第三章 颱風事件對埋積河谷地形再作用情形
第二節 邊坡與支流於颱風事件的變動
表 3-2 研究區各岩性組合之崩塌事件規模統計
圖 3-22 研究區蘇迪勒颱風崩塌分布圖
表 3-3 蘇迪勒颱風崩塌面積分類表 崩塌面積
(ha)
全區 平廣溪 小坑溪 磺窟溪
個數 % 個數 % 個數 % 個數 % 0-0.2 94 87.04 84 77.78 7 6.48 3 2.78 0.2-0.4 8 7.41 6 5.56 2 1.85 0 0 0.4-0.6 2 1.85 0 0 1 0.93 1 0.93
>0.6 4 3.7 4 3.7 0 0.00 0 0 總計 108 100 94 87.04 10 9.26 4 3.7
圖 3-23 蘇迪勒颱風崩塌事件面積與坡度關係圖
2.支流河道的溪溝沖蝕(土石流)分布與地形變化
極端降雨通常會造成河川流量提升,促使河流搬運能力增加,將更多原先 位於河道、谷床或來自邊坡的土砂碎屑帶到下游,造成支流有土砂沖蝕的情 形,大量的土砂供應甚至會造成土石流的狀況,影響谷床寬度與谷口的堆積地 形。檢視在蘇迪勒颱風剛過之後研究區內各條支流的土砂沖蝕、堆積狀況,有 29 個支流子集水區的溪溝出現沖蝕(土石流) (圖 3-24),其中 23 條位於平廣 溪,4 條在小坑溪,2 條位在磺窟溪流域;所有發生沖蝕(土石流)的溪流中,有 20 個支流具有埋積或是谷口具有土石流扇或扇階的特徵(表 3-4),有 12 個子集 水區的溪溝目前被劃定為土石流潛勢溪流。
圖 3-24 蘇迪勒颱風支流子集水區沖蝕(土石流)溪溝分布圖
表 3-4 沖蝕(土石流)溪溝原地形特徵 颱風前
溪溝有埋積特徵
颱風前 溪溝無埋積特徵
谷口「有」土石流扇或扇階 9 4
谷口「無」土石流扇或扇階 7 9
以航照判釋颱風事件前的各支流谷床形態,這 29 條發生沖蝕(土石流)的支 流當中,有 13 條支流的主要溪溝谷床無明顯平底形態,這些支流的集水區面積 較小、主要溪溝的坡度皆在 30%以上;另外 16 條可在航照上判釋出主要溪溝下 游呈現較寬平的埋積谷床特徵,顯示這些支流在前期地形事件中可能曾發生土 石流並且堆積土砂材料,這 16 個集水區的面積大多在 50 公頃以上,主要溪溝 的坡度相較於無明顯平底形態的溪溝緩(圖 3-25)。
圖 3-25 沖蝕(土石流)溪溝坡度與集水區面積散布圖
比較這幾條沖蝕(土石流)溪溝在颱風後的谷床寬度變化(表 3-5),多數發 生沖蝕(土石流)的溪溝谷床無顯著的寬度變化,僅平廣溪流域內的 PG04、
PG05、PG34、PG35、PG46 集水區的主要溪溝可以判釋出谷床有明顯加寬情 形,顯示這 5 條溪溝有較大的土石流發生造成植被沖開,並且可能有較多土石 堆積在支流溪谷中(圖 3-26、圖 3-28、圖 3-30、圖 3-31)。
表 3-5 蘇迪勒颱風前後子集水區主要溪溝之谷床變化個數統計表 蘇迪勒颱風後谷床變化
平廣溪(62 條) 小坑溪(17 條) 磺窟溪(27 條) 颱風前谷床平底形態 A B C A B C A B C
平廣溪 無明顯平底形態
6 5
37具有平底形態
12
0 2小坑溪 無明顯平底形態
1
0 12具有平底形態
3
0 1磺窟溪 無明顯平底形態
