山區道路易致災路段調查評估、風險分析 及監測預警管制技術之研發

102-

MOTC-IOT-102-H1DB007b

山區道路易致災路段調查評估、風險分析 及監測預警管制技術之研發(3/4)

交通部運輸研究所

中 華 民 國 102 年 12 月

102-

MOTC-IOT-102-H1DB007b

山區道路易致災路段調查評估、風險分析 及監測預警管制技術之研發(3/4)

著 者：謝明志、張道光、黃敏郎、劉峰榮、

許錕安、郭峯豪

交通部運輸研究所

中 華 民 國 102 年 12 月

GPN： ISBN： (全套:平裝)

著作財產權人：中華民國(代表機關：交通部運輸研究所) 本著作保留所有權利，欲利用本著作全部或部份內容者，

須徵求交通部運輸研究所書面授權。

山區道路易致災路段調查評估、風險分析及監測預警管制技術之研發(3/4)

著 者：謝明志、張道光、黃敏郎、劉峰榮、許錕安、郭峯豪 出版機關：交通部運輸研究所

地 址：10548 臺北市敦化北路 240 號

網 址：www.ihmt.gov.tw (中文版＞中心出版品) 電 話：(04)26587176

出版年月：中華民國 102 年 12 月 印 刷 者：

版(刷)次冊數：初版一刷 90 冊

本書同時登載於交通部運輸研究所網站 定 價：全套 冊 元

展 售 處：

交通部運輸研究所運輸資訊組•電話：(02)23496880

國家書店松江門市：10485 臺北市中山區松江路 209 號 F1•電話：(02) 25180207 五南文化廣場：40042 臺中市中山路 6 號•電話：(04)22260330

山區道路易致災路段調查評估、風 險分析及監測預警管制技術之研發

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通 交

部 運

輸 研

究 所

交通部運輸研究所合作研究計畫出版品摘要表

出版品名稱：山區道路易致災路段調查評估、風險分析及監測預警管制技術之研發(3/4) 國際標準書號（或叢刊號）

ISBN (平裝)

政府出版品統一編號 運輸研究所出版品編號 計畫編號 MOTC-IOT-102-

H1DB007b 本所主辦單位：港研中心

主管：邱永芳 計畫主持人：張道光 聯絡電話：04-26587174 傳真號碼：04-26564418

合作研究單位： 聚禾工程顧問有限公司 計畫主持人：黃敏郎

研究人員：劉峰榮,許錕安,郭峯豪 地址：台南市永康區中華一路 122 號 聯絡電話：06-3125190

研究期間 自 102 年 02 月 至 102 年 12 月

關鍵詞：山區道路、崩塌、監測、易致災性 摘要：

本計畫以台 9 線宜蘭縣蘇澳鎮路段(106K+000)至花蓮縣秀林鄉路段(182K+000)山區道 路為研究對象，進行山區道路山崩等災害目錄建置、災害潛感分析、潛在大規模滑動區位判 釋與重大災害案例蒐集等工作，以大尺度之坡面單元與小尺度之工程或排水狀況，進行山區 道路易致災路段劃分，並探究其致災因子、危害度與損失程度等，同時進行各易致災路段之 災害風險分析，進而依據各種災害類型與風險等級檢討現行道路監測預警架構，提出創新構 思與監測管理、養護巡察與預警措施，以提高國內山區道路整體安全的使用。

本年度主要完成之工作項目包括：1.持續蒐集山區道路重大災例蒐集、成因、特性與復 建措施分析。2.選取示範山區道路進行邊坡歷史山崩目錄建置、災因分析與邊坡崩塌潛感分 析並製作崩塌潛感圖。3.持續修正山區道路邊坡致災因子、誘發因子(降雨)及道路邊坡破壞 分析模式。4.選取示範山區道路進行大規模滑動區位判釋、成因、特性分析。5.現有山區道 路監測預警管制技術檢討。6.選取示範山區道路進行大規模滑動區位判釋、成因、特性分析。

本期研究成果與效益有：1. 採用坡面單元、地質概念與路段之細部排水、工程狀況進 行易致災路段劃分，此方法可清楚界定各易致災路段的範圍、主要災害類型與災害特性、警 戒基準與風險估算。2.已完成山區道路之災害風險評估模式，同時以開放式資料概念、氣象 局 QPESUMS 之降水預報產品，結合港研中心於相關計畫之降水修正結果，自動進行各路 段之降雨警戒值比對，將成果以開放及跨平台方式進行供應與展示，可提供路管單位於提前 應變措施參考。3.本計畫之執行經驗及成果可做為本所後續相關研究之基礎。

出版日期 頁數 定價 本 出 版 品 取 得 方 式

102 年 1 月 368

凡屬機密性出版品均不對外公開。普通性出版品，公營、公益機 關團體及學校可函洽本所免費贈閱；私人及私營機關團體可按定 價價購。

機密等級：

□限閱 □機密 □極機密 □絕對機密

（解密【限】條件：□ 年 月 日解密，□公布後解密，□附錄抽存後解密，

□工作完成或會議終了時解密，□另行檢討後辦理解密）

■普通

備註：本研究之結論與建議不代表交通部之意見。

PUBLICATION ABSTRACTS OF RESEARCH PROJECTS INSTITUTE OF TRANSPORTATION

MINISTRY OF TRANSPORTATION AND COMMUNICATIONS

TITLE: Developed a technique for mountain road to investigate risk assessment, risk analysis, landslide prewarning management(3/4)

ISBN(OR ISSN) ISBN

GOVERNMENT PUBLICATIONS NUMBER

IOT SERIAL NUMBER

PROJECT NUMBER MOTC-IOT- 102-H1DB007b DIVISION: Harbor & Marine Technology Center

DIVISION DIRECTOR: Chiu, Yung-Fang PRINCIPAL INVESTIGATOR:Chang, Tao-kuang PHONE: (04) 26587174

FAX: (04) 26564418

PROJECT PERIOD FROM：February 2013 TO：December 2013

RESEARCH AGENCY:GeoHarvester Engineering Consultants Co,Ltd.

PRINCIPAL INVESTIGATOR:Huang, Min-Lang

PROJECT STAFF:Liu, Feng-Jung ,Hsu,Kun-An, Kuo, Feng-Hao

ADDRESS: No.1, University Road., Taiwan, R. O. C. , PHONE: (06) -3125198

KEY WORDS:：mountain road、landslide、monitor、vulnerability

ABSTRACT:

This project selected Provincial Highway Route 9 from Su-ao Township, Yilan County to Sioulin Township, and Hualien County as study area in this year. The concept of slope unit combined with the environmental geology features were applied to conduct the hazard map of roads for analyzing the potential occurring disasters at different load sections, identifying the potential landslide area, and establishing the landslide inventory of mountainous road. Based on the hazard map of the studied area, we discussed the disaster pre-warning and monitoring frameworks of roads, and proposed the new concepts to monitoring, maintaining, and pre-warning the disaster of roads, for enhancing the safety of the mountainous road.

The works accomplished in this year including: 1.data collection of major disaster events, 2.establishment of the landslide inventory, the hazard analysis of landslides and the hazard map, 3.modifiying the factors and the analyzing model for slopeland failure, 4.identifying the characteristics, the reasons and the location for large landslide area, 5.discusion on the methods of monitoring and pre-warning the disaster of roads.

Finally, the results and benefits of this project includes: 1. the method applied in this study has been shown an efficient way to quantitatively evaluate the hazard potential for mountainous roads.

2. The method evaluating the hazard degree proposed in this project could provide as the reference to the road management agency for disaster preparedness. 3. The study results of this project could provide as the reference for the following related research.

DATE OF PUBLICATION January, 2013

NUMBER OF PAGES 368

PRICE

CLASSIFICATION

□RESTRICTED □CONFIDENTIAL

□SECRET □TOP SECRET

▓UNCLASSIFIED

The views expressed in this publication are not necessarily those of the Ministry of Transportation and Communications.

