豪雨誘發山崩雨型特性探討

山崩之發生，通常包含內部條件因子與外部誘發因子，其中外部誘發因 子主要包含降雨及地震。本計畫著重於降雨誘發之山崩類型，而雨型的概念 與分析已於第五章內概述，本節擬進一步彙整「水土保持局土石流防災資訊 網-重大土石災情報告」及本計畫之實際山崩時間點調查成果所繪製之降雨組 體圖(詳附錄五)，進行雨量及區域性山崩發生之關聯性探討。

初步彙整「水土保持局土石流防災資訊網-重大土石災情報告」2010 年 起之各年度重大災害案例後顯示(圖 5.5-1)，颱風豪雨期間之山崩災害發生具 有一定程度之區域性。以 2010 年梅姬颱風為例(如圖 5.5-1(a)、(b)所示)，宜 蘭地區之山崩災害於 2010/10/21 AM10:00 發生第一起事件後，隨即於後續 7 小時內陸續發生 22 起災害事件；其他如 2011 年奈格颱風、2012 年蘇拉颱風、

2013 年蘇力颱風等皆有類似現象(如圖 5.5-1(c) ~ (h)所示)。進一步針對宜蘭 地區目前所得之降雨資料進行統計後發現(表 5.5-1)，各災害發生時之瞬時降 雨強度至少約在 37mm/hr 以上，此數據顯示高降雨強度於誘發岩屑崩滑型山 崩具有重要影響。此外，各案例顯示誘發岩屑崩滑之累積雨量至少約在 220mm 以上，平均降雨強度則至少在 11.7mm/hr 以上，開始發生區域性災害 前之 3、6、12、24、48、72 小時累積雨量亦各有其最小值，惟此部分仍待 未來持續案例分析後方可歸納分析。

本計畫亦利用自 100 年迄今超過 941 處山崩時間點調查資料進行雨量分 析(表 5.5-2)，結果顯示山崩發生於最大降雨強度起算 3 小時內、山崩發生於 第二或第三大降雨強度起算 3 小時內之案例各佔約 23.2%及 25.7%，亦即約 有 48.9%之案例為高降雨強度所誘發之災害，另外 51.1%則主要因累積雨量 達一定量值後誘發災害，由此可見降雨強度(時雨量)及累積雨量為山崩預警 成效之關鍵。然而，累積雨量計算方式繁多，仍需進一步篩選適合作為山崩 預警之雨量參數。本計畫初步以調查之案例資料，彙整計算其山崩發生前 3

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小時累積雨量(R3)、山崩發生前 6 小時累積雨量(R6)、山崩發生前 12 小時累 積雨量(R12)、山崩發生前 24 小時累積雨量(R24)、山崩發生前 48 小時累積 雨量(R48)、山崩發生前 72 小時累積雨量(R72)等雨量參數資料，並計算各參 數之變異係數進行比較(表 5.5-3)，由於變異係數可衡量資料的離散程度，因 此若變異係數越小，則可顯示該資料愈趨集中，也較可能用來作為預警指標，

其計算方式如下：

μ

其中 為標準差，μ為平均值。分析結果顯示，山崩發生前 24 小時累積雨量 (R24)之變異係數僅 0.38，為所有參數內變異最小之參數，顯示當 24 小時累 積雨量達一定程度後，山崩便有可能發生。此外，透過 941 個案例資料分析 中亦得知，超過半數以上的案例在降雨歷程 24 小時內即發生崩壞，顯示 24 小時累積雨量係相當重要之指標。圖 5.5-2(a) ~ (d)也呈現了 2001-2013 重要 颱風事件誘發淺層岩屑崩滑之雨量特性，其 24 小時累積雨量約為 200-500 mm，3 小時平均降雨強度則介於 10-50 mm/hr，降雨延時約為 10-36 hr，事 件累積雨量約為 120-580 mm，可供參考。

