹽水溪示範區的颱 洪災害危險度,曾進行相當完整的評估。其利用歷年雨量資料,加上地文與 人文等資料,建立水文模式,計算洪水曲線,再採用二維漫地流淹水演算模 式,結合地形地理資料庫,模擬不同水文情況的淹水深度與面積,最後再加 上流域內淹水深度與損失之關係曲線,完成不同頻率基準與降雨條件下之淹 水損失評估。詹士樑等人(2003)採用防災國家型科技計畫執行成果所建立 之洪災淹水潛勢模式模擬成果,針對不同降雨條件下,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。
蘇明道(2006)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。其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,並據此建立區域淹水災害損失-超越 機率曲線。蕭代基等人(2007)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,以納莉颱風台北地區家戶住宅損失資料為基礎,並 考量部分社經與心理因素,建立洪災損失函數,估計家戶洪災損失,再配合 Monte Carlo 模擬產生家戶損失超越機率曲線。近期洪水災害之研究,則進一 步納入脆弱度分析,例如,李欣輯等人(2010)以最大可能損失、自保能力、
復原與適應能力等三大面向,建立洪災社會脆弱度指標架構,並結合淹水潛 勢圖資料,運運 GIS 疊圖,評估全台各縣市水災社會脆弱度風險地圖。吳杰 穎、黃昱翔(2011)進一步運用模糊德爾菲法(fuzzy Delphi)篩選評估指標,
建立脆弱度與回復力評估指標,並實際運用於南投縣水里鄉之案例分析。
關於土石流災害部分研究,劉格非、李欣輯(2007)利用水災損失評估 常用的「淹水經驗曲線法」,建立土石流掩埋深度和損失。其根據福利經濟學 的概念,估計土石流造成的直接損失,包含財產損失及人命傷亡,建立土石 流災損評估模式,以貨幣值的量化方式估計土石流災害風險,並以台中縣松 鶴部落為例,驗證其估計模式之可行性,而為國內土石流災害風險評估建立 可行的方法論。李欣輯、劉格非(2010)將前述研究進一步推展,同樣以台 中縣松鶴部落為例,進行土石流間接災害損失評估方法之建立,引用水災間 接損失評估方法中於的 K 值法,完成該地區土石流間接損失金額之估算及評 估方式之建立。陳志嘉等人(2010)則將脆弱度研究,納入土石流災害風險 管理中,從質性研究角度出發,以半結構式訪談方式,確認南投縣水里鄉上 安社區居民,面臨土石流災害時的資源利用選擇與風險管理策略。
在地震災害部分,則在內政部建築研究所近年推動的各地空間系統示範 區計畫由諸多應用案例,例如,陳建忠、洪鴻智(2005)進行桃園縣龍潭石 門地區都市防災空間系統示範計畫之研究便應用 TELES 系統,進行地震災害
潛勢與損失估計,並根據分析成果瞭解地區災害風險分布特性,進行地區防 災空間系統規劃。葉世文、王聖銘(2005)則以 921 震災比例推估台東市都 市防救災空間系統規劃需求,進行空間系統規劃配置。何明錦、黃建二(2006)
同樣以 921 震災比例,進行苗栗縣頭份鎮與竹南鎮的災情推估,但未將災損 成果納入空間規劃區需求分析中,而著重於實質面空間系統配置與規劃。另 陳亮全等人(2003)則利用成本效益分析,結合 HAZ-Taiwan 災損評估結果,
進行臺北市士林區通盤檢討前後地震災害風險變化之研究。洪鴻智等人
(2008)針對新竹市土地使用變遷地震風險分析研究,其與先前地震災害研 究有所不同,而首度將脆弱度概念引入地震災害風險分析中,嘗試建立整合 性地震災害風險分析的方法並實際應用。何明錦等人(2009)利用 TELES 系統災損評估成果作為災害潛勢構面,並結合地震脆弱度與暴露構面之社會 脆弱與實質環境脆弱等指標,進行新竹市地震風險分析與評估。
陳建忠、洪鴻智(2008)與陳建忠、洪鴻智(2010)進行三重市與土城 市之防災空間系統示範區計畫,則有別於以往國內相關通常侷限於單一災害 風險分析與評估之研究限制,進一步採用風險指數概念,利用 GIS 疊圖方式,
