地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究

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(1)地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 內政部建築研究所研究報告中華民國 94 年 11 月.

(2) 094-301070000G3-050. 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 研究主持人：陳建忠組長協同主持人：施鴻志研. 究. 員：周士雄. 研究助理：張尚文廖采崡康合蟬. 內政部建築研究所研究報告.

(3) 中華民國 94 年 11 月.

(4) 目次. 目. 次. 表次 …………………………………….…..…………………………..............…Ⅲ 圖次 …………………………………………..……………………....…………...Ⅳ 摘要 …………………………………….…..………………………………......…Ⅶ 第一章緒論 …………………………………….…..……………………....…1 第一節研究動機與目的 ………………………..……………………..1 第二節研究內容與方法 ………………….…………..…………...…..2 第三節研究流程 ………………….………...……………………......…..4 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討 ………......….…..7 第一節地震災害風險評估 ………………………………..…..….…..7 第二節減緩災害風險之土地使用管理 …….………….....…….23 第三節風險減緩策略評估體系 …………………………….....…..38 第三章實證地區地震災害風險分析 …………………….......….....41 第一節地區發展概況 …………………………………….….……......41 第二節災害環境分析 ……………………….……………….………..52 第三節暴露與傷害性分析 ………………………...…………....…...60 第四章實證地區地震災害風險減緩策略分析 …………...........67 第一節問卷成員分析 ……………………………………….…….......67 第二節減緩效果分析 ………………………………………..………..70 第三節實施可行性分析 …………………...…………………….…...82 第五章實施機制擬定 ……………………….…………………………....91 第一節風險分區劃設 …………………………………...……..…...…91 第二節風險減緩策略決定 ……………….…………...……….……97 第三節都市計畫檢討 ……………………………………….………..102 第六章研究發現. ………………………………………….......……....…..113. 第七章結論與建議 …………………………………………......…....…..115 第一節結論 ……………………………………………………......…….115 第二節建議 ………………………………………………………..….....116 I.

(5) 目次. 附錄一 HAZ-TAIWAN 之建物使用類型分類. ……………..…......119. 附錄二第一次專家會議會議紀錄. ……………………….............125. 附錄三第二次專家會議會議紀錄. ………………………….……129. 附錄四地震風險減緩效果評估問卷. ……………………….…...133. 附錄五期初審查會議意見回覆表. ………………………...…..…149. 附錄六期中審查會議意見回覆表. …………………………….…155. 附錄七期末審查會議意見回覆表. …………………………….…159. 附錄八相對性風險分析之操作說明參考書目. ……………………….…...163. ……………………………………………….……………….....…177. II.

(6) 表次. 表. 次. 表 2-1 表 2-2 表 3-1 表 3-2 表 3-3 表 3-4 表 3-5 表 4-1 表 4-2 表 4-3 表 4-4 表 4-5 表 4-6. 實質設施內容表 .………………………….….……..………..…10 土地使用規劃與重要風險 ..………………….…………..….25 人口成長分析 …..……...………………………….………..…....44 建築物相關因子 …..…………………………………………….46 湖子內地區重要設施一覽表 ….……………….………......49 維生管線相關因子 …..……………...…………….….....….…..51 建築物單位造價及耐用年數參照表 ..………...….…..….65 專家問卷成員之屬性組成表 ..……………...….……..…….68 地方官員問卷成員之業務關聯表 ..………………....…....69 各種災害程度下風險減緩措施效果的得點分佈 …..72 各種暴露程度下風險減緩措施效果的得點分佈 …..74 各種傷害性程度下風險減緩措施效果的得點分佈...76 各種災害程度下風險減緩措施效果得點的顯著性檢定結果 ………………………………………………..…..……..79 表 4-7 各種暴露程度下風險減緩措施效果得點的顯著性檢定結果 ………………………………………….……...…….….80 表 4-8 各種傷害性程度下風險減緩措施效果得點的顯著性檢定結果 ..…………………………….………………….....….80 表 4-9 風險減緩措施效果矩陣 ……………………….………..…....81 表 4-10 各風險減緩措施實施層面適合度得點的顯著性檢定結果 ..............................................................................................83 表 5-1 地震災害程度劃分原則 ..….….……………………..........….92 表 5-2 各種風險程度下的風險特徵組合原則 ..……….……....96 表 5-3 各種風險特徵組合下的措施減緩效果得點 ..….….....98 表 5-4 風險減緩策略矩陣 ..…………………………………....…......100 表 5-5 風險減緩措施的實施可行性評估結果 ……….……....101 表 5-6 湖子內都市計畫地區建築基地開發強度規定 ....….103 表 5-7 各土地使用分區的風險程度分析 ..………………..…....104 表 5-8 各土地使用強度的風險程度分析 ….………………..….108 III.

(7) 圖次. 圖. 次. 圖 1-1 研究流程圖…………………………………………..….........….…..….5 圖 2-1 破壞曲線的簡圖……………………….……………....…….….....…12 圖 2-2 脆弱性曲線集合的簡圖…………………….......…..….…….....…12 圖 2-3 HAZ-Taiwan 系統模組架構……………………..…..……..…......16 圖 2-4 地震災害風險減緩效果評估架構圖……….....……….…......40 圖 3-1 研究範圍圖……………………………………….....……….......….…41 圖 3-2 嘉義地區斷層分佈圖……………………….………...................…43 圖 3-3 湖子內地區產業分佈圖……………………..…..………….......…45 圖 3-4 湖子內地區土地使用現況分佈圖……..………….…….…..…45 圖 3-5 湖子內地區建物使用類型分佈圖………………………..……47 圖 3-7 湖子內地區建物結構類別分佈圖………………………..……48 圖 3-8 湖子內地區建物屋齡分佈圖………………............................…48 圖 3-9 湖子內地區建物樓層使用類別分佈圖………….……......…49 圖 3-10 湖子內地區學校分佈圖................................................................50 圖 3-11 湖子內地區危險設施分佈圖.....................................................51 圖 3-12 湖子內地區道路分佈圖...............................................................52 圖 3-13 梅山斷層地表加速度分佈圖….................................................56 圖 3-14 觸口斷層地表加速度分佈圖.....................................................56 圖 3-15 湖子內地區地表加速度分佈圖................................................57 圖 3-16 湖子內地區土壤液化機率分佈圖...........................................59 圖 3-17 湖子內地區土壤液化程度分佈圖...........................................60 圖 3-18 湖子內地區日間暴露程度分佈圖...........................................62 圖 3-19 湖子內地區夜間暴露程度分佈圖...........................................63 圖 3-20 湖子內地區傷害程度分佈圖......................................................66 圖 4-1 地方官員對風險減緩措施效果的認知分佈........................77 圖 4-2 公眾對風險減緩措施效果的認知分佈...................................78 圖 4-3 各項減緩措施已被執行的程度分佈.........................................85 圖 4-4 實施各項減緩措施被預期的行政作業複雜程度分佈…86 圖 4-5 實施各項減緩措施被預期的政府實施成本程度分佈…87 IV.

(8) 圖次. 圖 4-6 各項減緩措施的行政作業複雜性與政府實施成本的比較…………………………………………………………………..………88 圖 4-7 民眾對各項減緩措施的支持度分佈........................................89 圖 5-1 地震災害分區圖...................................................................................93 圖 5-2 暴露分區圖.............................................................................................94 圖 5-3 傷害性分區圖........................................................................................95 圖 5-4 地震災害風險分區圖........................................................................97 圖 5-5 湖子內地區都市計畫土地使用分區圖.................................102 圖 5-6 住宅區之風險程度分佈圖...........................................................105 圖 5-7 商業區之風險程度分佈圖……...............................................…105 圖 5-8 休閒專用區之風險程度分佈圖................................................106 圖 5-9 工業區之風險程度分佈圖...........................................................106 圖 5-10 關鍵性公共設施之風險程度分佈圖...................................107 圖 5-11 高度容積率（250％～320％）使用區之風險程度分佈圖........................................................................................................108 圖 5-12 中度容積率（120％～210％）使用區之風險程度分佈圖.........................................................................................................109 圖 5-13 低度容積率（20％～30％）使用區之風險程度分佈圖……………………………………………….………………..…109 圖 5-14 高度災害區內之土地使用計畫分佈...................................111. V.