目錄

目錄 ... III

圖目錄 ... VI

表目錄 ... IX

第一章 前言 ... 1-1

1.1 研究計畫名稱 ... 1-1

1.2 研究計畫背景、目的與重要性 ... 1-1

1.3 研究範圍與工作項目 ... 1-3

1.3.1 研究範圍 ... 1-3

1.3.2 工作項目 ... 1-3

1.4 研究成果、效益及其應用 ... 1-4

1.4.1 研究成果 ... 1-4

1.4.2 研究效益 ... 1-4

1.4.3 研究應用 ... 1-4

第二章 計畫執行方法 ... 2-1

2.1 計畫執行構想 ... 2-1

2.2 工作流程與執行方法 ... 2-3

2.3 計畫前期作業 ... 2-4

2.3.1 研究示範區域選定... 2-4

2.3.2 山區道路路段劃分... 2-5

2.4 相關研究文獻之回顧與整理 ... 2-7

2.5 山區道路易致災路段之調查評估 ... 2-8

2.5.1 歷史山崩目錄建置... 2-8

2.5.2 邊坡山崩潛感分析... 2-11

2.5.3 重大災例成因、特性與復建措施分析 ... 2-12

2.5.4 大規模滑動區位判釋與分析 ... 2-19

2.5.5 地質敏感地區資料蒐集與分析 ... 2-21

2.5.6 易致災路段分析 ... 2-23

2.5.7 易致災路段調查與評估 ... 2-23

2.6 山區道路邊坡破壞因子分析與修正 ... 2-26

2.6.1 山區道路邊坡致災因子、誘發因子分析與修正 ... 2-26

2.6.2 路邊坡破壞分析模式修正 ... 2-36

2.7 山區道路監測預警管制技術檢討 ... 2-37

2.8 計畫成果提送 ... 2-38

2.8.1 成果圖製作 ... 2-38

2.8.2 相關成果提報及成果發表 ... 2-40

第三章 文獻回顧 ... 3-1

3.1 山區道路災害類型 ... 3-1

3.2 易致災路段劃分方法 ... 3-3

3.3 山區道路邊坡整治工法 ... 3-3

3.4 降雨警戒基準相關分析研究 ... 3-5

3.5 山區道路災害潛感評估 ... 3-8

3.6 山區道路風險分析 ... 3-9

3.7 監測預警管制 ... 3-10

第四章 山區道路易致災路段調查評估 ... 4-1

4.1 蘇花公路山區道路基本特性分析 ... 4-1

4.1.1 蘇花公路山區道路路線概況 ... 4-1

4.1.2 蘇花公路山區道路水文及氣候概況 ... 4-1

4.1.3 蘇花公路山區道路地質概況 ... 4-3

4.2 地質敏感地區資料蒐集與分析 ... 4-5

4.3 歷史山崩目錄建置 ... 4-8

4.4 邊坡山崩潛感分析 ... 4-12

4.5 山區道路坡面單元劃分 ... 4-16

4.5.1 坡向分析 ... 4-16

4.5.2 坡度分析 ... 4-17

4.5.3 水系分析 ... 4-19

4.5.4 坡面單元劃分 ... 4-20

4.6 重大災例蒐集蒐集 ... 4-22

4.7 潛在大規模滑動區位判釋、成因、特性分析 ... 4-38

4.8 易致災路段分析 ... 4-42

4.8.1 易致災路段劃分 ... 4-42

4.8.2 易致災路段災害類型分析 ... 4-65

4.8.3 易致災路段邊坡區位與地形區位分析 ... 4-67

4.8.4 易致災路段災害潛感分析 ... 4-68

4.9 重大災例成因、特性與復建措施分析 ... 4-71

4.9.1 重大災害案例成因、特性分析 ... 4-71 4.9.2 重大災害案例復建措施分析 ... 4-74 第五章 山區道路邊坡破壞因子分析與修正 ... 5-1 5.1 山區道路邊坡致災因子誘發因子分析 ... 5-1 5.1.1 台 9 線山區道路邊坡致災因子、誘發因子分析與降雨參數 上限值調整 ... 5-1 5.1.2 台 24 線山區道路邊坡致災因子、誘發因子分析與降雨參