經由上述初步分析與文獻回顧後(Cheung et al., 2006; Liao et al., 2010)，

本計畫擬以「3 小時平均降雨強度」及「24 小時累積雨量」做為淺層岩屑崩 滑雨量預警參數，並利用山崩時間點調查資料嘗試進行雨量預警門檻之率定

，提供後續防災應變規劃參考。

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(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

(g) (h)

圖 5.5-1 梅姬、奈格、蘇拉、蘇力等颱風之區域性山崩災害雨量組體圖

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表 5.5-1 梅姬、奈格、蘇拉、蘇力等颱風之區域性山崩災害雨量資料

事件名稱 2010 年

梅姬颱風

2011 年 奈格颱風

2012 年 蘇拉颱風

2013 年 蘇力颱風

區域 宜蘭 宜蘭 宜蘭 苗、中、投、高

各災害發生瞬時降雨強度

之平均值(I) 45.4 37.1 74.5 20.8

區域性災害開始發生之

累積雨量(R) 220.5 420.5 727.5 171.5

區域性災害開始發生之

降雨延時(D) 17.0 36.0 59.0 9.0

區域性災害開始發生之

平均降雨強度(Iavg) 13.0 11.7 12.3 19.1

區域性災害開始發生

前 3 小時累積雨量(R3) 76.5 29.0 156.0 132.0

區域性災害開始發生

前 6 小時累積雨量(R6) 116.5 53.0 257.5 156.0

區域性災害開始發生

前 12 小時累積雨量(R12) 196.5 192.0 331.0 175.5

區域性災害開始發生

前 24 小時累積雨量(R24) 230.5 269.5 441.0 175.5

區域性災害開始發生

前 48 小時累積雨量(R48) 353.0 420.5 639.0 175.5

區域性災害開始發生

前 72 小時累積雨量(R72) 436.5 420.5 738.5 175.5

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類型 示意圖 數量 百分比 百分比小計

山崩發生於最大降雨強度 起算 3 小時內 (由降雨強度誘發山崩)

218 23.2%

48.9%

山崩發生於第二或第三大 降雨強度起算 3 小時內

(由降雨強度誘發山崩)

242 25.7%

山崩並非發生於峰值 (由累積雨量誘發山崩)

481 51.1% 51.1%

總計 941 100% 100%

表 5.5-3 實際山崩時間點各累積雨量參數變異係數分析

累積雨量參數種類 變異係數

山崩發生時累積雨量(R) 0.42 山崩發生前 3 小時累積雨量(R3) 0.86 山崩發生前 6 小時累積雨量(R6) 0.68 山崩發生前 12 小時累積雨量(R12) 0.47 山崩發生前 24 小時累積雨量(R24) 0.38 山崩發生前 48 小時累積雨量(R48) 0.41 山崩發生前 72 小時累積雨量(R72) 0.45

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24hrs accumulated rainfall

R₂₄ (mm)

0 200 400 600 800 1000

2001 TORAJI 2001 NARI 2004 AERE 2005 HAITANG 2009 MORAKOT 2010 FANAPI 2010 MEGI 2012 SAOLA 2013 SOULIK

(a) 山崩發生時 24 小時累積雨量

3hrs rainfall intensity

I₃ (mm/hr)

0 20 40 60 80 100 120

2001 TORAJI 2001 NARI 2004 AERE 2005 HAITANG 2009 MORAKOT 2010 FANAPI 2010 MEGI 2012 SAOLA 2013 SOULIK

(b) 山崩發生時 3 小時平均降雨強度

accumulated rainfall

R (mm)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

2001 TORAJI 2001 NARI 2004 AERE 2005 HAITANG 2009 MORAKOT 2010 FANAPI 2010 MEGI 2012 SAOLA 2013 SOULIK

(c) 山崩發生時累積雨量

duration

D (hr)

0 20 40 60 80

2001 TORAJI 2001 NARI 2004 AERE 2005 HAITANG 2009 MORAKOT 2010 FANAPI 2010 MEGI 2012 SAOLA 2013 SOULIK

(d) 山崩發生時降雨延時 圖 5.5-2 各區域性降雨誘發山崩災害之降雨特性

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