報告題名:
輸砂概論報告
台灣地區土石流災況
作者:黃靖純、邱欣姿 系級:水利工程與資源保育學系 學號:D9357230、D9325517 開課老師:許盈松 老師 課程名稱:輸砂概論 開課系所:水利工程學系 開課學年: 96 學年度 第 1 學期摘要
近幾年來由於都市發展已達飽和,因此往山坡地或丘陵台地發展 已成必然之趨勢,但由於台灣地區地質不良,水土保持不受重視,導 致每逢颱風暴雨便傳出災情,其中又以「土石流災害」最為嚴重。土 石流發生之區域常常將房舍淹沒,橋梁沖毀,造成交通中斷,人民生 命財產的損失。民國 79 年的歐菲莉颱風至民國 93 年敏督利颱風造 成的七二水災,皆造成大規模的土石流慘重災情,可見土石災害有逐 年加劇之趨勢,因此土石流之研究已是刻不容緩的課題。 報告撰寫前,先進行土石流災害相關資料之蒐集與整理,內容包 括土石流概述、台灣土石流災害案例、土石流災害防治與管理,對土 石流更深入之了解,進一步蒐集台灣地區土石流災害案例相關報導, 並加以彙整土石流災害防治方法。 土石流雖然是一種自然現象,卻是人類加速開發土地不當行為所 遺留的後遺症,惟有使民眾認識土石流,並從保護土地的基本觀念著 手,方能使土石流不致於在人類周遭環境出現。關鍵字
土石流、土石流概述、台灣地區重大土石流災況、土石流災害防 制。逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) I
台灣地區土石流災況
目錄
頁次 目錄 I 表目錄 IV 圖目錄 VI 第一章 緒論 1-1 1-1 研究目的 1-1 1-2 研究架構 1-2 第二章 土石流概述 2-1 2-1 土石流定義 2-2 2-2 土石流發生原因 2-3 2-3 土石流之流動特性 2-4 2-4 土石流發生之徵兆 2-6 第三章 台灣地區重大土石流災況 3-1 3-1 神木村土石流災害 3-1 3-1-1 區域地質地形 3-13-1-2 土石流災害 3-1 3-1-3 土石流成因探討 3-2 3-2 銅門村土石流災害 3-3 3-2-1 區域地質地形 3-3 3-2-2 土石流災害 3-4 3-3 仁愛鄉南豐村土石流災害 3-5 3-3-1 區域地質地形 3-5 3-3-2 土石流災害 3-6 第四章 土石流災害防制 4-1 4-1 土石流災害防制方法 4-1 4-2 土石流災害管理 4-3 第五章 結論與心得 5-1 5-1 結論 5-1 5-2 心得 5-1 參考文獻 參-1
逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) III
圖目錄
頁次 圖 1.1 報告架構流程圖 1-2 圖 3.1 花蓮縣秀林鄉銅門之嚴重土石流 3-5 圖 4.1 土石流防治之各種方法示意圖 4-2 圖 4.2 災變管理階段圖 4-3第一章 緒論
1-1 研究目的
近幾年來由於都市發展已達飽和,因此往山坡地或丘陵台地發展 已成必然之趨勢,但由於台灣地區地質不良,水土保持不受重視,導 致每逢颱風暴雨便傳出災情,其中又以「土石流災害」最為嚴重。土 石流發生之區域常常將房舍淹沒,橋梁沖毀,造成交通中斷,人民生 命財產的損失。 民國 79 年的歐菲莉颱風至民國 93 年敏督利颱風造成的七二水 災,皆造成大規模的土石流慘重災情,可見土石災害有逐年加劇之趨 勢,因此土石流之研究已是刻不容緩的課題。1-2 研究架構
一、基本資料蒐集彙整 為達成預期目標,在進行報告撰寫前,須先進行土石流災害相關 資料之蒐集與整理,內容包括土石流概述、台灣土石流災害案例、土 石流災害防治與管理。 二、文獻閱讀與整理 為對土石流更深入之了解,進一步蒐集台灣地區土石流災害案例 相關報導,並加以彙整土石流災害防治方法。 三、研究心得與討論 討論土石流災況影響台灣之研究結論與閱讀心得。 四、撰寫報告 將本文研究結果統一整合,並以圖文的方式呈現於此報告當中。逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 1-2
