• 沒有找到結果。

致災評估指標之隸屬函數建立

第三章 研究方法

3.6 致災評估指標之隸屬函數建立

從坡地災害具有的致災評估指標文獻中,可得知坡地災害的致災評估指標數 值具有模糊區間,但是模糊區間仍可經由隸屬函數的建立將其定義清楚,下面將 各項致災指標的隸屬函數定義以及各項致災評估指標與相似程度的隸屬函數表 與圖分別列出:

(一)坡面坡度定義:

對於評估坡地危險與否,此項指標通常會是首先被探討到,故本研究參考張 石角於2004年提出坡度對評估坡地穩定與否的評估標準,以坡度在30%(14度)

上下為較穩定邊坡狀態,坡度大於55%(30度)則屬於危險邊坡,而坡度大於100

%(45度)則屬於極危險狀態邊坡,考量不同中等坡度將導致屬於不同隸屬函數 因此採用「三角形」隸屬函數,輕微與嚴重坡度因有其一致特性則採用「梯形」

隸屬函數,而靠近彼此的區間會有模糊空間遂將30至45度之間設為模糊區間。

表3.21 坡面坡度隸屬函數表

模糊區間屬性值(百分比) 隸屬函數數值

輕微(low) ≦30度

中等(medium) 30~45度

嚴重(high) ≧45度

圖 3.4 坡面坡度隸屬函數圖

(二)坡面材料定義:

坡地材料差異也可能造成坡面對於各種致災條件有不同的反應差異,故本研 究參考楊智銳於2006年提出以硬岩、軟岩、土壤共三種分類,基於分辨案例只分 析其中具有之材料種類,並不採納一般研究使用的硬度分級表,遂使用「梯形」

隸屬函數,以固定區間來表示該致災評估指標中隸屬函數分佈情況。

表3.22 坡面材料隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 硬岩(hard) ≦1 軟岩(soft) 1.1~2 土壤(soil) ≧2.1

圖 3.5 坡面材料隸屬函數圖

(三)坡面上游集水面積定義:

此項指標也具有評估是否會引發其他評估指標造成坡地災變的一項指標,故 本研究參考楊智銳於2006年提出以坡面上游集水面積<2公頃為「小」,2公頃≦

坡面上游集水面積<5公頃為「中」,≧5公頃以上時歸類為「大」,此與謝正倫

(1992)以花蓮的土石流作研究並考慮集水區坡度因子多在10度以上,發現10 度以上集水面積皆大於5公頃的結論相同,因此予以採用,考量不同中等集水面 積大小將導致屬於不同隸屬函數因此採用「三角形」隸屬函數,集水面積小與大 因有其一致特性則採用「梯形」隸屬函數,而靠近彼此的區間會有模糊空間遂將 1.9至5公頃之間設為模糊區間。

表3.23 坡面上游集水面積隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 小(little) ≦1.9 公頃 中(medium) 1.9~5 公頃 大(large) ≧5 公頃

(四)順向坡定義:

坡面傾斜方向若與地表產生運動的方向一致時,加上順向坡坡趾又被破壞 時,則可能會發生順向坡滑動情形,常會造成坡地引發災害,故本研究參考楊智 銳於2006年提出只定義有無順向坡情況,基於分辨案例只分析有無順向坡情況,

遂使用「梯形」隸屬函數,以固定區間來表示該致災評估指標中隸屬函數分佈情 況。

表3.24 順向坡隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 無(nothing) ≦1 有(have) ≧1.1

圖 3.7 順向坡隸屬函數圖

(五)是否在水路或土石流通路上定義:

建築物如位於週遭具有水或土石流會經過的路徑上,對於遇到大雨甚至是豪 大雨等情況發生時可能會有立即性的危險存在,故本研究參考楊智銳於2006年提 出以行政院農委會水土保持局所公佈之土石流潛勢溪流等級做為區分條件,其定 義為該區域位處於低潛勢溪流或其他未有潛勢等級劃分之溪流為「輕微」,中潛 勢溪流為「中等」,高潛勢溪流則為「嚴重」,考量不同中等潛勢溪流將導致屬 於不同隸屬函數因此採用「三角形」隸屬函數,輕微與嚴重潛勢溪流因有其一致 特性則採用「梯形」隸屬函數,而靠近彼此的區間會有模糊空間遂將1至2之間設 為模糊區間。

表3.25 是否在水路或土石流通路上隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 輕微(slight) ≦1 中等(medium) 1~2 嚴重(serious) ≧2

(六)坡面土層之滲透性定義:

坡面土質具有良好滲透性,可減少蓄積水量,使土質不會輕易被大量逕流水 沖刷掉土質表面,故本研究參考楊智銳於2006年提出以砂質或礫石為「良好」,

粉土類、黏土質砂或砂岩為「中等」,黏土或頁岩類則為「差」,考量不同中等 土層滲透性將導致屬於不同隸屬函數因此採用「三角形」隸屬函數,土層滲透性 良好與差因有其一致特性則採用「梯形」隸屬函數,而靠近彼此的區間會有模糊 空間遂將1至2之間設為模糊區間。

表3.26 坡面土層之滲透性隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 良好(fine) ≦1 中等(medium) 1~2

差(poor) ≧2

圖 3.9 坡面土層之滲透性隸屬函數圖

(七)邊坡崩坍歷史定義:

曾經發生過崩坍歷史代表該區域具有會發生崩坍的某些條件,此項指標對於 評估該區域發生危險可能性高低也具有一定程度參考價值,故本研究參考楊智銳 於2006年提出當坡面曾發生崩坍已修復過且無再次崩坍之可能性為「輕微」,坡 面曾發生崩坍已修復過但仍有再次崩坍之可能性為「中等」,曾發生崩坍且尚未 修復有再次崩坍之可能性則為「嚴重」,考量再次崩坍之可能性中等將導致屬於 不同隸屬函數因此採用「三角形」隸屬函數,再次崩坍之可能性輕微與嚴重因有 其一致特性則採用「梯形」隸屬函數,而靠近彼此的區間會有模糊空間遂將1至2 之間設為模糊區間。

表3.27 邊坡崩坍歷史隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 輕微(slight) ≦1 中等(medium) 1~2 嚴重(serious) ≧2

(八)坡面風化程度定義:

坡面具有風化情形會造成岩石有剝落現象,嚴重時更可能會有岩石掉落的危 險,故本研究參考「坡地災害緊急搶修與復建整合技術研究」一文,其定義以岩 石存在部分佔整體邊坡中的體積百分比做為量化數值,用來表達邊坡地層風化程 度,考量不同中等風化程度將導致屬於不同隸屬函數因此採用「三角形」隸屬函 數,輕微與嚴重風化程度因有其一致特性則採用「梯形」隸屬函數,而靠近彼此 的區間會有模糊空間遂將20%至70%之間設為模糊區間。

表3.28 坡面風化程度隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 輕微(slight) ≦20%

中等(medium) 20~70%

嚴重(serious) ≧70%

圖 3.11 坡面風化程度隸屬函數圖

(九)坡面植生狀況定義:

坡面植物生長情況對於穩定坡面具有一定效果,故本研究參考楊智銳於2006 年提出以樹木、灌木與草做為劃分標準,基於分辨案例只分析其中具有之植物種 類,遂使用「梯形」隸屬函數,以固定區間來表示該致災評估指標中隸屬函數分 佈情況。

表3.29 坡面植生狀況隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 樹木(tree) ≦1 灌木(bush) 1.1~2 裸露(bare) ≧2.1

圖 3.12 坡面植生狀況隸屬函數圖

(十)坡面出現凹陷定義:

當坡面為土壤或是具有風化的岩石時,就有可能出現坡面凹陷情形,故本研 究參考楊智銳於2006年提出當凹陷面積<邊坡面積15%為「輕微」,邊坡面積 15%≦凹陷面積<邊坡面積30%為「中等」,凹陷面積≧邊坡面積30%則為「嚴 重」,考量不同中等凹陷面積將導致屬於不同隸屬函數因此採用「三角形」隸屬 函數,輕微與嚴重凹陷面積因有其一致特性則採用「梯形」隸屬函數,而靠近彼 此的區間會有模糊空間遂將14%至30%之間設為模糊區間。

表3.30 坡面出現凹陷隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值(百分比)

輕微(slight) ≦14%

中等(medium) 14~30%

嚴重(serious) ≧30%

圖 3.13 坡面出現凹陷隸屬函數圖

(十一) 坡面樹木或電線杆傾斜定義:

由坡面上樹木或是電線杆傾斜角度,可知坡面有無淺層滑動現象,故本研究 參考楊智銳於2006年提出0°<樹木或電線桿與重力線夾角<10°為「輕微」,

10°≦樹木或電桿與重力線夾角<30°為「中等」,30°≦樹木或電桿與重力線夾 角≦45°則為「嚴重」,考量不同中等傾斜程度將導致屬於不同隸屬函數因此採 用「三角形」隸屬函數,輕微與嚴重傾斜程度因有其一致特性則採用「梯形」隸 屬函數,而靠近彼此的區間會有模糊空間遂將9至30度之間設為模糊區間。

表3.31 坡面樹木或電線杆傾斜隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 輕微(slight) ≦9度 中等(medium) 9~30度 嚴重(serious) ≧30度

圖 3.14 坡面樹木或電線杆傾斜隸屬函數圖

(十二) 坡面沖蝕之情形定義:

坡面具有的蝕溝深淺程度可用來判別坡面沖蝕情況,故本研究參考水土保持 技術規範於2003年定義當坡面只有初期逕流沖蝕且有蝕痕現象為「輕微」,坡面 上之蝕溝形狀只有基本雛型且呈淺溝狀為「中等」,坡面上若有發展完全的沖蝕 溝且呈深槽狀則為「嚴重」,考量不同中等沖蝕情形將導致屬於不同隸屬函數因 此採用「三角形」隸屬函數,輕微與嚴重沖蝕情形因有其一致特性則採用「梯形」

隸屬函數,而靠近彼此的區間會有模糊空間遂將1至2之間設為模糊區間。

表3.32 坡面沖蝕之情形隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 輕微(slight) ≦1 中等(medium) 1~2 嚴重(serious) ≧2

圖 3.15 坡面沖蝕之情形隸屬函數圖

(十三) 坡面(趾)滲水定義:

此指標代表該區域可能具有高水位的地下水,會造成坡面具有不穩定可能 性,故本研究參考楊智銳於2006年提出僅下完雨後出現滲水現象為「輕微」,僅 當雨季來臨時出現滲水現象為「中等」,當一年四季均出現滲水現象為「嚴重」,

考量不同中等滲水現象將導致屬於不同隸屬函數因此採用「三角形」隸屬函數,

輕微與嚴重滲水現象因有其一致特性則採用「梯形」隸屬函數,而靠近彼此的區 間會有模糊空間遂將1至2之間設為模糊區間。

表3.33 坡面(趾)滲水隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 輕微(slight) ≦1 中等(medium) 1~2

表3.33 坡面(趾)滲水隸屬函數表 模糊區間屬性值 隸屬函數數值 輕微(slight) ≦1 中等(medium) 1~2

相關文件