降雨和地震對崩塌侵蝕的影響

大規模的地震以及極端降雨，皆為台灣誘發崩塌侵蝕重要因子，本 節比較台灣極端降雨與大規模地震所造成的崩塌侵蝕量。

1999 年集集大地震為台灣近百年來規模最大的地震，芮氏規模為 7.3，

美國地質調查局測得矩震級為 7.6，震源深度 8.0 公里。造成超過 10,000 個 崩 塌 地 ， 其 中 81% 的 崩 塌 地 集 中 在 地 表 平 均 水 平 加 速 度 (mean horizontal peak ground accelerations, PGA) > 0.15g 的範圍內 (Khazai and Sitar, 2004)。圖 6-4 左為集集大地震地表平均水平加速度分布與 2002 年崩 塌分布 (崩塌地並未區分新生與舊有崩塌地，假設圖中大部分的崩塌地為 集集大地震所引發)。由圖發現大部分的崩塌集中在水平加速度 0.15g 的範 圍內，石門水庫的南部、高屏溪的北部與曾文水庫集水區坐落於此範圍 內。

大量崩塌集中在大甲溪 (谷關到德基段) 與濁水溪流域，若假設這兩 個集水區應可代表集集大地震對崩塌侵蝕量的效應。根據大甲溪前後兩 期數值高程模型比對，大甲溪流域新生崩塌體積共計25.91 Mm³ (Chiou et al., 2007)，崩塌侵蝕量為 85.51 mm。又根據 2000-2007 年濁水溪流域輸砂 量資料濁水溪流域，地震所造成的崩塌土砂重量共計 320±80 Mt，密度以 2.75×10³ kg m^-3計，則崩塌體積為 116±30 Mm³，崩塌侵蝕量為 43±7 mm (Hovius et al., 2011)。

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資料來源:中央氣象局與成功大學地球科學系劉正千教授

圖6-4 集集大地震水平加速度與莫拉克颱風累積雨量

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2009 年莫拉克颱風的最大累積雨量，發生在高屏溪流域與曾文水庫 集水區，平均累積雨量約 2,000 mm，其次為太麻里溪流域與林邊溪流域，

平均累積雨量約為 1,600 mm。而崩塌也集中在這些高累積雨量的集水區 (崩塌地並未區分新生與舊有崩塌地，假設圖中大部分的崩塌地為莫拉克 颱風所引發的)，根據本研究崩塌體積分析結果，莫拉克颱風在高屏溪流 域產生534.25±39.37 Mm³的崩塌體積，侵蝕量為186.28±13.73 mm；在曾 文水庫集水區產生 49.86±6.36 Mm³ 的崩塌體積，侵蝕量為 104.09±13.27 mm。此外，本研究分析太麻里溪流域之崩塌體積共計 80.22±31.54 Mm³ (圖 6-5)，侵蝕量更高達 363.80±143.04 mm，崩塌侵蝕主要來自上游包盛 社附近的大規模崩塌，崩塌體積估計約為 33.86±14.22 Mm³。太麻里溪之 崩塌侵蝕量約為高屏溪流域的2 倍，曾文水庫集水區的 3.5 倍。將該三個 集水區的崩塌體積加總共計664.33±50.85 Mm³。

紅色外框為莫拉克颱風後新生崩塌地

圖6-5 莫拉克颱風在太麻里溪造成的新生崩塌地

接著，將地震與極端降雨所引發的崩塌侵蝕量比較後發現，極端降 雨不管是在崩塌體積或是侵蝕量中，皆高於地震所引發的崩塌侵蝕量。

142 al., 2011)，兩者發生時間頻率相當。從長期的時間尺度來看，在 1910-2010 年，台灣共發生 70 場地震矩規模 > 5、震源深度 < 35 平方公里的

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轉繪自Keefer (1994)，紅色稜形表示集集大地震與汶川地震；黃色圓圈為 Keefer (1994)蒐集的世界地震誘發崩塌事件，其中(1)Arthur's Pass, New Zealand 1929；(2)Buller, New Zealand；(3)Torricelli Mtns., New Guinea 1935；

(4)Assam, India 1950；(5)Daiy City, Calif. 1957；(6) Inangahua, New Zealand 1968；(7)Peru 1970；(8) Papua New Guinea；(9)Guatemala 1976；

(10)Darien, Panama 1976；(11)Mammoth Lakes, Calif. 1980；(12)Coalinga, Calif. 1983；(13)El Salvador 1986；(14) Ecuador 1987；(15)Loma Prieta, Calif. 1989。黑色線段表示為黃色圓圈迴歸關係式。各颱風的崩塌體積則 為藍色方塊，並依據迴歸公式反算相當的地震規模。

圖6-6 比較各地地震與豪雨誘發的崩塌體積

144 49.86±6.36 Mm³的崩塌體積，相當於186.28±13.73 mm 與 104.09±13.27 mm 侵蝕量，相較於其它颱風事件，海棠颱風的崩塌體積分別為