1
0 16具有平底形態
1
0 9*代號說明:A-河道受明顯土石沖刷,谷寬無明顯變化,B-河道受明顯土石沖刷,谷床加寬,
C-無可偵測之變化
圖 3-26 PG04 集水區颱風前後之正射影像(位置參見圖 3-24)
左為蘇迪勒颱風前之影像,河谷植生茂密無明顯寬平的谷床,但谷口有土石流 扇且有房屋建設。右為蘇迪勒颱風後,大面積邊坡崩塌產出的土砂將谷床沖刷 加寬,並堆積在土石流扇上。目前本土石流溪溝已有整治(圖 3-27)。
圖 3-27 PG04 集水區之空拍影像(2018.07.15 拍攝)。溪溝已進行整治。
圖 3-28 PG05 集水區颱風前後之正射影像(位置參見圖 3-24) 蘇迪勒颱風前(左)谷床狹窄且植生茂密(圖 3-29a)。蘇迪勒颱風後(右)集水區 發生崩塌,大量土砂沖刷河谷致使谷床加寬。目前此溪溝已進行整治(圖 3-29b)。
圖 3-29 PG05 集水區溪溝近照
照片 a 為蘇迪勒颱風前之 Google 街景影像(攝於 2015.07),谷床狹窄且植生茂 密;照片 b 為該河谷之近況(攝於 2018.02.16),由於蘇迪勒颱風時受土石沖 刷、堆埋而加寬,考量谷床上的大量土砂材料容易造成下一次土石流災害,目 前該溪溝已進行整治。
a b
圖 3-30 PG34、PG35 集水區颱風前後之航照影像(位置參見圖 3-24) PG34 集水區谷口具有土石流扇特徵,PG35 集水區谷口有扇階特徵,暗示其曾 發生土石流。蘇迪勒颱風前(左圖)兩條溪溝植生茂密,航照上判釋不出有明顯 寬平的谷床;蘇迪勒颱風後(右圖)植被被沖開而較能看出其下游谷床寬度。
圖 3-31 PG46 集水區颱風前後之正射影像(位置參見圖 3-24) 蘇迪勒颱風前(左圖)該溪溝植生茂密(圖 3-32a)。蘇迪勒颱風後(右圖)集水區 內無崩塌發生,但有明顯沖蝕加寬的情形。目前本土石流溪溝已有整治(圖 3-32b)。
圖 3-32 PG46 集水區溪溝近照。照片 a 為蘇迪勒颱風前之 Google 街景影像(攝 於 2015.07),照片 b 為該河谷之現況(攝於 2017.09.22)。
土石流扇是前期地形作用所留下的塊體流動堆積特徵,在類似的地形地質 與氣候條件下,土石流扇所屬的溪溝仍有再度發生土石流的可能性,在蘇迪勒 颱風事件中便有案例映證。在本次颱風事件發生土石流且谷口具有土石流扇或 扇階的 13 條溪溝中,PG04 和 PG44 兩個子集水區谷口的土石流扇,扇面受土 石流作用影響而有新的土石堆積,這兩個土石流扇的集水區源頭有顯著的崩塌 發生,因此帶來大量沉積物(圖 3-33、圖 3-34);PG08 與 PG35 集水區谷口有 扇階特徵,於本次事件中階面雖未受影響,但溪溝有明顯的土石流溢淹、堆積 情形,甚至造成房屋受損(圖 3-37、圖 3-38)。
圖 3-33 PG04 土石流扇災後正射影像(右)與土石流堆積近照(左)。
本次颱風事件造成大量土砂堆積於土石流扇之扇面,並沖毀扇面上之房舍。
a b
(照片轉載自張志新等,2015)
圖 3-34 PG44 集水區颱風前後之正射影像(位置參見圖 3-24)