(9) VI.

(10) 摘要. 摘. 要. 關鍵詞：地震災害、風險管理、土地使用、風險減緩一、研究緣起土地使用管理是防災策略的重要基礎。然而，對災害潛在地區進行嚴格發展管制，雖可避免人類遭受到災害的衝擊，但過度的使用管制仍有造成土地資源利用浪費的疑慮，此種衝突在天然災害頻繁而土地資源又相當有限的台灣地區，更是重要發展課題。綜觀整個地震災害風險的研究，從災害風險概念、資料庫與決策支援系統建置、災害風險損失評估到防災空間規劃，已提出具體的方法論與應用工具；這些豐碩成果如何落實到都市土地使用管理的實務層面，將是本研究所要解決的重要議題。二、研究方法及過程本研究透過地震災害風險評估相關文獻，整理地震災害風險因子，並以相對性風險比較方法，界定研究地區之相對風險程度；此外，透過專家地區規劃官員與民眾之問卷，評價與土地使用管理有關之風險減緩措施的效果，界定不同風險特徵下的各種主要與次要減緩措施，建立一個同時考量風險特徵與減緩措施的策略矩陣。在實際的應用上，配合研究範圍內的重要災害特徵與地區發展環境深入探討地區的風險分佈特性，並以風險減緩策略矩陣為基礎，研提減低災害風險的土地使用管理機制建議，包括在土地使用分區管制、營建管理、都市更新與都市計畫通盤檢討等層面的實施。三、重要發現經過各階段研究所獲致的成果，包括地震災害風險環境分析、風險減緩措施效果分析以及土地使用管理策略等三部分，本研究有下述之重要發現： (一) 地震災害風險環境的分析 1. 透過比較性風險分析（comparative risk analysis）方法，以所建立的風險評估指標，可呈現地區災害風險的相對程度分佈，對都市計劃檢討的資訊提供有很大的助益。. 2. 區域性的地震災害損失評估可利用 Haz-Taiwan 系統來進行，以里為單位，. VII.

(11) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 但需投入大量經費與時間。本研究所建立之相對性風險評估方法，可配合規劃街廓之需要以適當尺度之網格為單位，對於地方政府在進行主要計畫中土地使用規劃與管理的作業需求上，具有簡易快速的優點。 (二) 風險減緩措施效果的分析為界定各種與土地使用管理有關的風險減緩措施的影響效果，本研究進行專. 1. 家問卷，針對災害、暴露與傷害性等三個風險因子的不同程度情況，進行各項風險減緩措施的效果評量。結果顯示在不同風險特徵與不同風險程度下，各減緩措施之效果也有差異。本研究建立一個同時反映風險程度與減緩效果的風險減緩策略矩陣。結果顯. 2. 示，高度災害風險地區具有較佳風險減緩效果的主要減緩措施有「建築物結構強化」、「禁限建地區指定」、「土地使用機能檢討變更」、「土地使用強度檢討變更」與「防災規劃」等五項；中度災害風險分區的主要減緩措施有「建物結構強化」、「禁限建地區指定」與「防災規劃」等三項；低度風險區被認為實施風險減緩措施的整體效果並不會很大，因此無主要的減緩措施。 (三) 土地使用管理策略本研究提出以土地使用分區管制、營建管理、都市更新以及都市計畫通盤檢. 1. 討作為實施各項風險減緩措施的管理層面。結果顯示，直接以建築物為對象的減緩措施適合納入「營建管理」與「都市更新」之層面實施；與土地利用有關的減緩措施適合納入「土地使用分區管制」與「都市計畫通盤檢討」兩層面；與地區防救災作業有關的措施比較適合在「都市計畫通盤檢討」與「營建管理」層面實施，其他諸如風險資訊揭露、地震保險與風險稅等其他措施，被認為比較適合在「營建管理」作業中實施。各項土地使用管理機制都有其法源依據，風險減緩措施的相關內容若要納入. 2. 各個土地使用管理機制來執行，有必要先探討相關的法令規定條文。本研究針對每個風險減緩措施的執行所可能涉及的事項，檢視了土地使用管理相關的法令條文以利未來執行時的參考。四、主要建議事項根據本研究之各項重要成果與發現，針對可立即推廣運用與未來中長期可實施或加強的建議事項，列舉如下： (一) 立即可行之建議. VIII.

(12) 摘要. 研究方法的應用：主辦機關：各縣市政府協辦機關：內政部建築研究所、內政部營建署本研究所提出之地震災害風險相對性評估方法可提供地方政府進行都市地區之風險區劃分參考；此外，所建立有關災害風險分析的地質與土壤、都市經濟發展以及土地與建築使用等現況資料，應確保資料的持續更新。 1. 土地使用管理策略的實施：主辦機關：各縣市政府；協辦機關：內政部營建署；本研究所建構考量風險減緩的土地使用管理策略的架構，可提供地方政府的規劃決策單位作為都市計畫新定或檢討時的參考，建議在具體的實施規定上，地方政府應配合法令規定與視當地狀況來進行調整。 2. 災害防救業務的參考：主辦機關：行政院災害防救委員會；協辦機關：國家災害防救科技中心、各縣市政府；有關防救災能力強化與都市防災規劃等措施，屬於各縣市災害防救業務的範疇，可提供本研究成果作為其執行強化地區災害防救能力計畫時的參考。 3. (二) 中長期建議災害減緩措施的有效性研究：主辦機關：內政部建築研究所；為使專家學者的主觀判斷成果具有更客觀的科學性，建議專家問卷可擴大進行，同時輔以量化評量方法進行各項減緩措施的有效性敏感分析，亦將使風險減緩措施的效果評價更具信心。 1. 風險減緩策略實施的法令修訂：主辦機關：內政部營建署；協辦機關：行政院經濟建設委員會、內政部建築研究所；執行減緩地震災害風險的策略涉及龐雜的法令體系。未來如何搭配各項風險減緩措施的執行，提出強制性與獎勵性的規定，並解決與現有法令條文之衝突或重覆的部分，應有更深入的探討。 2. 多災害風險之土地使用管理策略研究：主辦機關：內政部建築研究所；協辦機關：行政院國家災害科技中心；不同類型的災害應有不同的土地使用管理的具體作為，本研究針對地震災害進行土地使用管制研究，建議應擴大至洪水、人為等其他災害之研究，最後彙整提出可處理多災害風險的土地使用管理策略。 3. IX.

(13) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. Abstract Keywords：earthquake disaster, risk management, land use, risk mitigation. Land use management is an important fundament for disaster prevention strategies. Strictly control development in potential hazard prone areas can prevent people from serious impact by disaster. However, it may lose the opportunities of utility welfare on land resources. This issue of value trade-offs between disaster prevention and land use development is urgent and important in Taiwan. Land use management for disaster risk consideration is a decision making mechanism which can efficiently evaluate the trade-offs between the losses due to potential natural disasters and the benefits of land development. With this mechanism, the aggressive strategies on land use can be drawn up respond to disaster risks. The study results can help urban planners to make the land use decisions with maximum risk-reduction in the future. The research area is Hu-tzu-nei urban planning district in Chia-Yi City. Through the investigated data of primary hazard characteristics and socioeconomic environment, we analyze the risk natures and spatial distributions on research area. The evaluation results of risk mitigation measures are integrated to land use decisions. The suggested land use management mechanism is then proposed accordingly.. X.