數上限值調整... 5-23

5.2 道路邊坡破壞分析模式修正 ... 5-34

第六章山區道路監測預警管制技術檢討 ... 6-1

6.1 現有監測預警管制作為分析 ... 6-1

6.2 山區道路監測預警管制技術研發 ... 6-5

6.2.1 監測預警資訊展示方法 ... 6-5

6.2.2 監測預警成果展示... 6-10

6.3 山區道路監測預警管制作業研擬 ... 6-12

6.3.1 山區道路監測預警管制路段劃分 ... 6-12

6.3.2 山區道路監測預警管制作業 ... 6-14

第七章 資料庫建置成果展現 ... 7-1

7.1 資料庫建置 ... 7-1

7.2 成果圖製作 ... 7-2

7.3 相關成果提報及成果發表 ... 7-6

第八章 結論與建議 ... 8-1

8.1 結論 ... 8-1

8.2 建議 ... 8-2

參考文獻 ... 參-1

附錄一、 各期會議記錄及意見回覆情形 ... 附 1-1

附錄二、 邊坡山崩潛感分析方法 ... 附 2-1

附錄三、 山崩目錄建置成果 ... 附 3-1

附錄四、 山崩潛感因子資料表 ... 附 4-1

附錄五、 山區道路山崩潛感分析圖 ... 附 5-1

附錄六、 易致災路段風險分析表 ... 附 6-1

附錄七、 年度事件災害概況摘要報告 ... 附 7-1

附錄八、期末報告簡報資料 ... 附 8-1

圖目錄

圖 2.1 以等間距劃分易致災路段所產生的問題 ... 2-2

圖 2.2 本研究工作執行方法流程圖 ... 2-3

圖 2.3 台 9 線宜蘭蘇澳至花蓮秀林鄉崇德段之山區道路圖 ... 2-4

圖 2.4 山崩潛感分析單元比較圖。(A)網格單元;(B)坡面單元 ... 2-5

圖 2.5 本研究易致災路段劃分流程 ... 2-6

圖 2.6 衛星影像崩塌地判釋流程 ... 2-9

圖 2.7 山崩潛感評估流程圖 ... 2-11

圖 2.8 山崩潛感分析成果圖範例(以台 24 線山區道路為例) ... 2-11

圖 2.9 研究區域歷史災害點位分布圖（民國 97 年~101 年） ... 2-13

圖 2.10 易致災路段歷史災害照片 ... 2-15

圖 2.11 本研究擬採行之山區道路大規模滑動區位判釋流程圖 ... 2-20

圖 2.12 各類型大規模滑動區案例圖 ... 2-21

圖 2.13 地質敏感地區分布範例圖 ... 2-22

圖 2.14 山崩之致災因子與誘發因子 ... 2-26

圖 2.15 雨場切割方法 ... 2-28

圖 2.16 研究區域 7 場颱風事件之 I-R 關係分佈圖 ... 2-29

圖 2.17 研究區域 7 場颱風事件之 I-T 關係分佈圖 ... 2-29

圖 2.18 山區道路警戒分區示意圖(修改自蔡明君，2008) ... 2-32

圖 2.19 各易致災路段降雨基準上下限與調整依據示意圖 ... 2-33

圖 2.20 發生道路災害與因子關係圖 ... 2-35

圖 2.21 出圖版面設計示意圖 ... 2-39

圖 3.1 雷達-雨量站降雨整合技術之概念示意圖 ... 3-5

圖 3.2 山區道路邊坡崩塌與雨量關係圖 ... 3-6

圖 3.3 道路崩塌雨量門檻值與不同崩塌潛感機率 ... 3-7

圖 3.4 降雨參數與臨界致災曲線圖 ... 3-8

圖 4.1 研究區域水系及集水區概況圖 ... 4-2

圖 4.2 研究區域地質概況圖 ... 4-4

圖 4.3 研究區域坡面範圍內地質敏感地區分布圖 ... 4-6

圖 4.4 蘇花公路蘇澳至崇德典型地質敏感地區特性 ... 4-7

圖 4.5 總崩塌面積統計圖 ... 4-10

圖 4.6 舊有崩塌擴大面積統計圖 ... 4-10

圖 4.7 新生崩塌面積統計圖 ... 4-11

圖 4.8 各類崩塌面積統比較圖 ... 4-11

圖 4.9 0612 豪雨事件山崩潛感 ... 4-15

圖 4.10 研究區坡向統計圖 ... 4-16

圖 4.11 研究區坡向分布圖 ... 4-17

圖 4.12 研究區坡度統計圖 ... 4-18

圖 4.13 研究區坡度分布圖 ... 4-18

圖 4.14 研究區水系分布圖 ... 4-19

圖 4.15 研究區坡面單元分布圖 ... 4-21

圖 4.16 蘇花公路近年重大災害案例空間分布圖 ... 4-29

圖 4.17 蘇花公路近年重大災害發生現場照片 ... 4-34

圖 4.18 蘇花公路山區道路 2008 年迄今道路中斷點位之分布情形 .. 4-36

圖 4.19 研究區域內之潛在大規模滑動區位空間分布圖 ... 4-39

圖 4.20 潛在大規模滑動區位現地照片 ... 4-41

圖 4.21 蘇花公路山區道路易致災路段劃分成果圖 ... 4-48

圖 4.22 蘇花公路易致災路段主要災害類型分布圖 ... 4-66

圖 4.23 蘇花公路易致災路段災害潛感與主要災害類型 ... 4-68

圖 4.24 蘇花公路易致災路段全坡面危險度評估結果圖 ... 4-69

圖 4.25 蘇花公路易致災路段上、下邊坡危險度評估結果圖... 4-70

圖 4.26 重大災害案例與易致災路段災害類型疊合分布圖 ... 4-72

圖 4.27 蘇花公路易致災路段重大災例復建措施工程現況圖... 4-75

圖 4.28 蘇花公路樁號 116K+030 大規模岩屑崩滑災害狀況與復建工程

現況圖 ... 4-80

圖 4.29 蘇花公路樁號 116K+800 岩屑崩滑災害狀況與復建工程現況圖

... 4-81

圖 4.30 蘇花公路樁號 144K+750 土石流災害狀況與復建工程現況圖

... 4-82

圖 4.31 蘇花公路樁號 168K+000 土石流災害狀況與復建工程現況圖

... 4-83

圖 5.1 台九線北、中、南路段分區圖 ... 5-2

圖 5.2 辛樂克颱風期間台 9 線之累積雨量分佈及新增崩塌分布情況 5-4

圖 5.3 辛樂克颱風期間台 24 線之累積雨量分佈及新增崩塌分布情況

... 5-24

圖 5.4 台 9 線易致災路段上、下邊坡風險圖 ... 5-37

圖 5.5 台 9 線易致災路段全邊坡風險圖 ... 5-38

圖 6.1 公路單位警管制應變作為三等級圖 ... 6-1

圖 6.2 以 KML 檔展示災情資訊狀況圖(以水利署及水土保持局為例) ... 6-6

圖 6.3 監測預警管制方法與流程圖 ... 6-7

圖 6.4 集水區雨量擷取服務概念圖 ... 6-9

圖 6.5 集水區雨量擷取服務概念圖 ... 6-9

圖 6.6 易致災路段 KML 檔案記錄狀況圖 ... 6-9

圖 6.7 警戒狀況成果即時供應畫面圖 ... 6-10

圖 6.8 警戒狀況成果疊合 GOOGLE EARTH 圖 ... 6-10

圖 6.9 以交通部公路總局 SAFETAIWAN 平台展示監測預警管制成果圖

... 6-11

圖 6.10 山區道路監測預警管制作為規劃圖 ... 6-12

圖 6.11 台 9 線蘇花公路段臨時避難路段選定成果圖 ... 6-13

圖 6.12 台 24 線山區道路段臨時避難路段選定成果圖 ... 6-13

圖 7.1 台 9 線道路山崩潛感圖範例 ... 7-3

圖 7.2 台 9 線道路環境地質敏感區圖範例 ... 7-4

圖 7.3 台 9 線道路風險圖範例 ... 7-5

圖 7.4 相關成果海報 ... 7-6

表目錄

表 2-1 裸露地人工檢核項目與內容一覽表 ... 2-10

表 2-2 研究區域易致災路段歷史災害表 ... 2-14

表 2-3 重大災害案例成因、特性分析項目一覽表 ... 2-16

表 2-4 易致災路段復建設施現況調查表(範例) ... 2-17

表 2-5 本研究採行之山區道路大規模滑動類型分類表 ... 2-19

表 2-6 山區易致災路段潛感評估項目一覽表 ... 2-24

表 2-7 易致災路段潛感評估表(範例) ... 2-25

表 2.8 降雨警戒值模式類型的相關文獻 ... 2-29

表 2-9 各易致災路段降雨基準調整因子表 ... 2-34

表 2-10 計畫成果圖一覽表 ... 2-38

表 3-1 邊坡破害類型分類一覽表 ... 3-2

表 3-2 邊坡破害類型與環境地質敏感區對應表 ... 3-2

表 3-3 監測預警儀器類型及適用範圍彙整表 ... 3-12

表 4-1 研究區域內氣象局氣候站 2010 年逐月平均溫度一覽表 ... 4-2

表 4-2 研究區域內氣象局氣候站 2010 年逐月雨量一覽表 ... 4-3

表 4-3 研究區域坡面範圍內之地質敏感地區數量統計一覽表 ... 4-5

表 4-4 歷史山崩目錄建置選用之福衛二號影像列表 ... 4-8

表 4-5 蘇花公路沿線各期崩塌地個數與面積統計 ... 4-9

表 4-6 0612 豪雨事件山崩潛感權重分布狀況 ... 4-12

表 4-6 0612 豪雨事件山崩潛感權重分布狀況(續) ... 4-13

表 4-6 0612 豪雨事件山崩潛感權重分布狀況(續) ... 4-14

表 4-7 坡面災害個數統計表 ... 4-20

表 4-8 蘇花公路近年重大災害案例彙整 ... 4-23

表 4-9 蘇花公路山區道路 2008 年迄今因災害發生中斷案例彙整表

... 4-35

表 4-10 蘇花公路 2008 ~ 2012 年期間災害次數統計表 ... 4-37

表 4-11 研究區域內之潛在大規模滑動區發生成因與特性統計表 .... 4-38

表 4-12 以落石為主要災害類型之現地調查表 ... 4-43

表 4-13 以岩屑崩滑為主要災害類型之現地調查表 ... 4-44

表 4-14 以岩體滑動為主要災害類型之現地調查表 ... 4-45

表 4-15 以蝕溝為主要災害類型之現地調查表 ... 4-46

表 4-16 以土石流為主要災害類型之現地調查表 ... 4-47

表 4-17 蘇花公路易致災路段劃分成果一覽表 ... 4-49

表 4-18 蘇花公路易致災路段主要災害類型統計表 ... 4-65

表 4-19 蘇花公路易致災路段所處地形區位統計表 ... 4-67

表 4-20 蘇花公路易致災路段重大災害案例災害類型一覽表 ... 4-73

表 4-21 蘇花公路易致災路段重大災例復建措施工程現況一覽表 .... 4-76

表 4-22 研究區域內第四區養護工程處施作之復建措施工程一覽表

... 4-84

表 5-1 台九線警戒值分析所應用之十場颱風事件及其崩塌資料 ... 5-3

表 5-2 台 9 線不同路段及災害類別之降雨參數上下限 ... 5-5

表 5-3 台 9 線降雨警戒調整因子統計與權重計算彙整表 ... 5-7

表 5-4 台 9 線北、中、南區段之山崩潛感指標計算及降雨參數上限值調

整彙整表 ... 5-8

表 5-5 台 24 線警戒值分析所應用之七場颱風事件及其崩塌資料 .... 5-25

表 5-6 台 24 線不同路段及災害類別之警戒值上下限 ... 5-25

表 5-7 台 24 線降雨警戒調整因子統計與權重計算彙整表 ... 5-26

表 5-8 台 24 線之權重加總計算及降雨參數上限值調整彙整表 ... 5-27

表 5-9 台 9 線易致災路段中風險最高的前十個路段資料一覽表 ... 5-36

表 6-1 研究區內交通部公路總局 102 年 8 月公布之一、二級監控路段預

警值、警戒值與行動值一覽表 ... 6-3

表 6-2 研究區內臺 9 線山區道路降雨基準一覽表 ... 6-4

表 6-3 研究區內臺 24 線山區道路降雨基準一覽表 ... 6-4

表 6-4 國內政府雲支援 KML 檔統計一覽表 ... 6-6

表 6-5 QPESUMS 系統降雨資料規格 ... 6-8

表 7-1 空間資料庫建置項目一覽表 ... 7-1

表 7-2 易致災路段圖層欄位規劃表 ... 7-2

表 7-3 相關成果提報及成果發表一覽表 ... 7-6

第一章 前言

1.1 研究計畫名稱

本研究計畫案(計畫編號：MOTC-IOT-102-H1DB007b)的名稱為「山 區道路易致災路段調查評估、風險分析及監測預警管制技術之研發 (3/4)」。

1.2 研究計畫背景、目的與重要性

民國 97 年卡玫基颱風與辛樂克颱風襲台對山區道路重創，民國 98 年莫拉克颱風帶來驚人的雨量，更摧毀南部眾多重要山區的連外道路，

此突顯出山區道路安全警戒的重要性。本研究透過資料蒐集、前人研 究分析與現場調查結果，針對道路所處環境的自然環境基本資料與災 害歷史資料，建立風險管理的評估架構，並且檢討現行道路監測預警 系統，提出創新構思與監測管理與養護巡察措施，並研發新的預警措 施，以提高國內道路整體安全的使用。

