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摘 要

都市地區多為人口密集,經濟發展程度較高地區,當災害產生,

所造成的損失較高,故都市地區應盡量避免災害的產生,然而近年來 除了河川氾濫所造成的洪災外,都市地區因暴雨等因素所造成的淹水 時有所聞,並且帶來重大的災害損失。目前台灣地區水利防災設施雖 有一定基礎,但大多針對河川防洪為主要目標,對於都市地區防洪則 較少,此外目前災後復原亦無一套完整的作業流程,地方政府大多僅 於災期初期給予協助,後續則較少,對於社會或災民而言無疑是一大 負擔。

基於上述,本研究分別針對都市洪災產生之因素與影響災後復原 因素兩大部分探討,透過AHP(Analytic Hierarchy Process)問卷調查分 析,分析主要的影響因子,藉由本研究所得到之結果,能瞭解導致都 市洪災與影響災後續復原的影響因子為何,此結果可供後續研究能夠 提出有效的防洪措施與提供一套完整之復原機制等,使都市地區遭受 淹水的機率降低並使得災區能在短時間內恢復既有的都市機能。

關鍵字:層級分析法、都市洪災、災後復原

(7)

目錄

摘 要... i

目錄... ii

圖 次... iv

表 次... vi

表 次... vi

第一章 緒論 ... 1

1-1 研究背景 ... 1

1-2 研究動機與目的 ... 2

1-3 研究內容 ... 4

1-4 研究方法 ... 5

第二章 文獻回顧 ... 6

2-1 近年災害回顧 ... 6

2-2 國內常見災害成因 ... 11

2-3 影響後續復原因素研究 ... 16

2-4 層級分析法 ... 18

第三章 研究設計 ... 22

3-1 研究流程 ... 22

(8)

3-2 研究設計 ... 23

3-3 研究對象 ... 25

3-4 都市洪災產生因素評估因子說明 ... 26

3-5 影響災後恢復因素評估因子說明 ... 34

第四章 問卷結果分析 ... 42

4-1 層級分析法問卷步驟與分析 ... 42

4-2 都市洪災產生因素-層級分析法 ... 46

4-3 影響災後恢復之因素-層級分析法 ... 52

第五章 結論與建議 ... 58

5-1 研究結論 ... 58

5-2 建議 ... 61

參考書目 ... 62

附錄一... 67

附錄二... 75

(9)

圖 次

圖2-1 敏督利颱風路徑圖...7

圖2-2 艾利颱風路徑圖...8

圖2-3 台灣水患形成原因...11

圖2-7 階層結構關係圖...19

圖3-1 研究流程 ...22

圖3-2 都市洪災產生因素...24

圖3-3 影響災後恢復因素...24

圖3-4 逕流量與開發關係圖...29

圖3-5 淹水深度與損失圖...38

圖4-1 AHP 評估流程 ...45

圖4-2 全體專家對評量構面之優勢向量比較折線圖...47

圖4-3 全體專家對自然環境層面之優勢向量比較折線圖...48

圖4-4 全體專家對土地開發層面之優勢向量比較折線圖...49

圖4-5 全體專家對人為外在層面之優勢向量比較折線圖...50

圖4-6 全體專家對評量構面之優勢向量比較折線圖...53

圖4-7 全體專家對衛生環境層面之對比優勢向量比較折線圖...54

圖4-8 全體專家對基本民生生活層面之對比優勢向量比較折線圖...55

(10)

圖4-9 全體專家對受災處狀況層面之對比優勢向量比較折線圖...56

(11)

表 次

表 2-1 近十年造成重大損失及傷亡之颱風 ... 6

表 2-2 淹水理賠受理案件 ... 9

表 2-3 洪災產生因素 ... 15

表 2-5 AHP 的比率尺度... 21

表 3-1 菜價上漲表 ... 37

表 4-1 隨機指標值 ... 44

表 4-2 全體專家對評量構面之對比較矩陣與優勢向量 ... 47

表 4-3 全體專家對自然環境層面之對比較矩陣與優勢向量 ... 48

表 4-4 全體專家對土地開發層面之對比較矩陣與優勢向量 ... 49

表 4-5 全體專家對人為外在層面之對比較矩陣與優勢向量 ... 50

表 4-6 AHP 全體問卷權重統計表... 51

表 4-7 全體專家對評量構面之對比較矩陣與優勢向量 ... 53

表 4-8 全體專家對衛生環境層面之對比較矩陣與優勢向量 ... 54

表 4-9 全體專家對基本民生生活層面之對比較矩陣與優勢向量 .. 54

表 4-10 全體專家對受災處狀況層面之對比較矩陣與優勢向量 ... 55

表 4-11 AHP 全體問卷權重統計表... 57

(12)