(14) 第一章緒論. 第一章第一節. 緒論. 研究動機與目的. 土地使用管理乃重要的防災策略之一，對災害敏感地區的嚴格發展管制雖然可避免人類遭受到災害的衝擊，但過度的計畫管制仍有造成土地資源利用浪費的疑慮，此種衝突在天然災害頻繁而土地資源又相當有限的台灣地區，更是重要之發展課題。自然災害事件在本質上具有機率性的風險特質，其發生可能帶來損失，但相對地也存在開發利益的機會；整合風險管理理念，可有效地考量這種潛在災害損失與開發利益之間的替換效果，提出因應災害風險的積極而適當的土地使用策略。傳統都市土地規劃的考量多以都市發展政策的達成、合理的人口分佈、經濟產業的成長、都市活動間之相容性等範疇為目標，甚少將災害風險的條件做適當地綜合性考量；而都市防災規劃的角色是在災害敏感地區劃設與限制條件訂定後，於可發展地區所制訂的都市計畫土地使用型態下指派防救災據點與路線，著重於災害發生後的救災與避難效率。從規劃目標來看，都市土地使用應該考量公眾安全，因此對於潛藏著各種包含自然與人為的可能災害情境的都市地區，需有較嚴格管制的土地使用計畫或適當的風險減緩策略。為達此一目標，應該透過災害風險研究所提供的資訊，在土地使用管理機制中反映災害風險的特性，據以提出適當的風險減緩策略。在都市地震災害的相關研究上，過去主要集中於工程與規劃領域，前者以不同災害對設施之破壞與波及程度之研究為主，包括土木工程領域在災害源、地質特性、防治材料與技術等，以及營建工程領域在衍生災害、危險度估算及設施破壞等的研究；後者則偏重在都市防災空間計畫研訂，包括防救災體系、避難空間、災民安置與救濟等的規劃。此外，環境相關領域也有許多災害的基礎性研究，包括災害分類系統、災害特性及損害程度之探討等。近三、四十年來，地震災害的風險研究陸續產生，不僅從災害所帶來損失與機率的觀點來探討其風險特性與大小，也進一步結合工程專業，提出降低風險的災害減緩策略。國內在都市災害風險與土地使用管理領域的研究發展已近二十年，早期從國科會防災科技研究系列開始，包括施鴻志（1988）從地區災害敏感性與風險意識分析，提出減低各土地使用類項災害的都市災害防治策略；施鴻志與林進基. 1.

(15) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. （1989）探討都市工業災害污染的影響效應，並以績效管制方法提出土地使用分區管制策略。1999 年集集大地震後，地震災害研究成為重要議題。內政部建築研究所即從 1999 年積極投入 Haz-Taiwan 系統的本土化與應用研究，整合災害危險與經濟損失估計的方法論，進行一系列地震災害損失評估及其在防災與都市計畫之應用的研究（包括陳建忠、詹士樑，1999；黃台生、馮正民，1999，2000；洪鴻智、詹士樑，2001；馮正民、林偵家，2001；何明錦、洪鴻智，2002；陳建忠、洪鴻智，2003；陳建忠、林峰田，2003；何明錦、洪鴻智、葉錦勳，2004 等），成為都市防災空間規劃的重要基礎。地震災害風險的學術論文也從災害損失決策支援系統、風險區劃設、地震保險費率評估到土地使用管理策略等（丑倫彰，1999；王玟傑，2000；許文科，2000；周士雄，2004a 等）。綜觀整個地震災害風險的研究，從災害風險概念、資料庫與決策支援系統建置、災害風險損失評估到防災空間規劃，已提出具體的方法論與應用工具；這些豐碩成果如何落實到都市土地使用管理的實務層面，包括土地使用管制、營建管理、都市更新與其他財稅等相關措施，將是本研究所要解決的重要議題。在前述研究基礎上，本研究目的在於探討土地使用管制措施在災害風險減緩上的效果，並提出其落實在都市土地使用管理機制的原則。從整體都市發展的觀點，全面性的土地使用管理應該考量地震、水災、工業災害等多災害境況，惟此涉及範圍與層面過於廣泛；本研究將以地震災害為探討對象，建立災害風險減緩措施評估方法，作為後續擴大至其他災害之基礎。歸納本研究目的包含以下三項：一探討影響各種土地使用型態之地區災害風險因子。二建立減緩災害風險之土地使用管理的評估方法。三研提都市地區在土地使用管理層面的災害風險減緩方針與原則。. 第二節. 研究內容與方法. 導入災害風險考量之土地使用管理是一個強調能夠建立有效權衡災害損失與土地開發利益之間替換效果的決策機制，藉以決定出可因應災害風險的積極性土地使用策略。都市地區具有多災害（multi-hazards）之風險特性，包含自然災害與人為災害兩部分；台灣地區最主要之災害種類，自然災害包含地震、洪水與土石流，人為災害則包含毒性物質外洩與火災爆炸。本研究以地震災害為例，建 2.

(16) 第一章緒論. 立適當之研究方法，作為後續擴大至多災害應用之基礎。在空間範圍上，以嘉義市湖子內都市計畫地區作為研究案例試作地區，配合範圍內的重要災害特徵與地區發展環境深入探討地區的風險分佈與特性，並結合可能的風險減緩策略進行評估，研提減低災害風險的土地使用管理機制建議，包括都市計畫通盤檢討、土地使用管制、都市更新、營建管理等內容與法規層面的原則。為達本研究目的，所進行的研究程序、內容與方法分述如下：一地震災害風險因子調查與資料庫建置在地震災害風險因子界定的部分，透過地震災害風險評估相關研究與 HAZ-Taiwan 評估系統的相關文獻回顧，整理對地震災害風險有貢獻的因子；同時，界定直接受到土地使用管理影響的因子，歸納為災害（hazard）、暴露（exposure）與傷害性（vulnerability）等三類，作為土地使用管理措施在地震災害風險減緩效果評估的目標。在實證區地震災害風險資料庫建置部分，以嘉義市湖子內都市計畫區為實證地區，建立案例試作所需的相關資料庫與圖層；此部分將配合地震災害風險因子在空間分佈上的分析，進行實地調查以蒐集相關的現況資料。二實證區地震災害風險因子分佈圖冊繪製透過實際調查與蒐集之資料，以地理資訊系統（GIS）工具繪製網格單元的各個地震災害風險因子的空間分佈現況圖；此外，採用相對性比較方法，估計實證區之地震災害、暴露與傷害性等三項風險因子的相對嚴重程度，並繪製空間分佈圖。三災害風險減緩策略評估本部分將回顧土地使用管理與災害風險減緩之相關文獻，歸納減緩地震災害風險的相關土地使用管理措施。接著，針對規劃、防災與營建等領域的專家學者進行各項災害減緩措施的問卷，界定各項措施在不同程度風險環境下的減緩效果，並提出風險減緩策略矩陣。. 3.

(17) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 四土地使用管理策略研擬經前一步驟所界定之各項土地使用管理措施在各種風險程度下的減緩效果後，本步驟將結合實證區地震災害風險的空間分佈狀況，提出以各個網格單元為基礎的土地使用管理措施，並加總形成地區土地使用管理策略。最後，為瞭解當地政府規劃決策成員與居民的風險認知與減緩策略支持度，將進行地區問卷調查，使最後研擬之土地使用管理策略具有實際可行的機會。五都市土地使用管理機制建議本步驟主要在探討各項風險減緩措施如何落實於各個土地使用管理層面，包括都市計畫通盤檢討、土地使用管制、都市更新與營建管理，透過專家問卷分析與當地都市計畫管制規定與相關法令檢討，據以確認各項風險減緩措施於各個土地使用管理層面實施的建議。. 第三節. 研究流程. 本研究包括文獻回顧整理、方法論建立與案例研究三大部分，最後提出適當之土地使用與風險管理機制建立之建議。各部份所包含步驟如圖 1-1 所示。. 4.

(18) 第一章緒論. 圖1-1 研究流程圖研究動機與目的. 災害種類與案例試作範圍確定. 理論與文獻回顧災害風險評估風險認知國外災害風險減緩措施國內都市防災計畫. 地震災害風險因子界定方法論建立. 風險減緩措施之影響效果分析. HAZ - Taiwan 之探討. 專家問卷調查. 風險減緩策略之評估. 地區發展資料收集與調查. 案例研究. 地區風險資料庫建置. 地區災害風險分析. 災害風險減緩策略研提. 地方政府規劃決策成員與居民問卷調查. 土地使用管理機制. 結論與建議資料來源：本研究整理. 5.