本研究主要是依據全國科學技術會議：提昇公共設施效能與研發 延壽科技及推廣應用辦理，並已於 100 年 1 月 10 日召開「101 年防災 領域科技綱要計畫之基本資料及概述表研商會議」研商。臺灣地區因 地文條件不佳，加以山區地形陡峻，每逢颱風或暴雨來襲，就容易因 集中性降雨而引發不穩定區的山崩與衍生土石流的現象，並造成土石 災害。近年來國內外已有多位學者針對相關土砂災害之致災因子進行 調查與探討，正如其他自然災害與其地質之特性息息相關，每個山崩 地區各其有特殊的因素所造成的，且往往是由好幾個可能之影響因子 所構成，其中包括潛因(如地質、地形、水文等)及誘因(如降雨、地震、

人為因素等)。

而地質因素可分為岩性、構造狀態、覆蓋情形等；地形因素又可 分為坡度、坡向、位置等。至於人為因素則如林木砍伐、道路建設、

土地開發、採礦、改變地表植被等。過去許多研究都嘗試利用不同的 因素、從不同的方法來評估或推估影響山崩的潛在因子，其大多考量 各單一因素與山崩類型之關聯程度，並針對單因子與山崩地種類關聯 程度加以分析。然各項可能致災因子中仍存在一些不確定性因素，對 擬解決之問題尚有部分難予完全掌握。

本年度計畫選定省道台 9 線宜蘭縣蘇澳鎮路段(106K+000)至花蓮

縣秀林鄉崇德路段(182K+000)與前期計畫之台 24 線三地門(22K+600)

至阿禮(48K+500)路段，進行易致災路段調查分析，探究道路邊坡致災

因子，並規劃建置整合性山區道路邊坡災害潛感評估流程與方法。本

研究擬運用證據權法進行道路邊坡災害潛感分析，並對各項自然環境

及邊坡開發等致災潛感因子進行其權重值之量化分析，進而建置災害

潛感模式。本研究並結合地理資訊系統繪製山區道路邊坡災害之潛感

圖、環境地質敏區圖與易致災路段風險圖，並探討山區道路邊坡致災

因子、降雨及道路邊坡破壞與否間之關係，以期建立降雨引致之道路

邊坡破壞分析模式。研究中亦將影像判釋技術應用於大規模滑動區位

之判釋，並分析其滑動成因與特性。本研究之成果可提供公路總局及

相關單位在山區道路坡地災害防治之參考與應用，以做為後續相關研

究之基礎。

1.3 研究範圍與工作項目

本研究為四年期，本(102)年度為第三年。100 年度已完成國內山 區道路易致災路段之分類及調查表格製作、易致災路段之危害度及易 致災性分析與易致災路段之監測系統規劃及應變計畫。101 年度完成 研究區山區道路災害案例分析、特性與復建措施，同時運用影像判釋 分類技術獲取相關致災因子及災害資訊，建立研究區災害空間及屬性 資料庫、建置山區道路邊坡崩塌潛感評估模式、探討山區道路邊坡致 災因子誘發因子分析模式與山區道路大規模滑動區位判釋方法建立。

而本年度之研究範圍與工作項目說明如下:

1.3.1 研究範圍

本(102)年度研究範圍為省道台 9 線宜蘭縣蘇澳鎮路段(106K+000) 至花蓮縣秀林鄉崇德路段(182K+000)與前期計畫之台 24 線三地門 (22K+600)至阿禮(48K+500)路段。

1.3.2 工作項目

依本案研究主題與重點，本年度的工作項目包括：

1. 持續蒐集山區道路重大災例蒐集、成因、特性與復建措施分析。

2. 選取示範山區道路進行邊坡歷史山崩目錄建置、災因分析與邊坡崩 塌潛感分析並製作崩塌潛感圖。

3. 持續修正山區道路邊坡致災因子、誘發因子(降雨)及道路邊坡破壞 分析模式。

4. 選取示範山區道路進行大規模滑動區位判釋、成因、特性分析。

5. 現有山區道路監測預警管制技術檢討。

6. 選取示範山區道路進行大規模滑動區位判釋、成因、特性分析。

7. 參考國科會「科技計畫績效管考平台(http：//stprogram.stpi.org.tw)」

之「績效指標(實際成果)資料格式(word 檔案)」及「佐證資料格式

(word 檔案)」，就本研究成果之特性，選填合適績效指標項目，並 以量化或質化方式，說明本研究主要研究成果及重大突破。本研究 指標項目至少包括：學術成就、技術創新、社會影響。

1.4 研究成果、效益及其應用

1.4.1 研究成果

1. 完成國內山區道路災害案例分析、特性與復建措施蒐集。

2. 建置山區道路邊坡崩塌潛感評估模式。

3. 建置道路邊坡破壞分析模式。

4. 山區道路監測預警管制技術檢討。

5. 山區道路大規模滑動區位建立。

1.4.2 研究效益

1. 瞭解山區道路對風險程度外，對於整體山區道路搶災與救災的整體 資源有所瞭解與提出改善建議，以做為公路管理機關應變之用。

2. 透過管理模式的建立，可有效瞭解易致災路段災害潛感，作為道路 管理機關維護管理之參考依據，以提高整體管理的效益，並給予山 區道路使用者更安全且可靠的使用環境與對於災害發生的瞭解，以 減少不必要之災損發生。

1.4.3 研究應用

1. 本研究之成果可提供公路總局及相關單位在山區道路坡地災害防治 之參考與應用。

2. 本研究之執行經驗及成果可做為本所後續相關研究基礎。

第二章 計畫執行方法

2.1 計畫執行構想

以往針對山區道路的易致災特性分析普遍採用機率法，以等間距 劃分易致災路段，再依據歷史災害各項因子進行災害機率統計。然而 此方式卻存在許多問題。採等間距劃分易致災路段，可能產生同一路 段有不同災害發育，無法針對各種災害分進行因子計算，增加統計難 度。同時，因統計結果受歷史災害資料數量與位置控制，所以當有災 害新增時需再進行重新統計。再者依據統計方式，僅得到各個路段之 災害機率值，無法確實指出處路段真正之災害類型與發生特性。為解 決上述問題，本研究之執行構想如下：

1. 以坡面單元概念結合現地工程狀況進行山區道路易致災路段劃

分：以往針對山區道路的易致災特性分析普遍採用機率法，以等

間距劃分易致災路段，再依據歷史災害各項因子進行災害機率統

計，然而此方式卻存在許多問題。採等間距劃分易致災路段，可

能產生同一路段有不同災害發育，無法針對各種災害分進行因子

計算，增加統計難度。同時，因統計結果受歷史災害資料數量與

位置控制，所以當有災害新增時需再進行重新統計。再者依據統

計方式，僅得到各個路段之災害機率值，無法確實指出處路段真

正之災害類型與發生特性。本研究認為山區道路受所在區位之水

文、地形與地質條件影響，應以道路所在坡面為單元進行易致災

路段劃分，整體考量道路所在之上、下邊坡之水文、地形與地質

條件，方能有效且完整分析各易致災路段之致災原因，以提升後

續各項分析與對策研擬精度。

圖 2.1 以等間距劃分易致災路段所產生的問題

2. 整體考量易致災路段之致災類型與原因：以往山區道路災害主要 以山崩、地滑與土石流為考量重點，針對上述災害之致災原因，

往往僅考慮道路上、下邊坡特定範圍內之不利條件，然而道路所 在之地形區位的潛在問題常為道路災害之致災主因。因此本研究 以坡面單元內地形狀況（河階、崖錐堆積、河道邊坡…）、地質 條件（地質分區、地質構造）與地質敏感地區（山崩、土石流、

