逕流對淺層坡地崩塌影響分析

前節所述皆為單純考量降雨對淺層坡地崩塌之影響，相較於坡地內水 平側向邊界之地下水位，坡地之地表逕流具有較快的反應時間，所以對於 降雨引發之坡地淺崩塌分析，有其必要在固定坡地內水平側向的地下水流 邊界條件下，考量地表逕流之影響。此處進一步考量坡面上游具逕流入流 0.0001 m²/s，採用相同坡地條件下，均勻降雨 12 小時降雨強度 25 mm/s，

分別模擬僅考慮降雨與上游具逕流入流案例，崩塌模擬結果如圖 5.17，由 結果可知，考慮逕流入流後安全係數明顯隨時間下降速度更快，約為 9 小 時處發生崩塌。圖 5.18 為累積入滲量計算，由圖中可知，考慮逕流入流後 坡面累積入滲量更多，更多的地表水入滲至坡地內。圖5.19 與圖 5.20 為坡 地內孔隙壓力分布，考慮逕流入流後坡地內孔隙壓力隨時間上升更快，坡 地更易發生崩塌。由上述吾人可知，逕流入流對淺層坡地崩塌具明顯影響，

以下分別探討不同入流大小、延時與入流型態對淺層坡地崩塌之影響。

不同入流大小

首先考慮不同逕流入流大小對淺層坡地崩塌影響，採用相同坡地條件 下，圖 5.21 為考慮一降雨事件 12 小時均勻降雨 200mm，並且於坡面上游 給予均勻入流0.00001 m²/s、0.00002 m²/s、0.00004 m²/s 與 0.0001 m²/s 等案 例淺層坡地崩塌模擬結果，由結果可知，除入流0.00001 m²/s 案例外，其餘 入流皆發生崩塌，且逕流入流越大越快發生崩塌，由圖 5.22 可知，逕流入 流越大地表累積入滲量越多，圖 5.23 孔隙壓力分布顯示在上游具愈大逕流 入流量狀況下，坡地內孔隙壓力上升愈大。因此，吾人可知入流大小明顯 影響崩塌是否發生與崩塌發生時間。

不同入流延時

接下來考慮不同逕流入流延時對淺層坡地崩塌影響，採用相同坡地條 件下，圖 5.24 為考慮一降雨事件 12 小時均勻降雨 200mm，並且於坡面上 游給予均勻入流0.00016 m²/s 持續 3 小時，0.00008 m²/s 持續 6 小時、0.00004 m²/s 持續 12 小時等案例淺層坡地崩塌模擬結果，由結果可知，在第 3 小時，

入流0.00016 m²/s 案例安全係數最小，但各種入流情況皆未發生崩塌，在第 3 小時後，入流 0.00016 m²/s 案例已停止入流安全係數上升。在第 6 小時，

入流0.00008 m²/s 案例安全係數最小，在第 9.5 小時，入流 0.00004 m²/s 案 例發生崩塌，其餘情況地表因已停止入流皆未發生崩塌。圖 5.25 為不同逕 流入流延時累積地表入滲量，圖5.26 為坡地內孔隙壓力分布，由圖 5.25 與 圖5.26 可知，在第 3 小時，入流 0.00016 m²/s 案例累積入滲量最大，且坡 地內孔隙壓力最大。在第4 小時，入流 0.00016 m²/s 案例已停止入流，坡地 內孔隙壓力下降，因此安全係數回升，入流0.00008 m²/s 案例坡地內孔隙壓 力最大，安全係數最小。在第12 小時，入流 0.00004 m²/s 案例累積入滲量 最大，且坡地內孔隙壓力最大。由上述吾人可知不同逕流入流延時明顯影

響崩塌是否發生，對崩塌發生時間有重大之影響。

考慮逕流入流發生具延遲時間於降雨第 2、4、6、8 與 10 小時發生，

且結束於降雨過後第 2、4、6、8 與 10 小時，入流歷線如圖 5.27。圖 5.28 為安全係數模擬變化，由結果可知，延遲0、2 與 4 小時於降雨過程中發生 崩塌，其餘皆未發生崩塌，但是延遲6 小時於降雨過後 3.8 小時發生崩塌，

延遲8 小時於降雨過後 4.9 小時發生崩塌，延遲 10 小時於降雨過後 5.9 小 時發生崩塌。圖5.29 為延遲 4 小時案例第 12 小時與第 16 小時孔隙壓力分 布，由圖中可知降雨過後地表持續逕流入流，坡地內孔隙壓力依然持續上 升，地下水位升高。由上述吾人可知不同逕流延遲時間，可能造成降雨過 程未發生崩塌，降雨停止後可能因地表逕流持續入流而發生崩塌。

不同入流型態

進一步探討不同入流型態對淺層坡地崩塌之影響，考慮入流歷線如圖 5.30，採用相同坡地條件下，分別考慮最大逕流入流量 0.0002 m²/s 與 0.00008 m²/s，圖 5.31 為安全係數模擬變化，由結果可知，雖然安全係數變化差異 不大，但在最大逕流入流量0.0002 m²/s 案例中，前進型最快發生崩塌，中 央型次之，後退型最慢發生崩塌，在最大逕流入流量0.00008 m²/s 案例中，

僅後退型發生崩塌。因此，吾人可知不同逕流入流型態亦影響崩塌是否發 生，崩塌發生時間可能因而不同。

第六章 模式之應用分析

藉由坡地崩塌模擬搭配進一步分析，可達到即時預警之工作，目前即時 預警多數研究皆是以降雨特性(總降雨量、降雨延時與降強度)做為預警研判 之依據，即「降雨門檻值」。早期崩塌預警之降雨門檻研究係以統計法為基礎，

即針對一特定小區域或坡地，蒐集歷年來造成該區域發生崩塌之降雨事件之總降 雨量與降雨延時，再利用統計理論描繪出降雨門檻曲線，然而以統計法繪製特定 區域之降雨門檻曲線須仰賴過去大量之崩塌調查資料，因此無法用於調查資料較 少之區域，近年來部分與即時預警相關之研究改採定率模擬法為基礎以推估降雨

門檻曲線，如圖 6.1，定率模擬法在即時預警上與統計法具有相同之功能，差別

在於後者繪製降雨門檻曲線係依據數學模式模擬結果，而非過去實際崩塌調查資 料，定率模擬法僅需少量過去崩塌資料做為模式率定驗證之用，可適用於調查資 料較少之區域。本章節首先利用所發展之模式建構降雨門檻值曲線，探討與過去 模式所產生門檻值曲線之差異，再進一步藉由實際案例，建構降雨逕流門檻值曲 線，依分析結果給定相關之建議。