(19) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 6.

(20) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. 第二章. 地震災害風險評估與減緩策略之探討. 為能瞭解地震災害的風險特性，並提出一指標性的地震風險減緩措施之體系架構，本研究將針對地震災害風險評估、地震災害風險管理策略、災害風險與都市計畫等相關國內外文獻作回顧。. 第一節. 地震災害風險評估. 對於「風險」的定義有許多不同的措辭，但基本上專家學者都同意它是遭受來自於災害（hazard）中造成傷害（harm）的機率（probability），簡單來講，災害是風險的根源，亦即災害是一個能夠引起傷害的物質或情況。在相關的研究中，施鴻志（1988）曾提出都市災害的風險分析架構，並據以劃定都市災害地區，其觀點係以一般民眾的災害風險意識為主；災害的危險度評估則能夠深入探討災害的屬性，並瞭解其嚴重的程度，過去的研究多以單一災害事件或特定區域為對象，例如地震災害（陳亮全，1989；洪李陵，1991）、居住環境火災（謝國正， 1988）、山坡地開發計畫之風險評估（呂義豐，1991）等。此外，林建元（1993）. 亦曾針對山坡地開發災害風險進行負擔合理化的探討，丁育群（1999）從保險制度之建立探討山坡地的開發管理，都是國內走向災害風險管理的重要研究。. 一風險因子的組成風險辨識為風險評估的首要工作，其目的在於探求造成風險的可能元素，以提供後續評估與管理決策。風險辨識是一項即為廣泛的工作，例如在某些情況下，風險分析者可能被要求去分析已經被辨識的特定等級的災害事件（例如地震、洪水、火災或爆炸）的頻率與嚴重性；有的時候，分析者的工作可能必須辨識與分析在某種情況下可能導致嚴重後果的所有等級的事件。為辨識潛在災害事件，系統性方法是相當有幫助的。以階層性模式（ hierarchical holographic modeling）而言，多元模型（multiple models）被發展來呈現所被分析系統的各. 種向度（Bier, Haimes, Lambert, Matalas, & Zimmerman, 1999），例如，從最一般性的概念開始－地震災害風險，將共同描述此概念的分子予以分解，然後再將每個因子分解為次因子，以此類推。例如，為了瞭解一個都市的地震災害風險，我們需要知道都市可能遭受的一些災害；為了能夠評估都市的災害，則必須知道地. 7.

(21) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 表振動災害與附屬的災害，諸如液化、山崩與海嘯。透過此種系統性的階層模式來建立一個地區災害風險指標系統，比較能夠確實地辨識災害風險的可能因素。為探討地區地震災害風險的空間分佈特性，可在階層性的風險因子系統下建構一個災害風險指標系統，在這個指標系統中，地區災害風險的探討不僅應該檢視災害風險的預期後果（例如傷亡、經濟損失），也必須能夠考慮對災害風險有貢獻的因子（例如，經常的地震、脆弱的建築物）；如此，假如地區中存有許多典型引起更嚴重或更頻繁災害損失的特徵，它將被認為具有相對性的高風險。此種方法需要去定義對災害風險有貢獻的因子，並且假設每個因子與風險間都有正向（direct relation）或反向（inverse relation）的關係。假如一個因子與風險有正向關係，且 A 區域之因子值較 B 區域高，則 A 區域之災害風險也較高；假如相同因子與風險具有反向關係，則 A 區域之風險較 B 區域低。災害風險指標系統可以僅考慮相對性風險（relative risk），而不是絕對性風險（absolute risk）；因為災害風險的程度被理解為是連續、無單位、開放性尺度（open-ended scale）的，且大多不是只包含災害與非災害的一種二分類（binary categorization）。所以，迄今尚不存在有可衡量災害風險的單位，但是，一個地點的災害風險將能夠以相對於其它地點的方式來評估。根據 Davidson(1997)，所建立之地震災害風險指標系統，對一個都市地震災害風險有貢獻的因子，應該包括以下五個主要向度： (一) 災害因子 1. 地表振動（Ground Shaking）. 此為最重要的災害成份，因為它通常直接負起地震破壞的的主要責任，且因為大部份的其它災害類型（如液化、崩塌、火災）都需要足夠的地表振動程度來觸發。地表振動的一般特徵包括振幅、頻率與持續時間，振幅在傳統上以最大地表加速（PGA）或強度（例如 MMI）來評估。 2. 土壤液化（Soil Liguefaction）. 液化能夠引起建物與維生管線的結構破壞。當土壤液化，它將失去負載力量，導致落在其上的建物或設施下陷，此時，結構可能完整但傾斜，因而需要重建，但生命的損失將不大；液化能夠破壞地下基盤設施，像是輸送管，而造成洩漏至地表；道路與鐵路軌道若位於液化區域，也會遭受破壞。液化的敏感度決定於土壤的型態與相對密度以及地下水位之深度。 3. 地震後之火災（Fire Following Earthquake）. 地震後產生的火災可能造成極度的摧毀，因為可能同時有多處的起火點， 8.

(22) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. 且救火設施（如供水系統）可能因被破壞而減低了救火能力，人員無法到達，被破壞的道路以及受到瓦礫堆滿的阻礙等都是，日本阪神地震（1995 年）即是最典型例子。震災後火災的嚴重性通常是以區域中期望被燃燒的百分比來描述，包含三個主要的內容：可能起火點的數量與區位，火災蔓延的容易性以及火災可能被抑制的容易性。 4. 山崩（Landslide）. 山崩可能由於地震的地表振動而觸發。除了破壞建築與其他設施外，山崩能夠增加因地震導致之道路阻絕與不安定，河流與湖泊之阻隔以及因此引發洪水等的衝擊。影響山崩敏感度的主要因子為土壤附著、水位與坡度。 5. 海嘯（Tsunami）. 海嘯是「地震期間海平面上下翻動引起長週期的海浪。一但形成，海嘯能夠旅行數千哩，以每小時超過 500 哩的速度傳播」。當海嘯上岸，其路徑下的任何事物將被淹沒，並隨浪捲入海洋。由於其可能發生快速及無預警，且將大規模。的破壞，故能引起嚴重的生命與財產損失，如南亞海嘯災難（2004 年） (二) 暴露因子. 暴露描述了一個都市的規模。它包括了人們與實質物體的數量與分佈，以及它們所支持的活動的數目與種類。暴露是風險的必要內容；無論災害多嚴重，沒有暴露的人與設施，就不會有被破壞或被干擾，因而沒有風險。所以，暴露越大，則風險越大。其內容包括以下： 1. 實質基盤設施暴露（Physical Infrastructure Exposure）. 實質設施的項目很多，為便於評估每一個設施的暴露與傷害性，可依設施的使用性質予以分類，RMS（1997）為發展 HAZUS 所提出的分類系統如表 2-1 所示。一般而言，實質設施暴露可用每個設施內容的數目、規模（如平方尺、高度）、地理分析與金錢價值來評估；金錢價值（每平方吋的價值）視營建人力與材料成本而定。. 9.

(23) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 表2-1. 實質設施內容表次內容（sub-components）. 設施內容一般性建物. 建築. 關鍵性設施. 高度潛在損失設施公路系統鐵路輕軌公車交通運輸系統. 港口與碼頭. 遊艇（渡船）. 住宅的、商業的、工業的、農業的、宗教/非營利、政府、教育建築醫院、健康照護設施、警察與消防局、緊急運作中心、通信中心、避難所核能發電廠、水壩、軍事設備、工業設備道路、橋樑、隧道鐵軌、軌道橋樑、火車站、火車燃料設施、調度場、維修設施同上公車站、公車燃料設施、公車調度設施、調度場、維修設施港口水岸設施、港口作業設備、港口倉儲設施、港口燃料設施水岸結構物、遊客轉運站、燃料設施、調度設施、維修設施機場管制燈塔、機場跑道、轉運站、停. 機場. 車設施、燃料設施、維修設施與懸吊設施. 飲用水供給廢污水公用設備. 石油系統. 管線、污水處理廠、沉降站管線、提煉廠、加壓廠、油槽區. 自來（天然）瓦斯系統管線、壓氣站電力通信（訊）. 資料來源：RMS（1997）. 10. 管線、水處理廠、井、儲存槽、加壓廠. 變電所、配送線路、發電廠辦公室.