第一章 緒論

1-1 研究背景

台灣位處於亞熱帶地區,每年的5、6月為梅雨季,7到10月間則 受到颱風及西南氣流之影響,常產生大量的降雨,根據中央氣象局統 計,台灣地區每年平均約有3.6次颱風侵襲【1】;台灣地區地形多屬 山高河短、坡陡流急,導致集流時間短;隨著工商急遽發展,經濟持 續高度成長,都市邊緣地帶住宅社區大規模開發,不當之土地利s用 型態,多種因子相互影響下造成河川逕流量增加,致使降雨容易氾濫 成災;近年來侵台的颱風,如象神、潭美、納莉、敏督利等,皆造成 我國嚴重的都市水患問題,對都市的機能運作影響甚鉅,而洪水所引 發之災害除了造成個人生命及財產損失外,對公共建設、交通運輸、

環境衛生等也會產生影響,不但增加社會投入災害搶救的成本。

經濟部水利署的資料顯示,1897年至2003年為止近百年來台灣地 區已遭遇約383次颱風(註:颱風中心在台灣登陸;或雖未登陸,僅 在台灣近海經過,但陸上有災情者),平均每年發生3.6次之颱風與多 次豪雨,如此頻繁的災害,使得農業、漁業、水利工程、房屋、交通 設施、電力、電信及經濟活動等遭受到嚴重之損害,為台灣地區嚴重 天然災害之一【2】。根據統計近四十年期間所造成之損失,平均每

(13)

年達190億元,且此災害損失有隨著經濟發展而增加之趨勢,故防洪 減災的工作應加快腳步,以減少民眾的恐懼與損失。

1-2 研究動機與目的

一、 研究動機

行政院於民國83 年頒布「災害防救方案」,並成立中央防災會 報,以建立中央至地方的災害防救體系,並加強防災科技研究及相關 之基礎研究,且將防災科技研究成果落實於防災體系中。我國現階段 防災規劃大多著重於以地震災害及火災災害為規劃重點,無論是避難 場所之規劃、逃生動線、災後復建規劃甚至是對於新建建築物之建築 規範皆有相當研究;在洪災方面目前尚無完整之研究,對於區域性災 害如颱風、暴雨、坡地災害等,政府往往視當地災害情況於災後給予 補強,無完整規範可依循。

都市地區多為人口密集,經濟發展程度較高地區,此地區對於災 害的承受能力較低,災害所帶來的損失往往大於偏遠地區,故都市地 區應盡量避免災害的產生,然而近年來除了河川氾濫所造成的洪災 外,都市地區因暴雨等因素所造成的淹水,亦帶來重大的損失。

台灣無法避免颱風與豪雨的侵襲,降低災害所帶來的損失為首要 目標。目前台灣地區水利防災設施雖有一定基礎,但大多針對河川防

(14)

整的作業流程,地方政府大多僅於災期初期給予協助,後續則較少,

無法迅速恢復既有社會機能,對於社會或災民而言無疑是一大負擔。

二、 研究目的

本研究將透過問卷調查分析,藉由專家學者過去相關經驗,期能 瞭解都市洪災產生因素為何,是自然因素或是人為因素等,此外透過 過去有淹水經驗的居民,分析影響災害復原之因素,期能瞭解是哪些 原因使得災區復原時間、經費及物資等提高,無法迅速使災區恢復平 日既有生活,藉由本研究所得到之結果,能瞭解導致都市洪災與影響 災後續復原的影響因子為何,此結果可供後續研究能夠提出有效的都 市防洪措施與提供一套完整之復原機制等,使都市地區遭受淹水的機 率降低並使得災區能在短時間內恢復既有的都市機能。

(15)

