第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
台灣處西太平洋歐亞板塊與菲律賓海板塊交界，形成台灣由中央山脈左右區 分為東半部與西半部地形南北狹長，又台灣處熱帶及亞熱帶氣候區交界之季風帶，
每年夏秋之際常因太平洋熱帶低氣壓形成之颱風侵襲，因常年處颱風路徑上也帶 來了豐沛的雨量。但因台灣地狹人稠、河川坡陡流長，颱風所帶來的豪大雨於上 游集水時間短促加上山坡地水土保持不佳，常導致下游水患氾濫成災，也使得台 灣各地居民的生命財產損失。
近年來隨著工商業發展，台灣經濟水準與人民生活水平的提高，造成平原與 山坡地的過度開發，人民為求就業居住地慢慢遷移至都會區與大都市，使得都市 人口密度過高與擁擠，若在此現象下發生了災害，人民將無處躲避與逃生後果不 堪設想。根據氣候變遷委員會 IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）
之報告預測，未來極端氣候將事件之比例將逐年提高，本世紀結束前全球平均氣 溫相較於 19 世紀末之平均氣溫上升約攝氏 1.8 至 4 度，此現象也將導致南北極冰 帽開始萎縮融化、海平面上升，台灣沿海低窪地可能面臨淹沒之情形、國土萎縮，
也代表著台灣將面臨了水災與旱災來回交替的狀況，由近期台灣各地開始限水即 可得知，目前我們正面臨著缺水與嚴重降雨時空不均的狀況，該如何解決目前氣 候異常的窘境，也變成當下最重要的課題。
從近年來的各颱風事件，例如：2001 納莉颱風、2005 海棠颱風、2009 莫拉克 颱風以及 2010 凡那比颱風，相信大家對這些颱風並不陌生，從各報章或是即時新 聞裡即可知道，這些颱風對於台灣所帶來的衝擊與影響，其中像是對於首都與各 直轄市的衝擊我們也歷歷在目，這些事件也顯現了居民因災難的恐慌與無助。因 此，對於災害的發生，除了靠工程方式，例如：防洪設式、地下水管理、河道清 淤……等工法與對於救災與平時的演習、救災人員訓練外，對於災害發生前我們
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是否能有效的預警以及減少風險的發生更是極為重要，能夠在災害發生前就先做 好完全的預備與分析災害的狀況，提前通知各地方政府去因應，更能達到防患未 然的目的。
除了傳統的工程方式治災外再導入現今風險管理的觀念，將社會因素與生命 面向加以探討並利用於風險管理，更能凸顯各地區因人口組成、經濟形成的風險 高低，在救災當下更能有效的分配救援人力與物資，避免救災時不必要的物資與 人力消耗，提高救災效率與品質，減少人民於災害時的生命財產損失，提供給各 當地政府做為防災與救災之參考依據並有效建立政府救災的制度。
1.2 文獻回顧
近年來，全球對於氣候變遷與環境災害的研究逐漸由傳統工法轉變成風險管 理的方向，而風險的驗證往往離不開脆弱度與危害度，Merz et al., （2010） 洪水 的增加就風險的角度而言不僅僅是考慮洪水所帶來的災害還包括洪水發生地的脆 弱度與調適能力。Adger（2004）定義風險度（Risk）為危險度（Hazard）與脆弱 度（Vulnerability）的方程式：R=H×V，Chen et al. （2004） 定義危害與脆弱度為 風險的函數，即：R （風險） = H （危害） × V （脆弱度） ，此式顯示自然的 危害與社會經濟與生命面是相互作用的，且之間存在一迴旋且共生的觀點，當危 險度不存在時即便有脆弱度之存在但風險仍不成立，反之亦然。風險的產生係因 脆弱度與危害度共同存在而形成，當危害度與脆弱度存在時便能有效的推估出風 險的大小，進而在救災時當作依規與標的。
WMO（2008 年）指出超過 100 個國家已受到洪水的侵襲，IPCC（2001）評 估報告中提到目前全球的溫室效應主因就是大氣中的二氧化碳與甲烷濃度隨著工 業化與世界人口數的增加而急遽逐年上升，此現象也造成氣候變化急遽，過去的 一百年（1906-2005 年）全球平均溫度上升約 0.74 度，而且逐年上升沒有減緩的趨 勢，氣溫逐漸上升進而影響到南北極的冰層融會海平面上升，造成地勢低漥之國