(24) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. 2. 人口暴露（Population Exposure）. 人口暴露傳達了都市中居民、社會經濟與群體等集合的數目與地理位置分佈。都市內所有群體的人可能受到相同的地震損失災害，也同樣能夠接受緊急應變與復建措施，不論其經濟水準、種族、宗教、性別或其他的特徵；然而，窮人、少數民族、流浪者、老年人口與幼年人口等，通常被認為是具有明顯傷害性特徵的群體。為評估這些群體個別的傷害者，有必要詳加評估其個別的暴露。人口暴露也可能包含這些人在每日、每週、每月、每季的變化。 3. 經濟暴露（Economy Exposure）. 經濟暴露描述發生於都市內的經濟活動，也就是財貨服務與金錢的數量、型態、起源與目的地。流入與流出都市被視為經濟外部關聯因子，都市內經濟流動的數量與型態的評估，主要是藉由將經濟分為主要的部門（如農業、礦業、營造業、製造業、運輸業、貿易業、財務、保險與不動產業、服務業及政府），同時以各部門在整體經濟中的生產總值來決定。 (三) 傷害性因子. 傷害性因子描述了在給予特定災害等級下，都市中風險暴露受體可能受災害衝擊的容易性與嚴重性。傷害性係指實質被破壞、傷害、死亡、無家可歸或日。所有的常生活受干擾的人口成員、以及經濟系統被干擾等的潛在性（potential）暴露必須具有傷害性才構成風險，因此兩個因子都有相同的類項。 1. 實質設施傷害性（Physical Infrastructure Vulnerability）. 實質設施傷害性描述了實質設施在某一特定地震災害程度下的直接破壞的預期程度。通常，結構破壞的嚴重性是以損壞率（damage ratio）來評估，如修復成本除以重置成本，而結構傷害性則使用損壞曲線或脆弱曲線（fragility curve）。使實質設施傷害性成為關鍵因子的兩個特徵，第來表現（參見圖 2-1、圖 2-2）一，它決定了都市將遭受實質損壞的程度，以及實質損壞間接影響許多地震後的其他事件；第二，至目前為止，一些已被實施的最有效的減緩措施都是那些以減低實質設施傷害性為目標的策略，例如耐震設計的建築法規。 2. 人口傷害性（Population Vulnerability）. 人口傷害性描述地震結果導致個體可能受傷、死亡、無家可歸或日常生活受干擾等的特徵，廣義上也包括他們歷經衝擊後的復原能力。造成都市居民傷害的變數有很多，例如年齡、種族或經濟地位。整體的人口傷害性主要由實質的、經濟的與社會的三種形式所構成： 11.

(25) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 圖2-1. 破壞曲線的簡圖. 資料來源：以 RMS（1997）為基礎。. 圖2-2. 脆弱性曲線集合的簡圖. P﹝破壞狀況≧特定破壞狀況∣災害等級﹞. 資料來源：以 RMS（1997）為基礎。. (1). 實質的人口傷害性：描述都市居民可能傷害的實質特徵。較可能受傷害的群體包括那些年輕（5. 歲以下的）、老年（65 歲及其以上）、病患、殘障者或孕婦等，這些特徵可決定一個人逃離倒塌結構物、從受傷中恢復或在地震後艱困環境中存活的能力。 (2). 經濟的人口傷害性：強調了那些地震前的經濟弱勢族群，例如窮人或失業者，可能特別難以從. 損失中復原，他們可能無法提供因地震傷害所需的醫療成本，而其遭受之財務損失佔所得百分比亦高於一般人。 12.

(26) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. (3). 社會的人口傷害性：說明了某些邊際群體的成員遭受嚴重衝擊的事實，諸如街頭流浪者以及各. 種弱勢群體，假如他們因各種因素被迫居住於都市中較危險的區位，或者所接受的地震減緩措施與緊急救災資源較少時，這種限制可能轉換為傷害性的增加。（Blaikie et al,1994） 3. 經濟傷害性（Economy Vulnerability）. 經濟傷害性與間接損失有關，例如，起源於經濟部門無法與那些受到直接實質破壞的部門進行向前連結（原料供給）或向後連結（產出的銷售）而產生的損失，或是由於貨物與服務在支配、投資或出口需求的降低而產生的損失。實質設施的暴露與傷害性大部分決定了直經濟損失的數量，而經濟的暴露與傷害性則大部份決定了間接經濟損失的程度。從個體的家戶、公司、部門與地理位置的觀點，可以出現明確的損失者。假設一家商店被破壞而有 6 個月無法銷售其產品，則其將遭受嚴重的（loser）經濟損失，但相對地同一街上的另一家未受破壞的商店則可能因接收前家的生意而有經濟上的利得。生產單位的傷害性則決定於此單位的利潤、清償能力、流動。性、存量、市場可及性、貿易連結與政治影響等（Albala-Bertrand,1993） (四) 外部關聯因子. 在今日的全球化環境中，主要都市的相互連繫關係愈加緊密，沒有一個都市是孤立的。造成都市風險的因子以及地震災害的後果都不可能侷限在一個都市的邊界範圍內。外部關聯被總結來描述一個都市的破壞如何影響那些都市外的地區；一個都市的外部關聯評價，即表示其經濟損失將對交通運輸網路、政治過程與社會生活的干擾等向外延伸出其邊界的程度。這個因子可分為兩種外部關聯，其一為描述都市與國家的關係，其二為描述都市與世界的關係；不論如何，此項因子特別是針對那些影響範圍廣泛的都市而言，例如國家首都、世界城市。 (五) 緊急應變與復建能力因子(Emergency Response and Recovery Capability Factor). 此因子在描述一個都市，如何透過正式、有組織的努力，在地震前、後能夠有效且有效率地因應或從短期與長期衝擊中復原，但是以地震後的活動為主要目標（例如重建規劃）。綜言之，就是建構完備的防救災、醫療、重建等機制，透過整體的危機處理操作來降低可能的地震衝擊。其包括以下 12 個部分的能力：. 13.

(27) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 1. 緊急管理系統（Emergency management system） 2. 通訊（Communications） 3. 財務配置（Financial arrangements） 4. 法令（Legislation） 5. 損壞評估（Damage assessment） 6. 搜救（Search-and-rescue） 7. 二次災害控制（Secondary hazard control） 8. 醫療照護（Health care） 9. 群眾照護（Mass care） 10. 避難所（Shelter） 11. 清除（Clean-up） 12. 恢復服務（Restoration of services）. 二 HAZ－Taiwan 風險評估模式各領域對於災害風險的評估各有專注，例如，地質學家研究斷層斷裂的特徵，結構工程師探討建成環境之傷害性，緊急應變之規劃者則調查有效因應措施之需求，經濟學者試著去瞭解如何將實質設施的破壞轉化為對區域經濟的瓦解。然而，從災害風險的應用層面來看，相關各領域的整體性研究是有其必要性的。根據 Davidson（1997）的歸納，災害風險評估的整合性研究主要分為工程與社會科學兩大陣營。工程陣營主要致力於損失估計的模式化（earthquake loss estimation modeling）。1960 年代所發展的機率性災害分析（PSHA）（Cornell,1968）為區域. 內地表振動的機率性期望等級提供一個繪圖（mapping）的方法論，在決定特定基地的未來時期的期望地表振動規模上，此架構整合了有關資料，包括地震來源（如區位、再現關係、最大可能規模）、震源到基地的地表振動的衰減，以及基地內土壤對於地表振動的擴大或減低的能力，此災害的傳統呈現方式，是在特定時期內超過某一地表最大加速度（peak ground acceleration）的機率，其它諸如液化、山崩與地表斷層斷裂等的影響也都可以表現在個別的圖面。在損失估計的模式中，工程師將 PSHA 所產出有關暴露設施的數量、價值、區位與傷害性的資訊結合，來決定一個區域在未來某時期內潛在的破壞與經濟損失的量化估計。近來已經朝向自動化的部份，如利用專家系統與地理資訊系統（GIS）技術發展出許。在 King（1994）所提區域地多地震損失評估軟體（Shah, Boyle and Dong,1991） 14.