1-3 研究內容

隨著氣候的變遷及都市的擴張,颱風所引發之都市型洪災,發生 之頻率日益頻繁,不但威脅人民的生命財產,也使我國的產業蒙受極 大的損失,不單影響都市機能的運作,更是增加社會投入災害搶救的 成本。由於我國目前對災後復原之規劃,如避難收容量、救災應變資 源等並無相關完整資訊,藉由發放問卷請過去有淹水經驗的民眾填寫 的方式,調查近年來影響災後復原的因素為何,如:受災情況、應變 情形、維生系統等機能之運作、恢復的過程及洪災所造成的損失,將 結果歸納整理後,可提供給未來在規劃及應變時做為參考。此外,為 了解都市地區產生洪災之影響因素,本研究將利用專家問卷調查方 式,探討歸納出都市地區產生洪災的原因,供後續做防洪整備之參考。

(16)

1-4 研究方法

本研究以文獻回顧、專家訪談、問卷調查,作為主要的研究方法,

以達到研究目的,茲略述如下。

一、文獻回顧

本研究收集洪災相關研究報告、文獻資料與歷史災害,理出都市 洪災產生原因與影響復原因素,以建立本研究之研究架構與討論研究 結果的基礎。同時亦可作為擬定調查問卷的參考方向與內容。

二、專家問卷調查

針對曾經受到洪水侵襲之居民與防洪相關單位人員為調查對 象,採用問卷調查方式廣納各方專家及先進意見,確立相關的影響因 子,後續將其各人意見與認知量化以便進行分析,以層級分析法

(Analytic Hierarchy Process;AHP)做問卷調查,訂定各項影響因子之權 重,AHP 分析之目的為利用層級結構,將複雜的問題於以結構系統 化,由不同的層面將問題本身進行層級分解,再由資訊的判斷而得以 整合。

(17)

第二章 文獻回顧

都市洪災產生因素及災後復原影響因子眾多,本章節將針對洪災 產生因素、過去洪災案例及研究方法等做相關文獻收集回顧與整理,

供後續研究使用。

2-1 近年災害回顧

近年來侵台的颱風所引發的災害大多以洪水災害及坡地災害為 主,每年平均約有 3.6 個颱風侵襲台灣本島,其所帶來的驚人雨勢造 成台灣不少的損失,近十年造成農業重大損失及傷亡之颱風如表 2-1。下列將針對 2004 年造成嚴重災情的敏督利及艾莉颱風作回顧。

表2-1 近十年造成重大損失及傷亡之颱風

發生時間 名稱 損失(億元) 失蹤及死亡(人)

1994/07/09 提姆 37.9 23

1994/08/09 道格 34.4 15

1996/07/29 賀伯 147.8 73

1997/08/28 安珀 25.2 1

1998/10/13 瑞伯 61.7 38

2000/08/21 碧利斯 69.8 21

2000/10/29 象神 49 89

2001/07/28 桃芝 80.5 214

2001/09/15 納莉 49 104

2003/08/31 杜鵑 26.7 3

2004/06/30 敏督利 89.7 41

(18)

2004/08/23 艾莉 17.3 29 資料來源:消防署,2004

一、敏督利颱風

敏督利颱風(MINDULLE)為 2004 年第二個侵襲台灣之颱風,於 6 月 23 號關島西北方海面形成,中央氣象局分別於 6 月 28 號 17 時 30 分發佈海上颱風警報及 6 月 29 日 23 時 30 分發佈陸上颱風警報。颱 風中心於 7 月 1 日於花蓮市南方 20 公里處登陸,隔日於淡水附近離 開,其行進路線如圖 2-1 所示。

受颱風外圍環流影響,於 7 月 2 日至 4 日颱風北上期間所引進的 強烈西南氣流影響,連日豪雨對台灣東部、中南部地區造成嚴重災 情,多處道路坍方,並引發中部山區嚴重土石流。依政府相關單位統 計,共有 41 人死亡或失蹤,16 人受傷;省、縣道 36 條道路於颱風 期間中斷 134 處;全台共有 12 縣市、72 鄉鎮地區發生淹水,淹水面 積高達 65,919 公頃。

(19)

資料來源:中央氣象局(http://www.cwb.gov.tw/index-f.htm)

二、艾利颱風

艾利颱風(AERE)為 2004 年侵襲台灣編號第 5 號颱風,於 8 月 20 日形成。中央氣象局於 2004 年 8 月 23 日凌晨 2 時 30 分發佈海上颱 風警報,於 8 月 23 日下午 14 時 30 分發佈陸上颱風警報。其行徑路 線如圖 2-2 所示。