向源侵蝕、河岸侵蝕、順向坡…）為基礎，整體考量易致災路段 之致災類型與原因，真正釐清山區道路易致災路段的災害特性。

3. 以地質與地形概念模式結進行山區道路潛在重大災害路段分析：

目前山區道路易致災路段主要以既有發生案例為主，再透過各類

之潛感分析進行未發生災害之潛在區位，然而針對尚未發生重大

災害，但已具有災害發生特徵之區位，往往無法有效進行區位判

釋與分析。針對此一問題，本研究依據執行林務局、水規所等相

關大規模山崩與深層滑動與前期計畫之經驗，以地質概念模式結

合航照與數值地形之山崩地形特徵（崩崖、裂隙、趾部隆起）判

釋，嘗試找出計畫之示範道路中，尚未致災但具有滑動徵兆之潛

在大規模滑動區位，供相關道路管理單位之相關防救對策參考。

2.2 工作流程與執行方法

本研究前兩年度完成山區易致災路段調查評估方法之建立，本年 度計畫主要著重在調查評估方法修正、風險分析及監測預警管制技術 之探討等工作，據此本研究擬以五階段流程完成各項工作，分別為(1) 計畫前期作業、(2)山區道路易致災路段調查評估、(3)山區道路邊坡破 壞因子分析與修正、(4)現有山區道路監測預警管制技術檢討、(4)計畫 成果提送等五階段。

圖 2.2 本研究工作執行方法流程圖

上述五階段中，計畫前期作業之工作內容包括：(1) 研究示範區域 選定與山區道路路段劃分；(2)相關研究文獻回顧與整理。山區道路易 致災路段之調查評估之工作內容包括：(1) 歷史山崩目錄建置；(2) 邊 坡山崩潛感分析；(3) 重大災害案例蒐集分析；(4) 大規模滑動區位判 釋與分析；(5) 地質敏感地區資料蒐集與分析；(6) 易致災路段分析；

(7) 易致災路段調查與評估。

山區道路邊坡破壞因子分析與修正之工作內容包括：(1)山區道路 邊坡致災因子、誘發因子分析；(2) 道路邊坡破壞分析模式修正。現有 山區道路監測預警管制技術檢討則主要分析相關之文獻與監測預警技 術資料進行檢討。計畫成果提送之工作內容包括：(1) 成果圖製作；(2) 相關成果提報及成果發表。而細部之工作方法分述如下：

2.3 計畫前期作業

計畫前期作業之工作內容包括：(1) 研究示範區域選定與山區道路 路段劃分；(2)相關研究文獻之回顧與整理。

2.3.1 研究示範區域選定

本研究以台 9 線蘇花公路自宜蘭縣蘇澳鎮(106K+000)至花蓮縣秀 林鄉崇德路段(182K+000)為研究示範區域(圖 3.3)，全長約 76 公里。

圖 2.3 台 9 線宜蘭蘇澳至花蓮秀林鄉崇德段之山區道路圖

2.3.2山區道路路段劃分

以往易致災路段大部分採固定里程進行劃分，此方式劃分結果有 可能發生同一災害橫跨不同路段的現象，同時也會造成後續災害相關 統計的困擾。因此本研究納入坡面單元進行山區道路之分區。在坡面 單元相關之研究方面，在過去的研究中，一般都採用網格式數值高程 模型資料（圖 2.4,a）進行山崩潛感分析，以國內為例最常用之尺寸為 40 米與 5 米。

圖 2.4 山崩潛感分析單元比較圖。(a)網格單元;(b)坡面單元

註：資料來源XIE et al.(2004)

因網格式的 GIS 資料單元小，且空間分布零碎，不易應用於坡地 災害管理，因此國內中央地質調查所(以下簡稱地調所)引用義大利 (Carrara et al., 1991)之山崩潛感分析概念，以坡面單元(slope unit) （圖 2.4,b）作為山崩潛感分析之基本單元，因其有較完整之地形分區邊界，

在地形及地質上相較網格分析單元更具意義，且有利於主管機關進行 坡地災害管理。另外，坡面單元可透過 GIS 軟體進行編輯與管理，並 登錄圖層屬性，內容包括山崩目錄與地形地文潛感因子等相關資訊，

可供山崩潛感分析之用。

坡面單元基本上有兩種不同的定義：一是指斜坡縱斷面上被變坡 點(slope break)分割的最小單元，另一是指侵蝕基準以上的整個斜坡系 統。第一種定義較常被地理學者用來區分一個斜坡上的各個小單元，

例如：崩崖、崖錐等。第二種定義則較常被運用在山崩災害研究上，

一個小集水區的水系兩側斜坡各被視為一個坡面單元(Guzzetti et al., 1999)。本研究採用第二種定義，將示範區道路以坡向進行坡面單元劃 分，在劃分方法上（如圖 2.5），因地質特性會反映在地形表徵上面，

同時也會造成不同之坡向與坡度，同時亦會有不同之邊坡壞特性，因 此坡面單元劃分首先採用坡向進行劃分，若山區道路非位於坡面上，

則依據其所處地形特徵（如河階台地、沖積扇、崖錐堆積…等）再進 行坡面單元區分，如此同一坡面單元有相近之地質、地形特性。

在易致災路段劃分方法上，分為大尺度之初步劃分與小尺度細步 劃分兩部分(圖 2.5)：

圖 2.5 本研究易致災路段劃分流程

1. 大尺度易致災路段初步劃分：本研究以山區道路所在坡面單元，

進行路段大尺度劃分，首先套疊道路圖層，將山區道路依據坡面 單元加以切割，再結合災害特性，針對流動型災害(如土石流或 蝕溝)區位以水系資料與環境地質敏感區資料再進行劃分，如此 可明確找出易致災路之主要災害類型，再透過水系分析將土石流、

蝕溝等流動型災害進行細分，以與滑動型災害進行區隔。

2. 小尺度易致災路段細步劃分：大尺度易致災路段劃分完成後，再 透過復建工程資料蒐集與現地勘查方式，找出小尺度之工程施作 路段或排水不良路段，再進行細步易致災路段劃分。

2.4 相關研究文獻之回顧與整理

針對計畫工作需求，本研究蒐集國內外關於道路邊坡災害致災因

子之相關文獻，包括人為或自然相關因素所造成災害類型特性之分類

彙整與分析、風險評估模式、道路邊坡破壞預警機制與山區道路監測

預警管制技術等，進行回顧與分析探討。

2.5 山區道路易致災路段之調查評估

2.5.1 歷史山崩目錄建置

本研究參考港研中心山區道路歷史災害及現地調查資料庫，配合 本研究預計蒐集示範研究區道路災害案例，輔以衛星影像判釋技術，

建置示範區道路邊坡歷史山崩目錄。此外，將再針對示範區道路進行 歷史災害特性分析及復建措施探討。而衛星影像判釋方法與流程說明 如下：

1. 衛星影像裸露地自動判釋

衛星影像之裸露地判釋流程如圖2.6所示，本項工作項目係利 用ArcMap的空間分析模組(Spatial Analysis)與自行研發撰寫的電腦 程式，以光譜特徵、地形條件進行裸露地篩選，再以人工檢核進行 誤判修正，最終即可得崩塌地判釋結果。判釋程序方法分述如下：

a.光譜特徵篩選：

以正規化植生指數(NDVI)的統計結果為劃定植生指數門檻 值依據。利用綠色植物具吸收藍光、紅光及強烈反射近紅外光之 特性，可判別植生反射量之多寡，用紅光及近紅外光波段之比值 或差值計算出 NDVI，分析植生變化情況；NDVI=NIR-R/NIR+R，