(28) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. 震災害與風險分析的基本步驟中，其估計經濟損失的模式主要考慮了來自業務中斷、非結構物內容的破壞以及非金錢的損失（含意外、傷害、失業與無家可歸）等因子。此外，其他的損失估計研究也很多，例如，Coburn, Space and Pomonis （1992）估計地震中因建築物倒塌而損失的生命程度、Scawthorn（1986）估計地震後火災的損失、Cret and Katayarna（1992）估計地震期間維生系統的破壞。過去 20 年的新範疇強調社會發展背景與事件衝擊之間的相關性。一個地震事件本身不會創造災害，只有當一個自然現象在時空上與易受傷害的人口產生交集時，災害才會發生。社會科學研究即是對於此種自然與社會間的互動有一種新的看法，強調都市不再只是災害的承受者（接受端），在這種社會科學領域中，處理都市的傷害性與衝擊的因果關係的因子，與地震本身一樣重要。如此，都市的社會、政治、經濟與文化特徵也是對都市地區傷害性有貢獻的成份（Albala-Bestrand, 1993; Blaikie et al., 1994; Burton , Kate, and White, 1993; Hewite, 1983; Kreimer and Manasinghe, 1992; Varley, 1994 等）。. 整體而言，工程界的損失估計模式為災害風險評估的整體性工作提供了一個量化、客觀的方法，它傳遞了分佈於區域內的期望破壞與經濟損失的資訊。此項工作結合社會與經濟等層面的考量，而出現綜合性的風險評估模式，例如美國聯邦危機管理署（FEMA）所提出的 HAZUS，已經成為近來最重要的一個災害風險評估模型。國內學術界也引入此模型中的地震災害評估模組並修正為 Haz-Taiwan，成為我國現階段地震災害評估研究（包括建築物損害、經濟損失等）. 的重要工具，茲將 Haz-Taiwan 風險評估模型簡要整理如下： (一) HAZ-Taiwan 的分析流程與架構 HAZ-Taiwan 系統採模組化設計，每一子模組均獨立存在。但之間具有密切. 關連，共同建構成一個完整的地震災害評估系統。HAZ-Taiwan 系統的模組關係，如圖 4 所示。其估計方式係從地震發生可能引發之災害與損失的系統架構，估計地震的災害潛勢與損失風險。系統將地震所可能引發之災害，藉由地表震動與地層破壞的估計成果，將可能引發之災害損失分成三類（詹士樑、何明錦，2004），分別說明如下： 1. 直接實質損害. 直接實質損害評估分為一般建築物、重要建築物與設施、交通與維生管線系統等模組。所謂重要建築物與設施乃指地震發生後，提供災區各項緊急救援服務工作，例如醫院、緊急應變設施（消防、警政與救災指揮中心）與學校等，分 15.

(29) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 別提供醫療服務、緊急救援、維護社會秩序與提供災民必要的臨時避難所，因此這些建築物與設施必須維持正常營運。 2. 引發性實質損害. 地震導致的引發性實質損害評估模組係評估因結構、設備或管線系統遭破壞所引致的二次災害，如火災和廢棄物等。當地震災害發生時，因建物損害而導致維生管線（如瓦斯管線、電線）破裂，將增加火災發生機率；同時，若維生管線與道路系統亦遭受破壞，消防用水與設備無法立即供應時，將致使火災無法有效撲滅，而造成更嚴重的傷亡及災害損失。 3. 直接與間接社會經濟損害. 直接實質損害與引發性災害都有可能造成社會及經濟上的損失。 HAZ-Taiwan 地震損害包含人員傷亡、庇護所需求，以及直接與間接經濟損失風. 險估計。. 圖2-3. HAZ-Taiwan 系統模組架構圖大地災害潛勢. 直接實質損害. 地表振動. 一般建築物. 地層破壞. 重要設施. 維生-運輸系統. 維生-民生系統. 實引質損發性害. /. 經直濟接損社失會. 地震火災. 震災廢棄物. 人員傷亡. 庇護所需求. 直接經濟損失. 間接經濟損失. 資料來源：洪鴻智等，2003 (二) HAZ-Taiwan 評估因子. 為執行 HAZ-Taiwan 系統所需投入的因子相當多，基本上可分為「災害性」與「損失」兩類，分別說明如下：. 16.

(30) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. 1. 災害性. 地震災害潛勢包含地表振動、地層破壞與海嘯等，其中地層破壞包含土壤液化、山坡滑動和地表斷層開裂等模式，現階段 HAZ-Taiwan 僅考慮到地表震動和地層破壞對各類建物與設施的影響。地表振動潛勢係根據假設的震源位置、規模及最大地表加速度，來推估各區的震度；或根據歷年來所收集的實測地震記。地層破壞潛勢則利用錄，以統計迴歸的方式推估各區的震度（葉錦勳，2000）土壤鑽探、地質、地形與地下水位等資料，推估各地區土壤液化敏感類別與山崩潛感類別，再配合各地區預估的震度值，推算液化與山崩發生機率，及其引致的地表永久變形量。 (1). 地表振動地表振動一般是以最大地表加速度、最大速度和結構反應譜等來量化，其. 結果以等震度圖表示。在評估交通系統、維生管線設施或建物之非結構元件的損害程度時，一般以地表最大加速度（PGA）和最大速度（PGV）等來評估。但一般建物由於耐震設計時已考慮韌性需求，在強震下建物進入非線性反應，因此評估一般建物之結構系統與非結構元件之損害程度時，則利用結構反應譜（葉錦。其所須資料包含有震源分佈、地震規模大小、震源距離等。勳，2000） (2). 地層破壞土壤液化現象是飽和土壤的孔隙水壓因劇烈振動而急速增加，致使有效剪. 應力喪失而呈流體狀態。土壤液化後因基礎不均勻沈陷、側移或開裂而致上部結構破壞，對結構物具極大威脅。為評估土壤在地震時液化的機率，首先依各地區，並根據經驗與實測值來推土壤特性給予液化潛能分級（susceptibility category）估各類別在不同震度、延時和地下水位時的液化機率。HAZ-Taiwan 假設土壤液化產生的沈陷量僅與敏感類別有關，而與地表震度及延時無關；但側移量與敏感類別、地表震度與延時均有關係（葉錦勳，2000）。地震引致的山坡滑動係因滑動土塊的重力與慣性力的合力，大於其與周圍土壤的摩擦力或剪力，而引致山坡滑動的地表加速度稱為臨界加速度。HAZ-Taiwan 根據地質狀況與坡度等將山崩潛感分為五等級，每一等級對應一臨界加速度。各類別的平均滑動量為該地區地表震度、延時與地下水位的函數。斷層錯動引致的地表開裂，僅在指定震源時才預估，其最大錯動的中值（median）為地震規模的函數，並假設發生位置沿斷層均勻分佈。其所須資料包含有最大地表加速度、地震規模、地下水位深度、土層深度、地質狀況、地形條件、土壤性質等。 17.

