蘇迪勒颱風事件引致谷床地形作用與流域環境之關聯

圖 4-8 蘇迪勒颱風在平廣溪造成之影響以及不同方法判定地形作用分布河段

1.上游河段地形作用判別差異可能原因

平廣溪上游河段的埋積小階普遍受到土砂淤埋，亦有部分被側蝕的跡象，

本河段有多處支流有明顯土砂沖蝕(土石流)，主流河岸的邊坡也有崩塌(詳見第 三章)。根據水土保持局 104 年蘇迪勒颱風重大土砂災例最速報(水土保持局，

2015)，上游河段上部的河岸崩塌曾束縮通洪斷面形成堰塞，周憲德(2016)認為 崩塌土砂堰塞導致河流向右改道因而側蝕右岸，而該堰塞也造成較下游河段在 潰壩時洪峰流量提高，且該河段經現勘無明顯土石流撞擊破壞痕跡，認為土砂

運移型態符合流域險峻值之判定，是以高含砂水流或洪水為主。然而本研究經

2.流域環境的土砂事件對谷床地形的作用反應關係

平廣溪上游與最下游河段主流谷床埋積小階受主流影響程度最為顯著，如 前所述，上游河段在蘇迪勒颱風時，邊坡、谷床和支流均供給大量土砂沉積 物，甚至因河道被堰塞而造成一系列連鎖反應，導致主流谷床明顯受到土石流 作用，颱風期間也可能因堰塞潰壩後瞬間提高的流量而出現高含砂水流作用影 響(圖 4-9)。而中游河段主流依流域險峻值判定應具有潛在的洪水作用，從航 照判釋上來看本次颱風事件僅有部分小階和土石流扇受側蝕、溢淹，多位在河 道急劇轉彎處；而本次颱風事件在水土保持局的調查中本河段主流並無相關災 情報告，顯示主流的地形作用對該河段沒有造成嚴重的影響，也沒有明顯受到 支流或河岸邊坡的土砂事件影響主流的作用。

圖 4-9 平廣溪上游河段地形作用與反應示意圖

中游河段邊坡無崩塌發生，而子集水區的流域險峻值與溪溝長度關係判別 地形作用顯示幾乎是土石流作用，僅 PG18 為高含砂水流。本次颱風雖有數條 支流溪溝發生沖蝕，但僅 PG44 子集水區的土石流堆積有進入河道，根據 104 年蘇迪勒颱風重大土砂災例最速報(水土保持局，2015)描述，該溪溝的土石流 堆積甚至造成臨時堰塞。從航照判釋來看，該溪溝的土石流堆積除了造成其堆 積處上游水位升高導致左岸埋積小階和右岸土石流扇扇端部分溢淹，並無造成 主流本身形成土石流作用。其餘各支流溪溝搬運的土砂從航照判釋上看不出有 明顯大量沉積物進入主流河道後堆積，以 PG35 為例，其沖出的大量土砂大多 停留在谷床埋積小階(參見第三章圖 3-30、3-38)，而多數有沖蝕現象的溪溝所 搬運的大顆粒土砂可能還留在支流河道中。中游河段的地形作用整體而言如圖 4-10 所示。

圖 4-10 平廣溪中游河段地形作用與反應示意圖

下游河段的地形作用以流域險峻值判定是以洪水作用為主，水土保持局的 災害調查中亦有洪水災害紀錄，而流域險峻值與溪溝長度關係判別潛在地形作 用顯示下游河段子集水區皆為土石流作用。本研究從航照影像上主要看到主流 為較細顆粒的土砂淤積，因此判定主流為高含砂水流或洪水的影響。下游河段 坡降僅 2.13%(約 1 度)，不易再有土石流搬運作用，且下游河段流量較高，應 以水流的作用主導。本河段上下半部有明顯影響程度上的差異，上半部河段(下 游(1))發生沖蝕的支流沒有判釋到大量土砂進到主流河道堆積，大多土砂在埋 積小階上堆積，例如 PG08 子集水區的土石流溪溝谷口為埋積小階，土砂材料 除了在小階上堆積之外，因道路建設溪流以箱涵方式從道路下方通過，在蘇迪 勒颱風事件中溪溝的土石材料也受箱涵阻擋而較少進入主流河道。本河段左岸 雖有一處邊坡的舊崩塌地復發崩塌作用導致土石進到河道中，但本次颱風事件 中未造成堰塞。下游(1)河段的地形作用反應如圖 4-11 所示。

圖 4-11 平廣溪下游(1)河段地形作用與反應示意圖

下半部河段(下游(2))谷床普遍受土砂淤積，探究下半部河段受到嚴重洪水 溢淹影響的原因，除了和新店溪河水高漲導致平廣溪排水不及，也應和 PG04 集水區大範圍崩塌所導致的土石流以及右岸的崩塌造成大量土砂進入河道引發 的後續反應有關，這兩起土砂災害事件發生的時間為 8 月 8 日凌晨。PG04 集水 區之土石流搬運大量土砂進入主流河道中形成臨時堰塞(張志新等，2015)，堰 塞湖上游的埋積小階因河道水位提高影響而受到迴水溢淹；堰塞湖下游主流右 岸的崩塌則造成大量崩積土砂材料束縮河道通洪斷面(水土保持局，2015)，其 崩積材料改變河道流路使埋積小階易受河水溢淹，而在 PG04 集水區土石流造 成的臨時堰塞湖潰決後，洪水混雜兩處崩塌土石流的土石溢淹下游。本研究檢 視颱風後航照為 8 月 10 日，可見洪水消退後埋積小階被土砂淤積情形。下游 (2)河段之地形作用整體而言如圖 4-12。

