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邊坡破壞之誘發因子包括降雨、侵蝕、地震及人為因素,其中降 雨為主要山區道路邊坡致災之誘因。因此在誘發因子分析方面,本計 畫以降雨為最主要之致災因子進行之降雨警戒基準上下限分析。而在 考量不同之降雨因子之前,首先需定義一場連續降雨事件。由於降雨 事件是由大大小小的不連續降雨組合而成,因此不同的降雨事件定義 所分析出之累積雨量、降雨延時,甚至於降雨強度都會有所差異,因 此如何定義一場降雨事件,即對降雨事件進行雨場分割成為一極為重 要的研究議題。黃婷惠(2003)曾比對不同雨場分割方式於台灣地區土 石流發生降雨事件之適用性,分析後發現時雨量大於 4 mm 處為降雨 開始時刻,以時雨量連續六小時均小於 4 mm 處為降雨結束時刻之雨 場定義,較可反應台灣地區土石流災害發生之降雨特性。而國內農業 委員會水土保持局於訂定全台土石流警戒基準值時,所使用之雨場切 割方式也是採用相同方法。為此,本計畫擬採用相同之雨場切割方式 定義一場降雨,其雨場切割方式說明如下:

雨場分割方式之定義為在一降雨時間序列中以時雨量大於 4 mm 處為本次降雨開始時刻,以時雨量連續六小時均小於 4 mm 處為該次 降雨結束時刻,降雨開始時刻至降雨結束時刻為本次降雨延時,其累 積雨量為本次降雨累積雨量。而本次降雨開始時刻之前的降雨稱為本 次降雨事件的前期降雨;本次降雨結束時刻之後的降雨則稱為本次降 雨事件的後期降雨,如圖 2.9 所示。

圖 2.9 雨場切割方法 Time (hr)

0

2-18

在累積雨量 R 之定義方面,以往有許多不同學者提出不同累積 雨量之計算方法,國內水土保持局則採用詹錢登等人(2004)所提出有 效累積雨量之計算方式,進行土石流警戒基準值之訂定,該定義除了 考量本場降雨之累積雨量外,並考量前 7 天降雨對本次災害發生之可 能影響,其有效累積雨量方程式如下:

Q ∑ Q 0.8 ... (2-1) 其中Q 為前 i 個 24 小時之累積雨量;0.8 為遞減權重。上式表示 24 個小時前之累積雨量對於災害發生潛勢也有一定之可能影響,然而 隨著時間愈遠,對災害發生潛勢之影響愈小。相較於現行公路總局所 採用之 24 小時累積雨量計算方法,更多考量前期降雨可能影響,因 而本研究計畫採用有效累積雨量之計算方法,進行後續雨量分析。

圖 2.10 研究區域 7 場颱風事件之 I-R 關係分佈圖

圖 2.11 研究區域 7 場颱風事件之 I-T 關係分佈圖

0 10 20 30 40 50

0 50 100 150 200 250 300

降雨強度(mm/hr)

累積雨量(mm)

0 10 20 30 40 50

0 50 100 150 200

降雨強度(mm/hr)

降雨延時(hr)

表 2-6 降雨警戒值模式類型的相關文獻

模式類型 相關文獻

I-R

謝正倫(1995, 2000)、江永哲與林啟源(1991)、范正成與姚正松 (1997)、瀨尾克美與橫部幸裕(1978)、川上浩(1981)、譚萬沛(1991)、

孟河清(1991) I-T

陳晉琪(2000)、黃俊耀(2000)、姚善文(2001)

Caine (1980)、Cannon-Ellen(1985)、Wieczorek(1987)、Keefer(1987)、

Marchi(2000)

R-T 范正成(1999)及(2001),青木佑久(1980) I-P 網干(1972)、吳積善(1990)

其他 瀨尾克美與船崎昌繼(1973)、Wilson(1997)

此外,在降雨空間分佈分析方面,以往有許多學者研究以克利金 法進行區域雨量內插之分析,如陳薇伊(2011)曾以克利金法進行大甲 溪預估雨量的即時修正;呂冠德(2009)曾比較不同內插法與石門水庫 上游集水區雨量站之資料比對,比對結果顯示克利金法最能準確推估 集水區內之颱風降雨特性,為最適用於石門水庫上游集水區之雨量推 估模式。此外,「應用克利金法建立高解析度網格點氣象數據之研究」

(中央氣象局,2009)研究結果顯示克利金法可應用於地表溫度場之自 動化作業中,而且應用於整合雷達遙測和地面測站降水,能獲得優於 單一量測的結果。「河道水位與橋墩沖刷推估模式之建立研究」(2011,

港研中心)亦曾應用克利金誤差修正雷達估計降雨誤差,以掌握雨量 的空間變化特性。本計畫考量前人研究,並應用空間地理資訊系統 GIS 內之克利金內插計算模組,進行研究區域內之降雨分佈之推估,

並進一步計算出每個坡面單元之平均降雨參數,以進一步進行相關統 計分析。