(31) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 2. 損失 HAZ-Taiwan 系統對於一般建物、重要設施及維生管線（包括交通系統及公. 共設施）的評估，係在特定的地表運動及地表破壞下，發生某特定損壞狀況之或然率（孫志鴻、丑倫彰，1999）。損壞評估結果亦包含了設施功能喪失、預期的電力及自來水供應中斷以及所需的修復時間。各項損壞所造成的主要損失包括： (1) 人口數. 人員傷亡數量的估計，需要的資料包含傷亡程度的分類、白天人口分佈資料、夜晚人口分佈資料，以及通勤時間人口分佈資料。由於通勤人口估計有其困難性，HAZ-Taiwan 系統只估計交通動線與橋樑系統上（下）的人口。 (2) 一般建築物. 一般建物包含住宅、商業、工業、農業、宗教、政府機關、文教機關等建築物。資料包括建物使用類型、建物結構別、建築物老舊（屋齡）等，以估算出在特定使用類型和建物結構型態下，某一使用類型之建物的損壞機率。各種使用別建物之不同建物結構所佔的比率關係，透過加權平均方式估計各種建物使用別損壞比率。建物損失的估算包含有建物重建成本、建物內部財產損失、庫存損失、建物維修期間可能損失等。 (3) 重要設施. 重要設施是指提供一般民眾公共服務之設施，包含有醫院、警察局、消防局和學校等設施。重要設施損害情形的機率取決於該設施之場址位置，所需資料包含有重要設施數量、醫院的病床數、學校數量等。 (4) 危險物質之區位分佈. 指的是具有，製造或儲存危險物質之設施的分佈區位，例如化學物品公司、中油油槽位置等。 (5) 高潛在毀損(High potential loss, HPL)之設施. 高潛在毀損之設施係指包含水壩、核電廠、變電所、軍事設施及其他 HPL 設施所在之區位，因這些設施屬特殊結構，須個別評估其地震危害度。然而，此部分目前尚未涵蓋在 HAZ-Taiwan 系統的運作內。 (6) 維生-運輸系統. 包含公路系統、鐵路系統、公車系統、港埠系統、渡口系統與機場系統等六個系統，其所評估的重要因子分述如下： ① 公路系統：包含道路、橋樑與隧道，需要的資料包括其所在區位、分 18.

(32) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. 類、重建成本與公路長度等。 ② 鐵路系統：包含軌道、橋樑、隧道、場站、燃料補充設施、調派設施. 與維修設施等，需要的資料包含這些設施的區位、分類、重建成本與軌道長度等。 ③ 公車系統：包含場站、調派設施與維修設施等，需要的資料包含這些. 設施的地理位置、分類與重建成本等。 ④ 港埠系統：包含港區的結構物、起重/貨物處理設備、貨倉設施燃料補. 充設施等，需要的資料包含這些設施的地理位置、分類與重建成本等。 ⑤ 渡口系統：包含港區的結構物、乘客集散站、燃料補充設施、調派設. 施與維修設施等，需要的資料包含這些設施地理位置、分類與重建成本等。 ⑥ 機場系統：包含控制塔台、跑道、航站、停車場、燃料補充站與維修. 設施等，需要的資料包含這些設施地理位置、分類與重建成本等。 (7) 維生-民生系統. 包含飲用水系統、污水系統、油料系統、天然氣系統、電力系統與通信系統等六個系統，所評估之重要因子分述如下： ① 飲用水系統：包含管線、水處理廠、水井、儲存槽與加壓站，需要的. 資料包含這些系統的地理位置、系統內容分類、重建成本以及管線的修護成本等。 ② 污水系統：包含管線、污水處理廠與污水處理站等，需要的資料包含. 污水系統內容的地理位置、分類和設施重建成本以及管線的修護成本等。 ③ 油料系統：包含管線、精煉廠、加壓設備與油槽等，需要的資料包含. 石油系統內容的地理位置、分類和設施的重建成本以及管線的修護成本等。 ④ 天然氣系統：由管線與壓氣站所組成，需要的資料包含這些系統的區. 位、分類和設施的重建成本、管線的修護成本等。 ⑤ 電力系統：包含變電所、輸配電線路、發電設備與輸電塔等，需要的. 資料包含這些系統設施的區位、分類與重建成本等。 ⑥ 通訊系統：通訊系統的主要辦公室，需要資料包含設施的地理位置、. 分類與重建成本等。 19.

(33) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. (三) HAZ-Taiwan 之災害損失評估方法. 一般對所謂的損失多採狹義定義，只估計地震造成的實質設施損害之貨幣損失，而以重置成本估計之。以重置成本估計地震災害損失的相關評估方法論中，常引用之估計模式係以成本損害分析法將各項損害貨幣化，再予以加總方式評估(Perry, D.C., and Subbs, N., 1998)。HAZ-Taiwan 之災害損失評估對象，包括對建築物的直接經濟損失、重要設施與交通-維生系統、避難人口需求以及人口傷亡等損失估計，分述如下。 1. 建物直接經濟損失估計 HAZ-Taiwan 系統之地震直接經濟損失估計，係將建物損失以貨幣損失額表. 示。地震之建物直接經濟損失估計內容包括以下四個項目(羅俊雄等，2002)： (1) 建物維修與重建成本. 所需輸入資料包含建物使用類別、建物結構別、第 i 種使用類別建物在地震損壞程度下的結構損壞成本、第 i 種使用類別結構損失成本、區域內成本調整指數、樓地板面積、第 j 種結構建物發生地震損壞程度之機率與建物之單位重建或維修成本。 (2) 建物內部財務損失. 建物內部財產損失估計項目係指不包含在建物結構與非結構體之物件，主要指傢俱、櫥櫃、桌椅、櫃檯等設備的損失，所需輸入資料包含第 i 類建物之內部財物價值、第 i 類建物在地震損壞程度下之重建成本、區域成本調整指數、第 i 種建物結構，加速-敏感型非結構體元件損害（acceleration-sensitive damage）（指. 天花板、機房與電力設備、管線與樓梯）單位（m2）重建成本、第 i 種建物結構，（指隔牆、外牆、裝飾品移動-敏感型非結構體元件損害（drift-sensitive damage）與玻璃）單位（m2）重建成本。 (3) 庫存損失. 營業庫存損失之多寡或特性，會隨建物類別之不同，而有差異。故估計地震造成的建物營業庫存損失，不同建物類別（或使用別）之營業額便成為極佳之估計指標（詹士樑、何明錦，2004）。地震造成庫存產生損失之主要原因可能在於地震造成之貨幣翻落、建物倒塌壓損或水管破裂造成之破損，所以建物加速 -敏感型非結構部份的損害狀況亦為估計之重要依據。其所需輸入的資料包含有. 第 i 類建物之營業庫存損失價值、所有建物之營業庫存損失價值、第 i 類建物單位面積（m2）之年毛營業額等。. 20.

(34) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. (4) 建物維修期間可能損失. 在地震損害之狀況下，須瞭解建物功能喪失與修護所需之時間，方易於估計因營業功能喪失的相關損失。所謂「功能喪失」指設施無法營業或發揮應有之功能。建物修護時間包含「建物本身之建造與清潔時間」及「取得經費、完成設計與取得許可營業之時間」。維修期間可能損失估計包含重安置成本、營業收入：損失及租金損失，分述如下（羅俊雄等，2002） ① 重安置成本. 地震後對受害廠商或建物使用者的重安置成本，主要產生在建物損害後進行維修或重建，使用者須另尋他處進行營業或居住行為所需之成本，重安置成本包括中斷成本（disruption costs）與租金成本。中斷成本指因建物損害，所需之遷移與搬運成本。租金成本只租用臨時建物或其他營業處所需之租金支出。此兩種成本對建物自有者而言，皆須支付。但對建物承租者而言，租金之支付只是轉移與新房東，對整體之租金成本並無增加，因而可只估計中斷成本。 ② 營業收入損失. 地震造成各種類別產業或建物所有人之所得損失估計，須包含資本、財產損失與勞力所得等損失。若估計地震造成之所得損失，除需考慮產業之營業損失外，尚須加入因停止營業所產生之其他收入損失。產業收入的分配，一部份可列入公司盈餘外，尚需用來支付勞工薪資、房屋與設備之租金、銀行貸款利息等。所以產業之收入結構，除利潤外，尚包含所支付薪資、未支付之勞務支出及資產收入等。理論上，這些損失皆應計入所得損失，方能完整估計地震所造成之直接。其所須輸入之資料包含有第 i 類建物之收所得損失（詹士樑、何明錦，2004）入損失、第 i 類建物，每天之收入損失、在某地震損壞程度下之建物功能喪失時間、第 i 類建物之回復因子(recapture factor)等。 ③ 租金損失. 各類建物之租金損失估計，主要指各類建物之因地震造成的實質租金損失。估計損失涉及之變數，包括每平方公尺之租金、建物樓地板面積與建物功能。喪失時間（陳亮全等，2003） 2. 重要設施與維生系統損害估計. 重要設施之地震損害估計，包含醫院病床數、消防設施、學校、飲用水管線、通訊、橋樑、電力供應設備的功能維持率等。HAZ-Taiwan 系統中維生線系統分成兩類，第一類是運輸系統包含公路、鐵路、公車、港埠、渡口與機場等六 21.