圖 4-12 平廣溪下游(2)河段地形作用與反應示意圖

綜合上述各河段的邊坡支流土砂事件對主流的地形作用影響，可知邊坡與 支流搬運至主流的沉積物是否造成主流河道堰塞或改道，為影響主流地形作用 的一項重要因素，並致使谷床的地形反應在空間分布上有差異。本區在蘇迪勒 颱風事件中崩塌率整體而言較低，引發沖蝕(土石流)的支流溪溝佔平廣溪流域 中所有支流的三分之一，僅有部分谷床被作用反應。某次特定極端事件前的埋 積谷床特徵，顯示的是該次事件之前，過去各次事件的地形作用、反應累積至 今的結果，而在特定事件發生後所產生的影響，顯示出在該次事件的各種條件 (例如降雨特性、埋積谷床前期沉積物累積狀態)交互作用呈現的反應。蘇迪勒 颱風在平廣溪導致局部河段作用反應，但對平廣溪地形配置來說並無顯著改 變，不同於一次性的大型土砂搬運或洪水事件造成整個河段全面性的作用(例如 莫拉克颱風於陳有蘭溪流域的影響，楊明德等，2009)，蘇迪勒颱風引致土砂事 件對主流地形反應的影響表現出埋積谷床地形建成的一種方式。

應用數值地形模型進行地形計測以判別潛在地形作用，是以集水區面積、

坡降等反應流量與流能的參數來進行評估，可幫助從整體流域的角度檢視河道 可能發生的土砂傳遞行為；而航照判釋可幫助檢視集水區內整體的邊坡與支流 土砂供應情形。藉由數值地形模型與數值航照進行地形判釋與數值地形計測，

可彌補現地調查的一些限制(例如人力與時間成本、交通易達性等)，三種方式 的搭配可相輔相成。

第三節 影響支流子集水區溪溝沖蝕搬運土砂因子

圖 4-13 歷史崩塌與埋積子集水區套疊蘇迪勒沖蝕(土石流)溪溝圖

PG22、PG26、PG40 有歷史崩塌

PG34、PG35 無崩塌

有沖蝕(土石流)

有歷史崩塌

颱風前無埋積特徵 PG13、PG46

2.研究區降雨特性

蘇迪勒颱風在新店溪流域的降雨中心位在福山測站，在福山雨量站紀錄之 三天內累積降雨達 792 毫米。張志新等(2015)比對蘇迪勒(2015 年)、蘇拉 (2012 年)、辛樂克(2008 年)和薔蜜(2008 年)等幾次颱風事件福山測站的降雨 特性，顯示 3、6、12 小時累積雨量均高於另外三次颱風；魏倫瑋等(2015)比對 福山測站不同延時累積雨量重現期，在 3、6、12 小時最大降雨量更有高於 200 年重現期的情形，並指出蘇迪勒颱風這種短時間強降雨的特性是造成北部地區 之區域型土砂災害的因子。本研究區的平廣溪流域鄰近氣象站為屈尺測站，該 測站所記錄的雨量資料更能反映研究區的降雨特性。比對蘇迪勒颱風期間屈尺 測站和福山測站的逐時降雨(圖 4-14)，從降雨組體圖中可見蘇迪勒颱風在福山 地區的降雨型態是屬於後峰型，而屈尺測站的降雨雖在 8 月 7 日晚上 8 點有一 個峰值，但主要降雨還是在颱風事件的後半段時間，屈尺測站與福山測站具有 類似的後峰型短延時強降雨。

圖 4-14 蘇迪勒颱風屈尺測站與福山測站逐時降雨量圖 (資料來源：中央氣象局)

吳亭燁等(2016)以經驗公式推算蘇迪勒颱風之泥砂濃度，說明短延時強降 雨容易導致小集水區瞬時泥砂濃度極高的現象。本次颱風造成原水濁度飆升達 3.9 萬影響大台北地區供水，多歸咎於南勢溪上游的崩塌，但除了新生崩塌土砂

進入河道的影響，河道中原先堆積的歷次事件土砂也是造成原水濁度升高的來 源之一，例如南勢溪上游的札孔溪流域中河道有明顯土石堆置，尤其以東札孔 溪最嚴重，未來遇強降雨事件很可能導致崩塌與河道堆積土砂沖蝕下移(黎明工 程顧問股份有限公司，2009；引自陳曼莉，2017)。蘇迪勒颱風期間札孔溪流域 新增崩塌率為 0.24，崩塌率相對其他南勢溪的支流低(林宜羣，2016)，但河道 有明顯土砂沖蝕情形，而本研究區亦有崩塌率低甚至無崩塌卻發生沖蝕(土石 流)的溪溝(例如 PG22 與 PG28 崩塌率在 0.1%以下)。顯示如此短延時強降雨的 特性除了造成局部邊坡發生崩塌，降雨造成的瞬時洪峰流量也足以驅動先前土 砂事件所堆積於谷床河道中的沉積物，因此出現無崩塌或者崩塌率低的子集水 區仍有明顯沖蝕情形，並導致原水濁度升高，顯示降雨特性亦為影響支流子集 水區溪溝沖蝕搬運土砂關係的因子。

第五章 結論

溪則沒有判定出洪水作用；子集水區則多判別定具有土石流作用。然而平廣 溪實際以航照判釋到土石流作用比流域險峻值推估的更向下游延伸至高含砂 水流的河段，谷床邊坡之崩塌沉積物直接加入來自源流段的土石流甚至造成

溪則沒有判定出洪水作用；子集水區則多判別定具有土石流作用。然而平廣 溪實際以航照判釋到土石流作用比流域險峻值推估的更向下游延伸至高含砂 水流的河段，谷床邊坡之崩塌沉積物直接加入來自源流段的土石流甚至造成