其中 NIR 為近紅外光輻射值，R 為紅光輻射值。NDVI 值介於±1 之間，數值越高代表綠色植物越多。因此可初步設定一數值(門 檻值)以上為植生區域，而以此方法可區分出低植被的裸露區域

（例如 NDVI≦0.1），再以每期影像根據光譜強度資料濾除掉高 亮度白雲雲霧區以及低亮度的陰影區，其中光譜強度資料為多光 譜影像各波段 DN 值之總和，白雲雲霧區為光譜強度總和值較高 區域，反之陰影區則為總和值較低的區域。利用 NDVI 值與 DN 值進行濾定，便能依照光譜特徵篩選得到初步裸露地篩選結果。

若判釋結果有過判或少判的現象，則修正各光譜特徵參數後重新

判釋，完成此步驟後即可去除植被、雲和陰影的影響。

b.地形條件篩選：

以地形坡度大於 10 度與 24m×24m(以福衛二號多光譜 8m 解 析度影像 3×3 網格為可判釋最小單元，最小判釋投影面積為 0.0576 公頃)面積大小為門檻值進行地形條件的篩選，初步排除 部份人為開墾地與建築物的誤判，即可完成裸露地自動判釋。

圖 2.6 衛星影像崩塌地判釋流程

2. 裸露地人工檢核

利用衛星影像進行裸露地自動判釋時，因為影像光譜值隨日照、

大氣品質及地表本身植被與土壤溼度變化而有差異，雖然以地形條 件進行篩選可排除部份人為開墾地與河道的誤判，但是還是有部分 與崩塌地光譜相近的地表特徵會被誤判成崩塌地，如雲及陰影區。

因此程式自動判釋結果需再進行人工檢核（表2-1），藉由前後多 期影像、航照、裸露地形狀、顏色、聚落、主要道路等，綜合研判 是否為人為開發開墾地，此外，人為開發開墾地形多較為方正，且 多位於平坦區域。將誤判區以人工方式進行剃除，以提高資料正確 性。自動判釋完成後，再以判釋者之判釋習慣與圖幅內地形特性，

以畫面可容納最大裸露地為範圍，將視窗縮放至適當大小，以進行 剃除工作。

表 2-1 裸露地人工檢核項目與內容一覽表 人工檢核項目 檢核內容說明

是否為人為建物 人為開發開墾地形多較為方正，且多位於平坦 區域，可透過形狀進行剃除。

是否為雲遮蔽區及陰 影區

以人工檢視影像上逐一進行判釋與剃除

2.5.2 邊坡山崩潛感分析

針對山區道路易致災路段邊坡之山崩潛感分析，本研究以上節產 生大量山崩之颱風豪雨事件所建置之山崩目錄為材料，利用前期計畫 使用之證據權重法，製作山崩潛感圖

，藉以劃定山崩發生之高潛感區，

並進行山區道路易致災路段邊坡之山崩潛感分析。其流程主要包括因 子權重值計算、因子檢定與成功率驗證與山崩潛感評估結果(圖 2.7)，

其成果範例如圖 2.8，而細部之作業流程如附件二。

圖 2.7 山崩潛感評估流程圖

圖 2.8 山崩潛感分析成果圖範例(以台 24 線山區道路為例)

2.5.3 重大災例成因、特性與復建措施分析

重大災害案例之定義，主要依據交通部公路防救災資訊系統 (http://bobe.thb.gov.tw/index.aspx)內之道路災害資訊為主，並以此案例 資料與位置進行致災成因、特性與復建措施、降雨資料與之分析與空 間資料庫之建置。重大災害案例蒐集分析項目分述如下：

1. 重大災害案例蒐集

本研究參考交通部公路防救災資訊系統，完成歷史災害資料 建置除災害情況記錄外，另亦蒐集包括水文、氣象、地震及區域 地質等基本資料，以作為本研究後續在分析災害發生成因、特性 與復建措施時之資料來源。根據交通部公路防救災析統的資料統 計，自民國 97 年至今蘇花公路因各種氣候事件導致道路受災或預 警性封閉的有 52 起，其中因災害而造成道路封閉的有 44 起，主 要集中發生於蘇澳-東澳、南澳-和平以及和平-崇德路段 (圖 2.9)，

而事件以邊坡崩坍 34 起為最多，以土石流阻斷交通共 10 起。

從圖 2.9 可明顯觀察出災害集中於 3 路段，若以整數之公里

數 樁 號 作 為 分 界 ( 即 每 區 間 皆 為 1 公 里 ) 進 行 統 計 ， 可 發 現

115K-116K(6 處)、116K-117K(3 處)以及 168K-169K(3 處)等三個

路段為災害最密集路段，歷史災害統計如表 2-2，歷史災害照片擇

要如圖 2.10。

圖 2.9 研究區域歷史災害點位分布圖（民國 97 年~101 年）

表 2-2 研究區域易致災路段歷史災害表

災害名稱 路線 樁號

縣市 鄉鎮

附近

地名 災害類別及受損情形 管制措施 阻斷時間 搶通時間

101 年 01 月

災情 115K+580 宜蘭縣

蘇澳鎮 東澳

道路，邊坡坍方。邊坡坍方長約40M*寬約 8M*

高約15*1*2 約 2000 M³，現場災情擴大且間歇落 石搶修困難。

道路單線通行。 101/01/08 11:30 101/01/08 23:00 101 年 01 月

災情 115K+600 宜蘭縣

蘇澳鎮 東澳 道路，邊坡坍方。上邊坡坍方擴大持續坍方落石。 101/01/09 10:30 101/01/09 18:00 100 年 12 月

災情 115K+750 宜蘭縣

蘇澳鎮 大坑橋 附近

道路，道路落石。道路連續落石，無人員車輛損 害，進行臨時性管制措施。

現場進行號誌燈配合人員管

制並持續監看邊坡落石狀況。100/12/15 20:30 100/12/16 02:30 0529 豪雨水

情監控 115K+800 宜蘭縣

南澳鄉 東澳 道路，邊坡坍方。邊坡坍方 12*8*3=288M³ 101/5/30 01:00 101/5/30 04:00 100 年 10 月

災情 115K+800 宜蘭縣

蘇澳鎮 石牌宮

道路，路基流失。路基缺口80 M 長、寬 3~3.5M，

深度達100M，路基下滑持續擴大延伸至中央雙 黃線。

現場設置交通安全設施，行交 通管制，限制21t 以上之車輛 通行。

100/10/9 09:00 100/10/31 10:00 981003

芭瑪颱風 115K+900 宜蘭縣

蘇澳鎮 東澳 道路，土石流阻斷。上邊坡坍方長60 M，寬 9 M，

高15 M *1/2，坍方數量約 4050 M³。 雙向交通阻斷。 98/10/06 12:00 98/10/07 12:00 991021

梅姬颱風 116K+030 宜蘭縣 蘇澳鎮

道路，預警性封閉。上、下邊坡坍方及路基流失

缺口長70 M，寬 20 M，高 20 M。 99/10/21 18:00 99/11/15 17:00 991021

梅姬颱風 116K+400 宜蘭縣 蘇澳鎮

東澳石 牌公

道路，預警性封閉。路基流失長約30 M，寬約

10 M。 99/10/21 15:30 99/10/28 17:00

99 年 12 月災

情 116K+800 宜蘭縣

蘇澳鎮 石牌宮 道路，預警性封閉。上邊坡坍方長30 M，寬 20

M，高 10 M ，坍方數量約 2500~3000 M³。 單線雙向。 99/12/15 21:30 99/12/16 14:00 981003

芭瑪颱風 168K+000 花蓮縣

秀林鄉 和仁 道路，土石流阻斷。

邊坡坍方200 M *11M*3M 交通雙向阻斷，封閉交通。 98/10/05 14:30 98/10/07 19:00 981003

芭瑪颱風 168K+500 花蓮縣

秀林鄉 和仁 道路，土石流阻斷。

邊坡坍方100 M *11M*(6M+1M) 交通雙向阻斷，封閉交通。 98/10/05 14:30 98/10/07 19:00 981003

芭瑪颱風 168K+800 花蓮縣

秀林鄉 和仁 道路，土石流阻斷。

邊坡坍方約660M³。 交通雙向阻斷，封閉交通。 98/10/05 14:30 98/10/07 19:00

101 年 01 月，台 9 線 115K+580。 100 年 10 月，台 9 線 115K+800。

99 年 10 月，台 9 線 116K+030。 99 年 12 月，台 9 線 116K+800。

98 年 10 月，台 9 線 168K+000。 98 年 10 月，台 9 線 168K+800。

圖 2.10 易致災路段歷史災害照片

2. 重大災害案例成因、特性分析

將上節蒐集重大災害案例疊合本研究之易致災路段，可將具 有發生之重大災害案例進行災害類型、影響坡面、地形區位與工 程現況進行分析(表 2-3)，以供後續易致災路段災害評估依據。