(35) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 個子系統，第二類是民生系統包含飲用水、污水、油料、天然氣、電力與通信等六個子系統。影響 HAZ-Taiwan 系統估計維生線系統的直接經濟損失之變數，包含： (1) 維生管線系統因地震發生特定損壞程度之機率； (2) 維生管線系統子系統各構成元件的重置成本； (3) 維生管線系統在不同損壞程度下之損害比率。. 故維生管線系統的直接經濟損失估計方法為各子系統的複合損壞率（compounded damage ratio）乘上重置成本。 3. 避難人口需求估計 HAZ-Taiwan 系統的避難需求模組，主要由直接/間接經濟社會損失類模組中. 之「庇護所(shelter)」次模組所估計，主要提供下列兩種基本功能： (1) 需重安置戶數之估計(指因住宅失去居住功能，而須尋求庇護所者)，其所需. 資料包含有總戶數、總居住戶數、住所的住宅類性建物中之建物結構中度損壞的機率、住所的住宅類性建物中之建物結構嚴重損壞的機率、住所的住宅類性建物中之建物結構完全損壞的機率、住所單位中喪失水電功能的機率等。 (2) 需要短期庇護所之人數/戶數，其所需資料包含有人口數、總戶數、所得分. 布、住宅自有率、承租住宅之比率、年齡分布等。 4. 傷亡估計方法 HAZ-Taiwan 系統對於傷亡之估計，所估計的時間向度係考量不同時段發生. 地震可能導致之傷亡特性，分別估計三個不同時段(凌晨二時就寢時間、清晨八點通勤尖峰時段、下午三時之一般時段)可能傷亡之人口。其所需輸入之資料包含人口分布、建物型態與土地使用別關係及損壞狀況機率等資料，而傷害的嚴重性可分為四個等級，如下所述： (1) 第一級為輕微受傷：只需基本的包紮處理，無需住院。 (2) 第二級為較嚴重的傷害：需要進一步的醫藥處理、但無生命危險。 (3) 第三級為嚴重傷害：如無即時就醫，隨時有生命危險。 (4) 第四級當場死亡或致命傷害. 人口分佈為估計地震所造成之人員傷亡最主要的資料。在 HAZ-Taiwan 系統中將人口分佈依不同之建物使用別，分成居家、住宅、工業、通勤等四種人口分佈。在推估人員傷亡上，HAZ-Taiwan 僅評估因建物或橋樑損壞可能造成的人員 22.

(36) 第二章地震災害風險評估與減緩策略之探討. 傷亡。建物結構型式與使用別之對應關係（指特定土地使用與建物型態的分佈關係，或不同土地使用別與建物型態分佈關係），乃同時考慮各種使用別建物之不同建物結構所佔的比率關係，透過加權平均方式估計各種建物使用別損壞比率。損壞狀況機率，則是應用直接實質損壞模組所估計之各種建物結構型式與橋樑，發生不同損壞程度之機率，以推估建物與橋樑損壞的機率（詹士樑、何明錦， 2004）。. 第二節. 減緩災害風險之土地使用管理. 地震災害風險減緩策略之提出，主要在於地震發生前或發生中所作之措施以之防範，並把災害損失降至最低，目的在於減緩地震發生時所帶來生命財產之損失。陳亮全(2003)指出工程式之防救災措施的資源投入龐大，效果卻有限，因此現在的災害防救理念，愈來愈強調災前的土地使用管理策略及都市成長管理，而非遭逢災難時的救災、應變或避難設計。因此，本研究將從整合土地使用管理與地震災害風險管理的角度，探討降低地震災害風險的效果。一土地使用管理之角色. 都市的配置與發展、設施的區位、關鍵性建築物與公共設施、以及建成環境的物理發展等都會影響環境災害之發生及其所造成後果的嚴重性；反之，它們在減低可能的災害衝擊上也都扮演重要的角色。土地使用規劃、建築耐震設計的法令與其他財稅措施都可成為災害風險減緩的土地使用管理策略，也是都市規劃部門的重要核心任務。從整個都市規劃程序來看，災害風險減緩應該被視為正常都市規劃的一項額外元素，也就是構成完整規劃程序的一部分，而不是規劃操作之外的另一項獨立活動。例如，當設置一所新學校或規劃一個新的住宅區時，災害風險應該與交通運輸、土地成本、地區環境之適宜性、公共設施服務成本、景觀資源利用等因素一起被衡量。假如有一個基地的潛在災害程度較其他基地為高，在其他的所有因素條件都相同時，我們將選擇災害程度較低的基地；如果不是，可以採取較高的抗災標準來建設學校或對住宅結構賦予更嚴格的管制，但最終的決策仍應該加入其他因素的成本與開發利潤來考量。以土地使用管理來降低天然災害在美國已行之有年，多數美國地方政府都有訂定綜合計畫(comprehensive plan)，綜合計畫的主要功能在於為社區的未來發. 23.

(37) 地震災害風險分析與都市土地使用管制之研究. 展型態、成長與活動做出願景的描述，它將潛在的自然災難納入成長管理與發展架構當中，高風險的地震帶可能被規劃為遊憩使用或低密度使用 ( 邱昌泰， 2000)。早在 1950 年代即以土地使用管理降低洪氾損失，如田納西河谷管理計畫。. 在地震方面，美國加州地區自 1971 年聖費南度地震後，州議會要求地方政府特別注意地震風險問題，規定地方綜合計畫要涵蓋「地震安全要素（Seismic Safety Element）」，該計畫必須詳細說明對於地震風險的考量、如何預防地震與教育民. 眾，針對地震災害問題進行資料蒐集與解決方案之研擬，並將之納入土地使用管理計畫中。後來所通過的 Alquist-Priolo 特別研究分區法案(Alquist-Priolo Special Studies Zones Act)，要求地方政府機構對於活動斷層帶進行最基本的管制。華盛. 頓州於 1990 年就通過成長管理法(Growth Management Act)，對於發展過於快速的城市要求提出廣泛的都市發展計畫，該法要求郡與市必須針對地質災害的危險地區進行指定與保護的行動；1991 年更全面性規定華盛頓州所有郡或市皆應明確指出具有地質災害的關鍵地區(critical areas)（Randolph，2004）。目前已有超過半數的州也強制地方政府必須為自然災害的減緩進行規劃（ Schwab et al., 1998）。美國的土地使用計畫，已從過去消極的資訊與建築安全標準提供者，轉. 為更緊密結合地震風險特質與災害防救需求的災害風險管理模式（陳亮全， 2003）。. 從 Fishoff et al.（1978）檢視英國目前整個關於環境風險政策立場的分析研，可以歸納出土地使用規劃力量可能被究結果（Walker, Pratts and Barlow, 1998）用來控制環境風險的四個規劃層次，如表 2-2 所示。Fishoff 等人針對 10 個不同風險來源（或危險區域），分別統計其在四個規劃層次上是否已經建立或新近發展，以瞭解風險的考量在土地使用規劃政策上的情形。從各個規劃層次在風險處理的應用情形，即可以界定出土地使用規劃在風險管理上之角色地位，分述如下：. 24.