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家如馬爾地夫等地，預估到了本世紀末，將會完全被淹沒，而未來極端氣候將會 主導一個國家的興衰。台灣氣候變遷科學報告（2011），預估台灣將面臨枯水雨水 患的狀況，近年的限水與颱風事件的各地淹水就是佐證。
而影響風險的其中一因子脆弱度的影響因子包括 65 歲以上人口、14 歲以下人 口、身心障礙人口、救災設備等社會人口與經濟結構因素（蕭煥章，2008），更套 用 Cutter et al. （1997）的對脆弱度評估指標定義應用於研究中，並將脆弱度分為 兩大類：社會脆弱度、自然脆弱度，社會脆弱度包含上述幾項因子還包含低收入 戶、戶數、獨居老人、身心障礙等項目；自然脆弱度是以國家災害防救科技中心 報告提供之淹水潛勢資料為基礎，最後將社會與自然脆弱度相乘得到完整之地方 脆弱度。林依潔（2012），利用模糊德爾菲法與層級分析法製作一系列問卷，訂定 都市地區脆弱度因子的選擇標的，簡化脆弱度因子的社會人口與經濟資料收集的 難度，利用半定量分析評估台北市脆弱度與風險度，並利用地圖方式呈現各地區 風險的高低。
日本長岡市（2008）以洪災之淹水深度製作「洪水避難地圖」，並以等級與顏
色做區分，災害發生前予以民眾對於淹水深之觀念加強並有效的疏導民眾。一般 而言，當淹水深高於五十公分即可能對孩童造成影響且交通癱瘓的問題，一公尺 以上大約已達成人腰部以上，危險度完全顯現，將造成大批民眾的生命財產的安 全。由圖 1.1 日本淹水深分級即可看出各淹水之相關位置。
圖 1.1 日本淹水深度分級
危險度方面即代表洪災淹水所帶來之災害，潘宗毅（2012）依照淹水潛勢圖
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之研究在考慮淹水深度、水流流速與水位上升率等因子下，進行生命傷亡之分析，
並透過 Bruijn and Klijn（2009）之危險率（Hazard Rate, HR）定義，希望使淹水深 能介於 0 至 1 之間，利用分級的式使使各淹水深度轉換成危險度等級，並加以利 用脆弱度因子結合，建立風險矩陣，以利洪災發生時人力資源與物資配給之參考 依據。
Schaefer（1990）建立預兆得分（Threat score）之量化方式，預兆得分為事件 命中之比值，由事件命中、事件失誤、事件誤判之數量做計算，無事件之狀況因 無影響故不納入比值之中。Wilks（2005）提出無事件之狀況在研究中常為大多數 且比例高，因此在預兆得分計算過程中若將無事件之狀況帶入計算，將導致預兆 得分計算後之精確度失真且為很大之影響。故本研究之研究過程中同樣將無事件 之狀況排除計算求得其預兆得分作分析。
1.3 研究架構與流程
本研究主要是利用風險地圖與洪災預警流程進而驗證預警之準確度，而風險 之呈現主要是依據脆弱度與危險度兩面向之分析而得，脆弱度主要是以前人研究 中所篩選之脆弱度因子與權重值進行脆弱度計算，在因子資料收集取得後將因子 數值化並分級，最後利用 ArcGIS 軟體繪製脆弱度地圖。
危險度是利用二維淹水模式模擬不同重現期距與颱風事件下之淹水深度，並 依照淹水深度之物理意義分級，再利用 ArcGIS 軟體繪製危險度地圖。
最後將脆弱度與危險度結合形成風險地圖，並利用風險地圖做為預警之標的 並利用預兆得分（T-SCORE）顯現預報之精度。
本研究內容依緒論、研究方法與分析、研究區域、模擬結果分析與評估、結 論與建議等五章節進行本研究「高雄市洪災預警與風險評估分析之研究」之撰寫。
研究流程，如圖 1.2 研究流程圖所示。
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圖 1.2 研究流程圖
研究背景
研究目的
資料收集
脆弱度 危險度
二維淹水模式
以重現期 5 年、10 年、25 年、
50 年、100 年及 200 年與潭美、
海棠、莫拉克、凡那比等颱風 事件得不同重現期距下高雄市 之最大淹水深度並加以分級 脆弱度因子與權重
計算社會脆弱度指標（SVI）
並加以分級
脆弱度地圖 危險度地圖
風險地圖
預測研究區洪災預 警發佈之事件
實際事件資料收集，並以 預兆得分 TS（Threat Score）
計算預測預警之精度
淹水潛勢圖
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