第二章 土石流概述
在溪谷中突然之間大量之土、砂、石、礫、岩塊夾雜於泥水中而 以排山倒海之勢,並發出震耳欲聾之聲流下,而且在流動之中甚至可 感覺到地面在震動;同時,此等土砂石流動通過時,可將溪床中許多 大小石塊或是大型障礙物一起沖下;而大量土砂石流出谷口時,可吞 噬構造物、沖失車輛、掩埋道路、房舍、田園等;當這些土砂石之流 動停止下來之後,會形成大範圍之沖積扇堆積在谷口。類似此等大量 土砂石之流動形態,即所謂之土石流。因此,若以攪拌後之混凝土流 下所呈現之流態,用來比擬作土石流之流態可能最恰當不過。 土石流在流動時之實際流態,真正觀察到之案例極少,主要是因 土石流何時發生、何處發生,並不容易掌握,因此不易事先在可能發 生場所等待土石流出現,即使能在現地等待,亦因土石流之威脅性極 大,可能必需冒極大之風險才可能觀測到土石流之流態。因此,許多 土石流之案例,大多僅觀測到土石流停止後所形成之堆積物而已。近 年來藉攝影器材之進步,方得以捕捉到一些土石流之實際流態,並依 當地居民之所見,而對土石流之流態有一比較明確之描述,玆將其流 態歸納如下︰ 1. 為土、砂、石、礫等材料與水混合成一體流下。 2. 經常會夾雜大岩塊或流木等材料,而大岩塊走在先端呈滾動或滑 動之方式流下。 3. 流下之土石流從橫斷面觀之,其中央部分呈凸形、兩側則較低; 從縱斷面觀之,則先端部分壅高凸起。 4. 流動時會對溪床或溪岸之土體產生削剝之沖蝕現象,且將削剝之 土砂一起帶下,而使土石流之體積逐漸擴增。逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 2-2 5. 土石流停止下來時,大致可保持原流下時之土砂體形態,但若後 續有水流流出或較稀薄之土砂流出時,可越過原堆積土體往下游 流下,而呈擴散狀態堆積下來,逐漸形成扇狀地,或擴大扇狀地 之規模。
2-1 土石流定義
土石流係土、砂、石等土體與水混合一體,而呈現流動之狀態, 因此土石流亦屬土壤沖蝕之一特殊型態。但土石流係集合大量土砂體 集體搬運之現象,有異於一般雨水或逕流對表土所作之個別搬運沖刷 形態;亦不同於崩塌或地滑,雖為集體搬運現象,卻是以崩落或滑動 之運動方式而非流動之形態。因此土石流乃自成一種特殊之型態,而 可定義為土石流係土、砂、礫、石等材料與水之混合體,受水之作用 形成高濃度之流體且具相當速度之流動現象。 依此定義則土石流在材料特性上係包涵有土、砂、礫、石、岩屑 等物體;而水則扮演著內、外力之施加作用;同時在運動過程中,其 土體內部有產生連續變形速度之特點。但土石流常因所含土、砂、石 等固體材料之比例不同,而使其流動之物理性有所差異,以致在分類 上有許多不同名詞。 目前臺灣沿用日語之土石流,主要在強調其具土壤、石塊等材料 之流動特徵。但由於土砂石等材料之定量化不易,且其流動特性亦依 材料之不同而可呈現不同之流體力等特性之差異,故欲給土石流一明 確之定量化名詞,並不容易,故將以土石流一詞涵土砂石之流動現象。2-2 土石流發生原因
有關土石流之發生,雖未能實際觀測得知,但從以往許多案例之 特徵及現況之實體可初步瞭解,其發生之條件須滿足︰陡急坡度,足 夠水量,充分之土砂供給等三要素。而主要發生之原因分類如下︰ 1. 陡急溪床上所堆積之土砂礫等材料,因豪雨所提供大量水分之供 給,而使該堆積土體突然潰散流下。 2. 坡面崩塌之土砂落下時與地表水或坡面噴出水混合,使崩落土體 變成流體化之現象而流下。 3. 坡面崩落大量土砂在溪床上堆積,形成一類似臨時性之天然埧 體,在溪流水量增加且在天然埧體上產生越流之現象時,此一天 然埧體突然潰散而流下。 4. 地滑之土塊因大量水分之滲入形成流體化而流下。 5. 火山活動使火山口湖附近因水量之溢出形成土石流,或堆積之火 山灰因滲透性較差,在地表水充分供給下,使厚層之火山灰形成 土石流流下。 上述五種發生類型中,以第一類型發生之案例最多,如五股、銅 門、火炎山之土石流均屬之。