颱風前此集水區之谷口即有土石流扇,且溪溝谷口處有房舍(圖 3-35a),扇面 上有小塊農地利用;颱風後土石流在扇面上堆積大量土石並造成房屋損毀(圖 3-35 圖 3-35b),目前該土石流溪溝已整治完畢(圖 3-36)。
圖 3-35 PG44 集水區土石流溪溝近照
照片 a 為蘇迪勒颱風前之 Google 街景影像(攝於 2015.07),照片 b 為颱風過後 之土石堆積狀況(轉載自張志新等,2015)。
圖 3-36 PG44 土石流扇整治後之空拍影像(2017.11.26 拍攝)
圖 3-37 PG08 土石流災後正射影像(右)與土石流堆積近照(左)(照片轉載自水 土保持局,2015)
圖 3-38 PG35 土石流災後正射影像(右)以及從上游往下游拍攝之土石流堆積近 照(左)(照片轉載自周憲德等,2016)
3.各支流子集水區的崩塌與沖蝕(土石流)溪溝分布
在本次颱風事件中,研究區內有 14 塊崩塌地發生在主流河道兩岸,其餘崩 塌多發生在支流子集水區溪溝兩側的邊坡,三個流域共 106 個子集水區當中,
有 37 個子集水區內有發生崩塌,各子集水區的崩塌可能引致支流溪溝發生土石 流。本研究檢視蘇迪勒颱風造成之崩塌與沖蝕(土石流)溪溝的分布(圖 3-39),
統計各流域有無崩塌與沖蝕之子集水區個數,顯示「有崩塌,有沖蝕(土石 流)」的子集水區共有 24 個,「有崩塌,無沖蝕(土石流)」的子集水區共 13 個,「無崩塌,有沖蝕(土石流)」的子集水區為 5 個,其餘皆無發生崩塌與沖蝕 (土石流)事件(表 3-6)。
表 3-6 各流域有無崩塌與沖蝕(土石流)之子集水區個數統計 崩塌
沖 蝕
(
土 石 流)
有 無
平廣溪 小坑溪 磺窟溪 總計 平廣溪 小坑溪 磺窟溪 總計 有 19 3 2
24
4 1 05
無 10 2 113
29 4 2464
圖 3-39 蘇迪勒颱風崩塌與土石流分布圖
第三節 小結
本研究以數值航測系統檢視立體像對,判釋 2015 年 8 月 7 日至 9 日之間侵 襲台灣的蘇迪勒颱風對研究區造成的影響,應用兩期航照資料(2015.06.30、
2015.08.10),比對蘇迪勒颱風前後的地表變化以判別主流地形單元受側蝕或溢 淹的影響範圍、邊坡與支流的崩塌沖蝕情形。主流方面顯示平廣溪的上游河段 與小坑溪的河道有大小不一的石塊與土砂混雜,而平廣溪最下游河段谷床還有 明顯土砂淤埋,磺窟溪谷床則無明顯影響。邊坡與支流部分,整體而言本次事 件中的崩塌率並不高,各子集水區的崩塌面積多在 0.2 公頃以下,但有部分發 生在主流河岸谷壁;發生沖蝕(土石流)作用的溪溝共有 29 條,支流沖蝕出的土 砂材料和主流河岸的崩塌沉積物進入主流,也對主流谷床地形造成影響。
根據地形單元受影響範圍以及河道中的沉積物特徵,判斷主流發生之地形 作用,結果為:平廣溪上游主要發生土石流,並逐漸轉化為高含砂水流(洪 水),至中下游則以高含砂水流或洪水的作用為主;小坑溪判斷有土石流作用的 影響,磺窟溪根據主流河道的河水與沉積物特徵判斷主流為洪水作用,但無溢 淹。
另一方面本研究整理各支流子集水區有無發生崩塌與土石流的分布,可歸 納出四種狀況,其中「無崩塌,有沖蝕(土石流)」者尚需進一步從沉積物的供 應和驅動沉積物下移的因子進行討論,將於第四章說明。