將地震與水災災害潛勢圖資整合脆弱度分析結果,評估兩個城市之多重災害 潛勢、災害損失與風險空間分布。分析內容可呈現多重災害風險,在規劃地 區的空間分布特性與結果。
總結上述目前國內自然災害風險分析或評估之相關研究,可發現研究的 災害類型多以單一災害類型為主,且研究地區多集中於都市或都會地區。早 期研究亦著重在災害對實質環境的衝擊,忽略社會、經濟、政治、文化及制 度性等因素,及災害脆弱度對災害衝擊的影響,因而降低災害風險分析成果 的實用性。故風險評估的內涵,除發生的潛勢或危險外,尚包含可能受影響 的脆弱度,換言之,風險分析除需評估發生的機率或損失特性外,亦需分析 暴露在其影響範圍內的建成環境與社會、經濟特性(Carreno et al., 2007)。故 災害風險分析應結合社會、經濟及生態系統面向的脆弱度分析與實質設施、
人員等暴露特性,改進目前國內自然災害風險分析相關研究的缺失,以提升 災害風險分析的實用性。
貳、國外相關研究現況
歐 盟 第 六 次 科 研 架 構 計 畫 資 助 的 ARMONIA 研 究 計 畫 , 利 用 MURLUMSS DSS 系統針對義大利托斯卡尼地區(Tuscany region)的亞諾河 盆地(Arno River Basin)進行該系統應用研究。該系統針對亞諾河盆地常見 的天然災害類型,包括:水災、山崩(土石流)、地震和森林火災,使用 MURLUMSS DSS 系統輸出除地震以外的三種災害的災害潛勢地圖。該計畫 進一步利用 MURLUMSS DSS 系統,進行脆弱度分析,以盆地範圍內的建物 為脆弱度指數之依據,再根據距離亞諾河距離、路(公路和鐵路)網密度、
人口密度作為調適力指標,透過標準化方式處理,最後輸出亞諾河盆地脆弱 度地圖,以及亞諾河盆地多重災害地圖。該計畫亦將氣候變遷因素納入考量,
而另引用 CLIMBER-2 複雜氣候模型(complexity climate model)。該研究假 定在 SRES 四種排放情境(Special Reports Emissions Scenarios)下,托斯卡 尼地區未來可能氣候狀況。研究結果指出,該地區將面臨海平面上升的問題,
沿海地區的建物必須安遷至他處,夏天將更乾且熱,不論冬天或夏天的溫度 收視呈現上升的趨勢。另在空間規劃上的議題上,建物法規必須修訂以因應 極端炎熱的夏天,且水源取得問題亦需同時考量。
Rose et al.(2010)利用 USGS 的 MHDP 所釋出的 ShakeOut 模擬情境,
針對南加州地區 8 個郡(Imperial, Kern, Los Angeles, Orange, Riverside, San Bernardino, San Diego, and Ventura)進行 ShakeOut 災害事件發生的情境下對 該區域的經濟衝擊研究。研究結果發現在 ShakeOut 情境下,對該區域整體經 濟損失估計約達 2,130 億美元,其中有 1,130 億美元的損失是資產損失
(property damage),另外因營業中斷(business interruption, BI)造成的損失 高達 1,000 億美元,可發現地震所造成的間接經濟衝擊並不亞於地震本身直 接破壞所造成的損失。研究中並發現,因震後火災造成的資產損失約有 650 億美元,佔整體資產損失 57.7%(1,127 億美元),遠大於地震振動造成地表 或工程結構物損壞所造成的資產損失。研究中值得關注的一點是,BI 有超過 一半是因為自來水供應中斷所造成約有 530 億美元,而且 BI 損失佔該地區年 產值 6.2%,亦即代表 6.2%的經濟衰退率。
美國勞工統計局(U.S. Bureau of Labor Statistics)(2011)釋出的區域報告 利用 MHDP 的 ShakeOut 情境模擬進行地震災害對勞動就業市場衝擊之研
究,該研究係利用 ShakeOut 工具,將南加州地區地表振動強度的 GIS 圖層 與屬性資料與 QCEW(Quarterly Census of Employment and Wages)資料庫進
究,該研究係利用 ShakeOut 工具,將南加州地區地表振動強度的 GIS 圖層 與屬性資料與 QCEW(Quarterly Census of Employment and Wages)資料庫進