而第二類與第四類型可能經常出現,但 不易掌握其正確時機,故難以舉出確切之實例。至於第三類型之土石 流,則以草嶺之大崩塌最後終於潰散流出,而使原來形成之臨時性天 然埧消失為一典型之案例。第五類型之土石流屬火山地區較容易發生 之類型,在臺灣幾乎不易見到。 土石流之發生條件中,足夠水量之供給為主要之誘因,因此欲有 相當之水量必需有對應之集水面積,以匯流充分之水量以促發土石 流。而依日本調查土石流發生之集水區面積,有 65%以上之土石流發 生在集水區面積 1Km2 以下之範圍,而有 80%以上之土石流發生之集水逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 2-4 區面積在 2 Km2 以下,但以集水區面積 0.3Km2 之溪谷最常發生土石 流。此等地形特性顯示集水區面積較小之溪谷,大多屬發育中之一次 谷,而一次谷乃具有較陡坡之特徵,又在有足夠集水面積來匯集雨水 形成逕流供應,以致能使堆積在溪谷上之土砂因而形成土石流流下。 另溪谷坡度亦為土石流發生之一主要因素,依日本之調查顯示,土石 流發生之溪谷坡度通常在 15~30°之間,而超過 30°之坡度,一般土體 即處於不穩定狀態,反而容易以崩塌方式破壞,以致於在未形成土石 流之前,即因崩塌潰散,失去原陡急之坡度,是以在坡度大於 30°之 溪谷,反而發生土石流之可能性較低。 至於降雨量之大小對土石流發生之影響,雖至目前尚無一定之關 聯性,但絕大多數土石流之發生主要與降雨強度、累積降雨量有關, 一般在降雨強度超過 35mm/hr 或累積雨量達 150mm 以上時,均容易使 土石流發生,但亦有 10 分鐘下 4mm 之雨量即發生土石流之情形,因 此降雨之因素應屬土石流發生之必要條件,至於降雨多少才會發生土 石流,則與當時溪谷土砂所處之狀態有密切關係。
2-3 土石流之流動特性
土石流從原呈靜止狀態之堆積土體開始產生不穩定而流動之 後,此時土砂石等材料已與水混合呈流體狀態,因此在流動過程中, 土石與水之間會因顆粒相互碰撞與水之作用,而使流動時具有下列之 特性: 1. 土石流之最先端湧高而形成一類似海嘯之前頭波,一般稱之為段 波,此時較大粒徑之石礫逐漸湧向前端,而使段波先端處呈大粒 徑石礫聚集流動之現象。2. 先端部之段波受水量之影響,可呈間歇性之流動現象,亦即段波 流動一段距離後暫時因脫水或受阻而停滯,但在後續水量補充或 土砂繼續供給下,又再度流動,惟其間歇性流動之周期不固定。 3. 先端部之段波通過後,後續之流體通常為土砂濃度大減,且粒徑 較小,流量亦減少之土砂流。 4. 土石流流動時由橫斷面觀之,其先端部呈中央凸起之圓丘狀,而 後續部則成中央凹陷之形狀。 5. 土石流流動時因所攜帶土砂量極多,在慣性作用上使其在直線性 溪谷流動時之直進性強,不易受河道之彎曲而轉彎。但當受制而 形成彎流時,則在凹岸處產生極大之湧高,致使凹岸與凸岸之流 動面落差極大。 6. 土石流流動時因運動能量極大,且底部土石之粗糙度亦大,可因 能量之傳遞將溪床嚴重淘刷,尤以流心部之淘刷能力特大。 土石流流動時由於土砂量與水混合之比例不同,及溪床坡度大小 之影響,將使其流動狀態與流動特性有所差異,一般若粗礫含量較高 時,可稱之為礫石型土石流,其流速可達 3~10m/sec 以上;而細砂等 含量較高時,在日本以 0.1mm 以下之細粒土砂含量在 10%以上者,稱 之泥流型土石流,其流速在 2~20m/sec 左右。通常礫石型土石流一發 生後,其流速較快,但泥流型土石流在含水量較多,亦即流動之土體 濃度較小時反而愈快。至於流動時之流體密度大約在 1.2~2.1t/ml 左 右。而在中國大陸所謂之泥石流,其流體之土砂礫含量可達 70~80%。 土石流流動時因其動量大,且與溪床接觸面因土石之粗糙度大, 可對溪床造成侵蝕作用,而使土石流通過後之溪床面嚴重淘蝕刷深, 同時亦可使溪谷兩岸斜面遭土石流淘刷而崩塌,故在土石流流動後之 溪谷,在土石流通過後變得更深更寬。但亦有土石流在溪谷中流動
逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 2-6 時,因受阻滯而脫水後停積在溪谷中,此等暫時堆積之土石可因雨水 之再度供給而重新流動。
2-4 土石流發生之徵兆
土砂災害發生,除了少數如落石或崩塌可能突如其來,而無法預 先加以防備以外,大部份之土砂災害種類,只要受降雨所誘發者,均 有其發生徵兆之蛛絲馬跡可尋。土石流可從發生原因了解,係受降雨 及溪床大量土砂堆積之雙重條件所左右,故只要在土砂堆積量相當龐 大之溪谷中,隨時注意降雨時可能之環境改變,當可預知土石流之發 生與否,而作事先之避難措施。茲將土石流可能發生之徵兆說明如下: 1. 溪流之水量突然激增 溪流中之水量較之平時有激增之現象,乃表示溪谷上游有意外之 供水來源,其水源不外來自降雨或原被堆積土石所攔蓄之蓄水窪地有 大量越流或地下滲流發生之情形,致使溪谷之水量大增,尤其當溪谷 下游並無降雨情形時,但其水量卻突然增加,乃表示上游集水區可能 有暴雨發生,亦或上游之臨時貯水區已將攔阻之土石堆積區逐漸滲出 一條地下水通路,此等狀況下,所增加之水量或地下水滲流之通路可 能破壞該土石堆積之安定,而造成類似潰壩之效應,進而導致土石流 發生。 2. 溪流水之顏色變濁 平常清澈之溪流突然變混濁,表示溪流上游可能降雨,而有大量 土砂被沖刷流出,其沖刷之對象可能是溪床所堆積之土石,而一旦溪 床堆積之土石大量沖刷出現,即可能導致該堆積土石變成不安定,並 有土石流發生之可能。 3. 持續降雨中,溪流之水量突然減少降雨持續進行中,溪流卻無水量流出,或水量突然減少,表示大 部份之降雨量所形成之地表逕流被溪谷中堆積之土石攔阻,極可能在 溪谷形成一水潭,以致於水量流出很少,而所形成之水潭如貯留水量 逐漸增加,一旦發生越流或地下滲流之情形,即有發生土石流之可能。 4. 溪谷中有異常之聲響 由溪谷中傳出異常且低沈之聲響,如石頭滾動之碰撞聲音且有地 面震動之感覺,乃表示溪谷中之土石在流動;或樹木劈裂聲乃表示溪 谷中之樹木可能受大量土石撞擊而斷裂。在此等狀況下,土石流已距 離不遠,必須急速逃難,以策安全。 5. 溪谷附近坡面有崩塌發生 在降雨中,溪谷兩側之坡面有崩塌發生時,此等崩塌所帶下之大 量土砂石,可能會與降雨所發生之地表逕流混合,而形成土石流之流 態出現。
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第三章 台灣地區重大土石流災況
3-1 神木村土石流災害
3-1-1 區域地質地形 神木村附近之地質環境屬於臺灣麓山丘陵地質區內帶,主要由中 新世晚期南莊層之砂、頁岩互層構成,間夾一火山凝灰岩體。由於岩 層遭受強烈擠壓褶曲與變形,岩體不連續面相當發達。 歷年來山崩範圍廣泛,霍薩溪橋係民國七十七年構築,郝馬嘎班 溪橋則於八十五年賀伯風災後構築,另在出水坑溪河床上亦構築二座 攔砂壩,攔砂壩間河道寬廣,最寬約 150 公尺,面積達七萬平方公 尺以上,並堆積著賀伯颱風過境時由上游帶來之巨量土石。根據現地 調查結果,此次發生土石流之材料來源僅止於出水坑溪下游,鄰側之 郝馬嘎班溪與愛玉子溪流水則相當清澈。在霍薩溪橋與郝馬嘎班溪橋 間約 400 公尺之出水坑溪河床上,目前則有多量之竹頭與砂土堆置, 並有局部砂土溢出堆積於霍薩溪橋面上,厚度約達 20 公分。由郝馬 嘎班溪橋至一號攔砂壩間之 50 公尺範圍,主要由粒徑數公分以內之 砂土及礫石堆置,礫石含量約 40% 以內。經由訪談村民獲知,發生 土石流當天的主要降雨時間為下午四點至五點之間,(阿里山工作站 神木分站所量得之降雨量為 36 公釐),下午五點五十分發生土石流 時,架設於二號攔砂壩之土石流預警系統並未適時發揮作用;另據 聞,霍薩溪橋於土石流發生前,橋面與河床間之空間僅剩一公尺餘。 