表 2-3 重大災害案例成因、特性分析項目一覽表 重大災害案例成因、

特性分析項目

項目分類

災害類型 土石流、蝕溝、河岸侵蝕、岩體滑動、

岩屑崩滑、落石

影響坡面 上邊坡、下邊坡、全坡面

地形區位 河階台地、順向坡、陡坡地形、

緊鄰河岸、河灣攻擊側

工程現況 施作緊急工程、新工程施工中、

運作良好、部分毀損、全部毀損 3. 重大災害案例復建措施分析

本研究透過現地勘查與填寫復建設施現況調查表(表 2-4)進行 易致災路段工程復建措施分析。

4. 示範區環境資料之蒐集與分析

本研究將分別蒐集整理示範區道路範圍周邊之環境資料與空

間分佈特性。其中包括流域水系、地質土壤(岩性、構造狀態、土

壤深度、覆蓋情形等)、地形(坡度、坡向、高程等)、山崩地、裸

露地、土石流潛感溪流、水文氣象等，並加以分類整理。本研究

在環境資料之蒐集與分析方面，亦將注意道路範圍周邊坡地開發

利用(如林木砍伐、建物、土地開發、改變地表植被等)及防護工程

設施(護坡類別、保護面積)等部分。

表 2-4 易致災路段復建設施現況調查表(範例)

一、基本資料 地點：台24 線 里程： 29 K+ 650 ~ 30 K+ 000

二、災害狀況 發生時間：民國 98 年 8 月 8 日

現場情形說明： 莫拉克颱風

工 程 狀況

邊坡 工程 構造物

□無 ■有(如果有請顯示後面內容)：

(1)規模長 350 m 寬 1 m 高 30 m (2)保護面積：□<30%□30-50% ■50-75% □>75%

(3)工程類別：□掛網植生□打樁編柵■蛇籠或鉛絲網籠 ■擋土牆

■錨釘工法■型框工法□防落石網■其他 坡面噴漿 河道 工程

■無 □有(如果有請顯示後面內容)：

(1)規模長 m 寬 m 高 m (2)保護面積：□<30%□30-50% □50-75% □>75%

(3)工程類別：□護岸工程□固床工□防砂壩或潛壩□箱籠 保全對象 建築物 □無□公共建築□民宅

■公共設施 ■有- 說明 道路 □無

□保全戶 □有- 戶數 □無 致災可能原因：■自然因素 □其他因素-說明

現況照片

調查情形說明：因位處順向坡地形，導致全坡面破壞，新工程施作尚未完成 三、災害類別

(判定) ■土石坍方 □路基下陷或缺口 □路基流失

5. 降雨資料蒐集

本研究將配合災損之歷史資訊，蒐集示範研究區造成嚴重山 區道路邊坡破壞之颱風或降雨延時期間，其在示範區範圍附近各 雨量測站之時雨量資料，並運用地理資訊系統及統計方法，分析 研究區域降雨量之空間及時間分布特性。

6. 圖層之蒐集、數化與建置

為建立空間資料庫所需之數化圖層，本研究所蒐集研究示範 區環境資料圖(圖形、影像)，均須加以數值化，以做為系統空間資 訊套疊、分析及評估模式之基本資料輸入之用。圖面資料包括示 範區道路之地質圖、地形圖、歷年破壞及土石流位置詳圖、航照 圖或衛星影像圖等。

7. 地理資訊系統基本資料庫建置

本研究運用地理資訊系統，將前述所蒐集彙整之研究區範圍

所在之環境資料、坡地使用調查資料、防護工程與空間圖層等相

關基本屬性資料與電子化圖層資料加以建檔。

2.5.4 大規模滑動區位判釋與分析

為探究研究示範區山區道路疑似大規模滑動之區位，本研究以潛 在山崩面積較大者為山區道路邊坡大規模滑動區位之必要條件，利用 影像判釋分類之技術，結合有利山崩發生之各項自然環境或人為利用 等因子分析方式，有系統地探究示範山區道路各類型之疑似大規模滑 動區位。本研究基於遙測影像或航照判釋與相關自然環境區位特性分 析之需求，首先將示範區山區道路疑似大規模滑動之區位，依據有無 大規模山崩發生之歷史、是否為大規模山崩發生潛感高之區位、山崩 區域內裸露與植生復育之程度、或是否存在人為開發利用等因素，將 山區道路疑似大規模滑動區分為各種不同類型(表 2-5)，並逐一探討期 發生原因與區位特性。

表 2-5 本研究採行之山區道路大規模滑動類型分類表 滑動類型

編號

大規模滑動

發生歷史 山崩發生潛感 裸露與植生 復育之程度

人為開 發利用

I 早期 已發生 已植生復育 -

II 近期 已發生 明顯裸露 -

III 未發生 具滑動特徵之高潛感區

域但未大規模崩壞 - -

IV 未發生 未具滑動特徵但具不佳

之自然環境條件 - 有

V 未發生 未具滑動特徵但具不佳

之自然環境條件 - 無

本研究針對各類型疑似山區道路大規模滑動區位(亦即潛在山崩面 積大於 10 公頃者)之判釋流程如圖 2.11 所示。判釋流程中，首先進行 衛星影像之判釋，主要判釋是否有早期或近期山崩歷史之裸露地發育，

若有則代表該區域已有滑動歷史；接續則進行山崩地形特徵及植生復 育判釋，如果該區域為具山崩滑動之地形特徵並有植生復育現象，則 判定為早期發生之滑動（類型 I） ；若該區域為具山崩滑動之地形特徵，

且具明顯裸露現象，則可判定為近期發生之滑動（類型 II）。

圖 2.11 本研究擬採行之山區道路大規模滑動區位判釋流程圖 不易判釋已經滑動的地形特徵，則輔以數值地形產製日照陰影圖 進行判釋，經判釋具有崩崖、側邊裂隙、橫向裂縫、坡趾隆起等高滑 動潛感徵兆，則該區域判定為具滑動地形特徵之潛在大規模滑動（類 型 III） 。此類型相對於其他類型之滑動，因已具有滑動徵兆，且坡面土 方尚未完全崩落，因此可能具較高的山崩潛感。

而經山崩微地形判釋無滑動徵兆者，則進行自然環境不利因子（如 地質因子、坡腳破壞因子）分析或人為土地利用因子(如礦區、大規模 作物)，探究山崩高潛感區（含以上）中具不佳自然環境因子且具人為 開發情況之區域(類型 IV)，以及高山崩潛感區中具不佳自然環境因子，

但未具人為開發情況之區域(類型 V)。此類型之山崩亦屬尚未滑動，因

此不利之因子越多，則越容易造成大規模滑動。相關案例如圖

類型II (例: 高雄市甲仙區小林聚落) 類型I (例:高雄市那瑪夏區民生聚落)

類型III (例: 高雄市六龜區竹林聚落) 類型IV (例:南化水庫)

圖 2.12 各類型大規模滑動區案例圖

資料來源：本研究相關計畫成果

2.5.5 地質敏感地區資料蒐集與分析

本研究認為山區道路災害與所在之地質敏感地區(圖 2.13)有關，而

依據經濟部中央地質調查所之地質敏感地區之相關調查研究，共包括

山崩、土石流、順向坡、河岸侵蝕與向源侵蝕五大類，而上述區位皆

會造成山區道路災害，因此本研究增加地質敏感地區資料之蒐集與分

析工作，以釐清山區道路所處之斜坡單元內各種災害類型與相互影響

之關係。

圖 2.13 地質敏感地區分布範例圖

2.5.6 易致災路段分析

易致災路段分析目的為從示範山區道路中，透過上述各節之山崩 目錄、山崩潛感、重大案例、潛在大規模滑動與環境地質敏感區資料 蒐集與分析，將易致災之山區道路單元與主要之災害種類篩選出並進 行相對之分級，以進行後續調查評估、與風險分析之依據。初步之易 致災路段分級構想以不同災害類型之災害歷史、災害規模與災損程度 進行分級，災害歷史越多、災害規模越大災損程度越高代表該類災害 等級越高。