3-1-2 土石流災害 強烈颱風賀伯於民國 85 年 7 月 31 日至 8 月 1 日期間挾著強風豪 雨侵襲台灣,其所挾帶之破紀錄豪雨造成整個台灣地區重大的災害, 尤其是南投山區及阿里山地區,造成慘重災情,特別是嚴重之山崩及土石流等災害。其中較值得提出比較的為阿里山之觀測記錄,在 7 月 31 日及 8 月 1 日之日雨量分別為 1,095 及 892 公釐,打破其設站約 60 年之紀錄。這次事件經由媒體實地報導土石流發生過程,才廣為 大眾所知悉。 由現況報導顯示,當土石流發生時,其河水中所挾帶之土石粒徑 最大可達五公尺以上,且洶湧而至,無堅不摧,令人憟然。因此,此 後一有土石流發生,大家無不聞聲而竦立。信義鄉神木村於民國八十 五年七月三十一日亦受到賀伯颱風之蹂躪,大量土石自出水坑溪、郝 馬嘎班溪、愛玉子溪等上游翻滾而至,匯集於神木國小附近,再往和 社溪中、下游而去,匯入陳有蘭溪。首當其衝的神木國小即遭土石掩 埋,鄰近之入山檢查哨、神和橋均遭沖毀,沿線河床巨石磊磊,觸目 驚心,所幸時值暑假,並未釀成人員重大傷亡。八十七年五月九日下 午五時許,神木國小前之霍薩溪橋因出水坑溪再次發生土石流現象, 而遭土石衝擊流失,又引發大眾對土石流災害之恐慌;而且眼見颱風 季節將至,由賀伯颱風所堆置於河床中之巨量土石,恐有再次崩流之 虞慮,因此災害危機意識升高。 3-1-3 土石流成因探討 綜合現地調查與訪談結果,此次土石流僅及於霍薩溪橋以上 600 公尺之出水坑溪,更上游地區並無土石流動之跡象。而在土石流發生 範圍內,雖然橋面底下有數十公分以上之土石發生流動,但在出水坑 溪河床面上發生流動之土石粒徑則均在數公分以下,並且在巨粒砂石 塊上有泥砂淤積。因此可推測,當豪雨發生後,在出水坑溪上游集水 區(面積達 6 平方公里)匯集之雨水挾帶泥砂,溢過二號攔砂壩順 延河道而下,並且通過一號攔砂壩,來到郝馬嘎班溪會流口,由於霍 薩溪橋下空間逐漸淤滿,形成一臨時性攔水壩,以致無法完全渲泄出
逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 3-3 水坑溪與郝馬嘎班溪二條河流突來之大水,因此開始回淤,而上游沖 下來之泥水則溢過霍薩溪橋面。 由於橋樑之橋面僅跨架在橋墩上,無法承受水平剪應力作用,而 且泥水密度比雨水大許多,因此當泥水溢過霍薩溪橋面時,可能同時 使橋面浮起,導致整個臨時壩體破壞,造成潰壩效應而形成土石流, 此時回淤於出水坑溪之泥水得以適時渲泄,而在局部石塊上殘留土 石。但在郝馬嘎班溪上游,僅於距離霍薩溪橋上游約 50 公尺處,形 成一潭面積約 10 × 50 平方公尺、水深約五公尺之蓄水池。此次降 雨量遠低於賀伯颱風時之每小時最大降雨量 200 公釐,降雨強度與 水量不足,因此淤積於二攔砂壩間之巨量土石並未流動,而且上游河 床堆置之土石與主要山崩體亦無持續崩塌移動之跡象,因而未釀成重 大災害。唯目前一號與二號攔砂壩均已淤滿土石,郝馬嘎班溪亦有一 水潭淤積,再次引發土石流之潛在危險則尚未消失。
3-2 銅門村土石流災害
3-2-1 區域地質地形 銅門村位於花東縱谷年輕不穩定的地質層,居民聚集的河川出水 口,原本就是古老土石流沖積而成的沖積扇,平時村民做了小排水溝 排水,但是一遇到大雨,小排水溝根本負荷不了大水,終於釀成了悲 劇。銅門村悲劇開啟了台灣地質界對土石流的研究,也讓台灣島上的 居民重新認識大自然的力量。 在地質學家的眼中,銅門原本就是一個土石流堆積物所遺留下來 的扇狀地,換句話說,在地質上,這就是一個會發生土石流的地方。 根據監察院的國土保全總體檢報告指出,銅門的地質是破碎的片岩組 成,不連續面發達,堆積物的結構鬆散,雨水滲透率極高,遇到雨水 飽和時,會形成自然的滑動面。國土總體檢報告中也提到,除了地質破碎以外,銅門上游可能也因為人為栽種檳榔,影響水土保持功能。 銅門村事件後第一批到當地勘查的台大地質系教授陳宏宇認 為,村落後方的山溝形成一個凹槽,旁邊有很多破碎的片岩,遇到大 雨,就整個坍崩下來,這才是造成土石流的主因。陳宏宇說:「片岩 看似堅硬,但是下過雨一摸就可以知道,這是黏度極高的土壤。」 3-2-2 土石流災害 (1)歐菲莉颱風簡介 (2)造成災情 民國 79 年歐菲莉颱風銅門村因上游土石滑動而發生土石流,造 成下游遭土石埋沒。銅門村因上游土石滑動而發生土石流,造成下游 遭土石埋沒。土石流攜出約 5 萬 5 千立方公尺的土砂,埋沒約 3.7 公 頃的地區,造成房舍全毀 24 間,半毀 11 間,29 人死亡、6 人失蹤, 多人受傷,無家可歸 68 人,以及財物損失。
逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 3-5 最後在縣政府的規劃下,擇址於吉安鄉干城村的地點進行遷村。 圖 3.1 花蓮縣秀林鄉銅門之嚴重土石流
3-3 仁愛鄉南豐村土石流災害
3-3-1 區域地質地形 主要以黑色至深灰色的硬頁岩、板岩及千枚岩和深灰色的硬砂岩 互層組成,含有零星散布的泥灰岩團塊,其岩層厚度約數千公尺左 右,廬山層為中央脊樑山脈之地層,代表所有分布在中央山脈的脊樑 山脈帶內中新世的硬頁岩和板岩系。本層主要分布在脊樑山脈帶中, 和它西邊的雪山山脈帶中間可能隔著一個斷層,這就是梨山斷層或蘭 陽溪斷層。於本區之下游則為漸新世之乾溝層,本層之特徵主要是以 受了變質作用成為硬頁岩或是受了變質作用成為板岩的黑色到深灰 色頁岩質沉積物,其具有相當發達之板劈理,硬頁岩和板岩相當緻 密,通常形成陡壁,呈現清晰的木片狀破裂面。其岩層厚度約為 600 公尺左右,最厚至 1200 公尺左右。本特定區其鄰近地層尚包括前第三紀之大南澳片岩、始新世之西村層、漸新世之四稜砂岩、漸新世之 大桶山層,地層之走向大致呈北北東─南南西走向。 除了地層與岩性之分布特性外,梨山斷層從本特定區上游通過, 受斷層之影響,本特定區東側之岩體較破裂。目前集水區內有明顯崩 塌地發育,加上岩體較破碎,所以在本區可提供多量之土石條件下, 颱風豪雨時易造成土石流。 3-3-2 土石流災害 敏督利(Mindulle)颱風約於民國 93 年 7 月 1 日接近菲律賓北 部後轉向北並直撲台灣,於民國 93 年 7 月 2 日後暴風圈漸遠離台 灣。此次颱風之累積總雨量與最大時雨量均高過以往的風災。此次風 災之降雨量幾達台灣年平均年降雨量約 2,500 公厘之 70%,初步估算 均已超越河川設計標準之一百年洪水頻率,及排水設計標準之十年洪 水頻率。中南部地區有 12 個測站之降雨量超過 1,000mm,也遠大於 過去 50 年之平均值。至民國 937 月 11 日 21 時 30 分之統計,共 有 29 人死亡、12 人失蹤、16 人受傷 。初步調查房屋受損計有台 中市 14 戶、台中縣 35 戶、雲林縣 70 戶、南投縣 69 戶、彰化縣 19 戶、嘉義縣 375 戶、台南縣 8 戶、高雄縣 2 戶、苗栗縣 7 戶, 共計 599 戶。而依據公路局之統計,敏督利颱風造成省、縣道 37 條 道路於颱風期間交通中斷,公路邊坡坍方災害者合計達 134 處。台 中縣和平鄉博愛村松鶴部落、自由村達觀部落、梨山村、屏東縣大武 鄉大武村、南投縣仁愛鄉(南豐村、親愛村、合作村)等處的坡地災 害。土石流災害更造成福祿橋與福興橋遭土砂掩埋;其上游之夢谷瀑 布原為本村一重要旅遊景點,七二水災後瀑布消失,旅遊區內之民 宿、餐廳及遊憩設施亦大都損毀。
逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 4-1
第四章 土石流災害防
治
民國 87 年賀伯颱風後,政府積極地於土石流社區建立自主檢核、 防救災資源整備及訓練操作;提昇居民防災意識及應變能力;區域環 境調查與防災空間規劃;建立防災通報系統;落實防災教育及組訓睦 鄰救援隊等,許多措施已見良效。唯其仍是本於社區聚落的復原重建 為基礎,並未提出整體環境資源規劃管理及配套。若著眼於永續經 營,未來應有下列考量: (一) 先就生態教育形成社區共識,日後執行較高標準的新制度,成 本將可大為降低。 (二) 改變災害救助策略及區分危險等級,復建工程結合國土永續發 展目標。 (三) 生態工法須因地制宜,傳統工法生態化減少對生態與環境衝擊。 (四) 暫緩山林資源開發利用,施行使用強度總量管制,疏導優於攔 阻,推動全流域整體規劃。 土石流發生後,可採災害發生容許破壞或損壞就修等不同方法, 部分地區僅須以簡易型工程施作,並運用疏隔攔迴避策略,不宜再以 重型永久性構造物或採人定勝天的工程,以疏導為主。一旦「居住淨 空」之後,可考慮不再整治扇狀地,免於居民重新入駐。未來,應專 案立法,整合水、土、林等管理組織及業務,以全流域作為整體規劃 治理的施政目標。4-1 土石流災害防治方法
土石流對環境的衝擊破壞大,常使得被破壞之地區整個地形地貌 大量改變,並對人民之生命財產造成嚴重的威脅。所以土石流的防治 方法對坡地保育而言甚為重要。土石流的防治方法可分成預防對策和防治對策,但整體而言,土石流防治之各種工法配置如下圖四所示: 圖 4.1 土石流防治之各種方法示意圖 1. 土石流抑制工法:主要應用在溪谷之上游處。由於上游區坡度較 陡常是土石流之發生地點,而土石流在發生階段會對溪床堆積物 及側岸產生急遽之沖蝕,藉以獲得足夠之土石材料,達到土石流 該有之濃度。因此在坡度較陡之上游區,土石流之防治原則上以 防止溪床及側岸沖蝕,阻止土石流獲得土石材料之補充為主。此 類工法主要包括固床工、潛壩、連續壩、山腹工等。 2. 土石流攔阻工法:主要運用於溪谷之中上游。當土石流在上游獲 取充分之土石材料後其土石濃度已近乎飽和,因此對溪床沖刷能 力也相對降低,然其動量仍大,且先端之巨礫與流木壞力仍強, 因此在本區土石流之防治應以直接攔阻為迭。此類攔阻工法主要 分為非透過性壩及透過性壩兩種。 3. 土石流淤積工法:主要係局部加大溪床之寬度或局部減小溪床之 坡度,使土石流在事先規劃妥當之沉砂池內產生淤積。
逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 4-3 4. 土石流疏導工法:主要應用於中、下游區或扇狀地上,以渠道或 導流堤等誘使土石流沿一安全之路線流動。 預防對策 (1)土地之合理規劃利用與管制 (2)危險區域之居民遷移 (3)預警系統之設立 (4)崩塌地等危險地區之植生復育 防治對策 (1)誘因防止:山腹工、溪床整流及坡地保育。 (2)成分分離:把土砂和水分離,現有之工 法有梳子壩、透 水櫛形壩、底面透水壩。 (3)疏導:將土石流疏導致不危險區域。 (4)抑制工:防砂壩、低壩群、緩衝林帶。 (5) 抑止工:消除土石流能量,蓄留土石,如沉砂池等。 土石流的防治措施 (1)崩塌地工程防治,植樹造林、護坡與加強河流疏浚。 (2)做好國土規劃,山坡地開發,都需經過嚴謹的環境影響評 估。 (3)防止濫墾濫伐、濫葬、隨意變更土地利用。 (4)地震留下的地形地貌改變,應妥善規劃工程防治、並注意 環境生態整體影響。
4-2 土石流災害管理
災害管理即對危險情況一種持續性、動態性的規劃管理過程,其 目的在於減少其不確定性及降低災害發生之可能。傳統「災害管理」著重於如何處理災害善後之問題,但從「管理」的觀念而言,有關災 害的種類、預防方法、發生時間、應變方式、復原計畫、政策檢討均 是災害管理的範疇。 災害發生之過程分為減災、備災、應變、復原四個階段,天然災 害管理一定要包含此四階段。災害管理四階段皆環環相扣,一個階段 沒作好,就會影響下一階段的工作。以下為災害發生過程之四階段詳 述。 圖 4.2 災變管理階段圖 (1) 減災: 減災是最根本且長期性的災害管理措施,主要是透過政策管理、 各種因應措施,防止災害之發生或減輕災害之影響。可分成兩個類型 為結構性、非結構性。「結構性」指興建具體的設備來作為事前防備 之用,如興建水庫、堤防、水污染設備建造、消防設備的更新等。「非 結構性」意指對於各類型的問題作全面性的規劃,隨時代的變遷來調 整政策的制定與執行,非以硬性的具體建設解決問題。如水庫安全評 估、對高危害地區之範圍劃定與特別法令之訂定、制定土地利用計 畫、制定建築有關法令等。