2.5.7 易致災路段調查與評估

易致災路段調查與評估，主要以現地查核方式確認易致災路段之 災害狀況，透過各種查核評估項目之調查，進行易致災路段之潛感評 估，本研究參考日本建設省道路局深層滑動潛感評估方式，納入山區 道路特性，建立山區易致災路段潛感評表，而評估項目包括災害歷史、

地質不利因素、地形不利因素、水文不利因素、山崩不利因素與危險 因子，除了災害歷史與危險因子之週遭構造物發生異樣配分為 3 分外，

各因子配分皆為 1(表 2-6)，其中構造物發生異樣係指邊坡、護圍、防 護措施或道路等，出現明顯破損或裂隙等情形。而設計之易致災路段 潛感評估表如表 2-7。

本研究認為有發生災害歷史或有週遭構造物與復建措施發生異樣

具有較高之災害發生潛感，此評估方式為一相對值，代表整個路段之

災害相對潛感狀況，而當配分總和≧6 則為高潛感，配分總和界於 3~5

分之間則為中潛感，≦2 則為低潛感，若評估之路段有發生災害歷史且

週遭構造物有發生異樣則所得之配分為 6 分，顯示本路段則具有高災

害發生潛感。評估完成後則再以本研究蒐集之重大災害案例及現地查

方式進行檢驗及修正。而此評估方法已於前期計畫中獲致良好成果。

表 2-6 山區易致災路段潛感評估項目一覽表

潛感評估項目 評估細項 評分

是 否

災害歷史 災害歷史 3 0

地質不利因素

緊鄰地質構造 1 0

岩體弱面發達 1 0

厚層砂頁岩互層 1 0

地形不利因素

陡坡地形(>30 度) 1 0

崖錐堆積地形 1 0

鄰河階陡坡 1 0

舊山崩凹谷狀地形 1 0

扇狀地 1 0

緊鄰河岸 1 0

順向坡地形 1 0

水文不利因素 有地表水（常流水河道、蝕溝） 1 0

有地下水（湧水） 1 0

山崩不利因素

坡面山崩發育 1 0

崩崖 1 0

橫向裂隙 1 0

側邊裂隙 1 0

趾部隆起 1 0

坡面存在大型塊狀基岩 1 0

危險因子

河流切割坡腳現象 1 0

人為切割坡腳 1 0

週遭構造物發生異樣 3 0

合 計 T(24)

高潛感度：T≧6 中潛感度：5≧T≧3 低潛感度：T≦2

。

表 2-7 易致災路段潛感評估表(範例)

易致災路段評估表

易致災路段編號 080 調查者 黃敏郎 調查日期 2012/09/19

易致災路段起訖樁號 37K+500~ 37K+680 ^{總分 高(9)}

潛 感 評 估 項 目

災害

歷史 災害歷史 ■A.是(3) □B.否(0) 水文 不利 因素

有地表水

（常流水河道、蝕溝） □A.是(1) □B.否(0) 地質

不利 因素

順向坡地形 □A.是(1) □B.否(0) 有地下水（湧水） ■A.是(1) □B.否(0) 緊鄰地質構造 □A.是(1) □B.否(0)

山崩 不利 因素

坡面山崩發育 □A.是(1) □B.否(0) 岩體弱面發達 □A.是(1) □B.否(0) 崩崖 ■A.是(1) □B.否(0) 厚層砂頁岩互層 □A.是(1) □B.否(0) 橫向裂隙 □A.是(1) □B.否(0)

地形 不利 因素

陡坡地形 ■A.是(1) □B.否(0) 側邊裂隙 □A.是(1) □B.否(0) 崖錐堆積地形 □A.是(1) □B.否(0) 趾部隆起 □A.是(1) □B.否(0) 鄰河階陡坡 □A.是(1) □B.否(0) 坡面存在大型塊狀基岩 □A.是(1) □B.否(0) 舊山崩凹谷狀地形 □A.是(1) □B.否(0)

危險 因子

有坡腳侵蝕現象 □A.是(1) □B.否(0) 扇狀地 □A.是(1) □B.否(0) 人為切割坡腳 □A.是(1) □B.否(0) 緊鄰河岸 □A.是(1) □B.否(0) 週遭構造物發生異樣 ■A.是(3) □B.否(0)

災害或構造物照片

災害或構造物描述 全邊坡崩塌，目前已完成修復工程，功能正常

2.6 山區道路邊坡破壞因子分析與修正

本案之前期計畫已完成山區道路邊坡破壞因子分析，本年度持續 透過此方法進行示範道路之分析工作，同時進行方法之修正，茲將分 析方法說明如下：

2.6.1 山區道路邊坡致災因子、誘發因子分析與修正

山區道路最常發生的問題就是道路邊坡破壞，美國交通研究委員 會將其破壞型式區分為五大類：崩落(Falls)、傾倒(Tapples)、滑動(Slides)、

移坍(Lateral spreads)及流動(Flows)；另亦有二種以上先後或同時發生的 複合型。不同破壞型式之機制雖有所不同，然其主要之邊坡致災因子 大致雷同。一般邊坡致災因子可區分為潛在因子和誘發因子，其中潛 在致災因子包含有地質、地形、地下水位及其他因素；而其外在誘發 因子則可區分為自然因素及人為因素。自然誘發因子一般考量有降雨、

侵蝕、地震及其他因子；人為誘發因子則考量有不當開挖、不當荷重、

水庫荷重及其他等。對於邊坡破壞之致災因子及誘發因子如圖 2.14 所 示；本計畫所考量之因子分析說明如下：

圖 2.14 山崩之致災因子與誘發因子

1. 致災因子分析

本計畫綜合考量道路坡面誘發因子以及公路工程現況，首先進行 研究區域大尺度的坡面單元之劃分，進行坡面單元的外在誘發因子分 析，而後透過小尺度之工程現況與公路排水狀況，了解各易致災路段 之主要災害特性。其中考量有崩塌程度、易致災路段潛勢、距上次災 害時間、施作防護工程現況、排水狀況及植生狀況等因子；詳細因子 說明如 2.6.2 節。

2. 誘發因子分析

邊坡破壞之誘發因子包括降雨、侵蝕、地震及人為因素，其中降 雨為主要山區道路邊坡致災之誘因。因此在誘發因子分析方面，本計 畫以降雨為最主要之致災因子進行之降雨警戒基準上下限分析。而在 考量不同之降雨因子之前，首先需定義一場連續降雨事件。降雨事件 是由大大小小的不連續降雨組合而成，因此不同的降雨事件定義所分 析出之累積雨量、降雨延時，甚至於降雨強度都會有所差異，因此如 何定義一場降雨事件，即對降雨事件進行雨場分割成為一極為重要的 研究議題。黃婷惠(2003)曾比對不同雨場分割方式於台灣地區土石流發 生降雨事件之適用性，分析後發現時雨量大於 4 mm 處為降雨開始時刻，

以時雨量連續六小時均小於 4 mm 處為降雨結束時刻之雨場定義，較可 反應台灣地區土石流災害發生之降雨特性。而國內農業委員會水土保 持局於訂定全台土石流警戒基準值時，所使用之雨場切割方式也是採 用相同方法。為此，本計畫採用相同之雨場切割方式定義一場降雨，

其雨場切割方式說明如下：

雨場分割方式之定義為在一降雨時間序列中以時雨量大於 4 mm

處為本次降雨開始時刻，以時雨量連續六小時均小於 4 mm 處為該次降

雨結束時刻，降雨開始時刻至降雨結束時刻為本次降雨延時，其累積

雨量為本次降雨累積雨量。而本次降雨開始時刻之前的降雨稱為本次

降雨事件的前期降雨；本次降雨結束時刻之後的降雨則稱為本次降雨

事件的後期降雨，如圖 2.15 所示。