逢甲大學學生報告 ePaper(2007 年) 4-5 (2) 備災: 備災為災害來臨前的準備,使其有足夠的能力熟悉運作程序、減 少災時損失。減災行動並不能抑制所有災害的發生,災害的發生常為 一瞬間的變化,要臨危不亂、避免災害擴大與災情損失,必須於平時 做好充分準備,應付災害發生時可能產生的各種狀況。備災主要包括 三項工作,分別為訓練、計畫、警告。 (3) 應變: 災害發生時的因應措施為應變,除依事先擬定之災害應變計畫 外,對於災害發生時的應變作業,依照急迫性可分為災害緊急通報與 災害應變中心兩個應變時期,分述如下: (一) 災害緊急通報時期 災害緊急通報於應變小組成立前進行,係為爭取救災時效,於災 害發生或有發生之虞時,必須於第一時間進行各級政府災害權責單位 複式多元通報。 (二) 災害應變中心時期 災害應變中心時期起始於災害應變中心成立,主要任務為動員救 災人力並啟動緊急醫療救護系統,於第一時間搶救人民生命及財產, 並迅速疏散、收容與撤離災民。主要包含六項工作: 1. 成立災害應變中心 2. 動員 3. 災民的收容與撤離 4. 緊急醫療救護系統之運作 5. 實施交通管制 6. 防止二次災害發生
(4) 復原: 復原重建行動為重建公共建設、讓社會與經濟恢復正常運作之長 期政策,並配合減災行動使災害後恢復至災害前的措施,分為短期與 長期政策。「短期」復原重點為維生管線之恢復,包括電力、通訊、 自來水 、污水系統、運輸等系統,提供居民基本食物、衣物、避難 之需求,並 維持災區的治安。而「長期」即恢復經濟活動、重建社 會公共設施與居民生活。
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第五章 結論與心得
1-1 結論
土石流雖然是一種自然現象,卻是人類加速開發土地不當行為所 遺留的後遺症,惟有使民眾認識土石流,並從保護土地的基本觀念著 手,方能使土石流不致於在人類周遭環境出現。 易發生土石流危險溪谷當中,雖可採取各種工程方法抑制土石流 災害,但由於土石流發生有許多不確定性,即使以各種方法去控制, 也很難減少土石流的破壞力,更無法保證其不再發生。而民眾往往太 過信賴政府對土石流的防治工程,以為一旦經過整治,應不致於有再 發生土石流之可能,這種錯誤的觀念導致人民疏忽土石流的危險性。 土石流為「再生性」相當高的一種土砂災害型態,任何治理工作 只能降低其再生性的可能,或是降低發生其災害的規模,因此居住在 土石流危險溪流附近之民眾,應隨時擁有災害突然發生的危機意識。1-2 心得
颱風入境或豪雨影響台灣造成許多慘重災情,其中包含水災及土 石災害等。人們常從相關報導獲得災情慘重的訊息,如台北市因降雨 達到警戒標準而淹水高達一公尺、南投縣土石流災害壓倒工寮、某村 莊準備撤離家園等,由此可見土石流災害在近年來已躍昇為台灣許多 重大災害的前幾名。 從民國 85 年賀伯颱風使得信義鄉神木村災情慘重,至民國 93 年 敏督利颱風造成的七二水災,土石流的防治因被媒體大肆宣傳而逐漸 受到人民的重視。山坡地的不當開發、濫墾濫伐破壞涵養水源的樹 木,而台灣又身處地震帶,地質易因地震而鬆動,天災及人禍種種原因造成台灣地區土石流一年比一年嚴重,人民資產損失也逐年增加。 俗話說「知己知彼,百戰百勝」,藉由眾多資料的蒐集及閱讀,發現 土石流災害雖然可採取工程方法抑制,但唯有從「減災」著手才是最 根本且長期性的災害管理措施。 政府近年來訂定許多防治措施,劃分危險地區為土石流潛勢 區,亦極為重視土石流的防範及災害演習,而土石流危險溪流除應避 免在該集水區內進行各種開發行為外,應減少與大自然爭地。呼籲人 民配合政府政策做好水土保持,未來應儘速對現有的土地資源做好調 整規劃及管理運用,將水土災害危機轉化為國土資源永續發展的契 機!
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