圖2-2 艾利颱風路徑圖

資料來源:中央氣象局(http://www.cwb.gov.tw/index-f.htm)

受颱風外圍環流影響,台灣北部、東北部、中南部均有豪雨發生,

並引發嚴重土石流災情,艾利颱風所引起的傷亡共計有 15 人死亡、

14 人失蹤,農林漁牧損失約 18 億元。艾莉颱風此次帶給台灣三大災 情,分別為三重市大淹水、桃園大缺水及新竹縣五峰鄉及尖石鄉崩塌。

1. 三重水患

在艾利颱風過境期間,原本不會淹水的三重地區,自二重疏洪道

(20)

完成後發生首次淹水,約有 1/3 以上的地區受到淹水之苦,淹水高度 從 10 公分至 2 公尺不等。這一次三重水災讓三重精華區有近 200 公 頃的面積嚴重淹水,導致車輛泡水、水電不通、民眾財產損失慘重;

檢討此次淹水的發生原因,為淡水河水從同安抽水站旁捷運地下箱涵 大量倒灌,由於錯估艾利颱風所帶來的雨量,且相關保護箱涵的因應 措施漫不經心,甚至沒有進行任何監控措施,以致於發生如此嚴重之 淹水情況,在洪災過後依台灣省土木技師公會鑑定為人為疏失所導 致,其淹水理賠受理案件如表 2-2。

表2-2 淹水理賠受理案件

項目 通案 個案 汽車案 機車案 總計

累計 11,826 658 1,896 4,501 18,881

2. 桃園大缺水

艾利颱風帶來的強風豪雨造成石門水庫上游集水區多處崩塌,大 量的漂流木與泥沙進入水庫,造成石門水庫濁度遽增,估計有 2,000 萬公噸泥沙流入水庫中,使得提供桃園地區用水的石門水庫濁度超過 2 萬度以上,造成桃園地區無水可用的窘境,嚴重影響當地居民正常 生活,為使供水恢復正常,經濟部水利署使用明導管方式,緊急由石 門水庫後池抽水使用,才暫時解決桃園地區的缺水問題。

3. 五峰鄉及尖石鄉崩坍

(21)

由於艾利颱風帶來 1,000 多公釐的雨量,使得鬆動的土壤飽含水 份,進而引發土石流造成道路嚴重崩坍、毀損。新竹縣災害應變中心 於 8 月 24 日下午 16 時接獲水保局通報五峰為土石流警戒區,立即通 報五峰應變中心,通知危險區域民眾緊急撤離,隔日上午 9 時更以無 線電通報撤離,約 10 時 30 分左右,大量土石流沿著山坡順勢向下流 動,造成新竹縣土場部落大型邊坡崩塌,造成居民及房舍遭到掩埋,

造成當地死傷狀況嚴重。

(22)

2-2 國內常見災害成因

洪災發生的原因可初步分為自然因素與人為因素兩部分,因颱風 或梅雨季節所產生降雨量增加,或因地形、土壤與其他因素使下游洪 峰提前出現,相關單位與民眾,應變不及而形成洪患皆屬於自然因 素;而都市開發造成不透水層增加、上游集水區山坡地濫墾水土保持 未做好、河川行水區遭佔用或區域排水設施設計不良,造成逕流增 加,則屬人為因素,無論自然或人為因素皆有可能造成水患的發生。

台灣水患的形成原因可歸納如圖 2-3 所示【3】。

圖2-3 台灣水患形成原因 台灣水患形成因素

自然因素 人為因素

降雨量集中 洪水宣洩不易 水土保持遭破壞 地表逕流增加

梅 雨 季 節

颱 風 季 節

地 形 因 素

土 壤 因 素

其 他 因 素

山 坡 地 濫 墾 濫 伐

集 水 區 過 度 開 發

侵 占 行 水 區

洪 氾 區 濫 墾

不 透 水 面 增 加

排 水 設 施 設 計 不 良

其 他 因 素

(23)

賀伯(HERB)颱風於民國 85 年 7 月侵襲台灣造成許多災害,對水 利工程設施損害估計金額約為新台幣 3,944,877,000 元。此次賀伯颱 風帶來豐沛的雨量,其中以阿里山降雨量 1982.5 公釐為最多,其次 為日月潭 653 公釐,茲就災害發生原因分析如下【42】:

(一) 河海堤、排水設施設計標準低及地層下陷。

1、 河堤潰決導致洪水氾濫。

2、 設計標準低。

3、 興建年代久遠、建築老舊。

4、 水文變化

5、 沿海地區超抽地下水造成地層下陷。

6、 排水設施不良與不足。

7、 閘門維護不當。

(二) 整治及管理缺失。

1、 濫採砂石。

2、 亂倒垃圾及廢棄土。

3、 違章佔用河川公地。

4、 缺乏防災應變能力。

(三) 其他原因。

1、 各單位權責不明及人力不足。

(24)

2、 防洪設施之計畫工程執行困難。

3、 防災、救災之應變能力不足。

五股地區於民國 90 年 9 月 17 日遭受納莉颱風重創,成為全臺多 處淹水嚴重區域期中之一。仔細剖析水患成因可分為四大項【43】:

1、 溪流上游過渡開發土石流嚴重。

2、 溪流下游部分橋樑箱涵下方通水斷面不足。

3、 提防未向上游施作形成提防缺口。

4、 暴雨量過大抽水站進水量超出抽水量。

許銘熙認為洪災成因,可能由於雨量太大、地形低窪、土地利用 不當、河川短促急流或排水設施不佳等因素所促成【44】。分茲述如 下:

1、 降雨:台灣地區雨量豐沛,惟分配不均,約降雨量百分之八十 支雨量集中於雨季,由於降雨在空間、時間上的分配不均所造 成的直接損失對人民生命財產的威脅相當可觀。

2、 暴潮:台灣地區溪南部彰化、雲林、嘉義等縣沿海地區,因地 下水超抽,地層下陷相當嚴重,以影響既有海堤之禦潮及排水 機能,若於颱風豪雨期間,在區域內降雨及海堤外暴潮雙重影 響下,於沿海地區導致相當嚴重之災害。

3、 地形:降雨落到地面,或滲入地下成為地下水之一部分,或順

(25)

著地勢走向形成地表逕流,故地形高低走向直接掌握洪水之流 向,因此地形低窪地區常遭受水災之苦,係受地形影響所致。

4、 土地利用:過渡開發及不當的開發利用,使水土保持困難,土 壤沖蝕流失,不僅增加洪峰流量,且所短急流時間,對中、下 游集水區將形成嚴重的危害,更造成自然生態環境之破壞。

5、 河川短促急流:台灣地區流域面積小於 100 平方公里者佔五分 之三。河川長度 90 公里以上者僅 7 條。且河川流量洪枯懸殊。

對於河川治理工作倍感困難。

排水設施不足:如果排水設施設計不良或未完全完工,或因操作 人員使用不當等,導致排水設施未能發揮預期之功能,皆會造成水災 的發生。

薩支平【4】認為由於都市化發展迅速、土地使用改變、造成地 表不透水層鋪面的增加,入滲量減少。在新市區的排水系統規劃中,

並不完全獨立於原有市區的都市排水系統,因此造成都市的排水管道 設計容量不足,無法有效負荷新市區的排水需求,導致都市水災產生。

吳憲雄【5】指出由颱風外圍環流所引發之都市洪患,多發生於 人口密度高,且都市化程度較高之區域,其災害大多屬地下空間淹水 為主,部分地勢低窪或抽排水系統功能無法發揮之地區易有積水現象 產生,其可能產生原因如下:

(26)

1、 未適時檢討計畫洪水量,導致防洪排水設施經費不足,而整體防 洪排水功能未臻完善。

2、 未有效土地利用與管理,導致區域排水無法有效利用,防洪投資 成本增加,難有效防治水患。

3、 抽排水設施系統維護不佳,影響既有防洪排水功能。

4、 公私建築物及設施缺乏耐洪設備及救災應變措施,減災不易。

5、 民眾防災意識低落,且颱洪資訊不易掌握,容易影響救災成效。

郭振泰與羅永光將洪水所造成重大災患的原因,依照致災原因的 特性加以整理分為天然因素與人為因素【6】【7】,如表 2-3 所示:

表2-3 洪災產生因素

天然因素 人為因素

流域及河道特性 坡地保護不力、破壞水土保持

台灣的集水區及河道坡度較大 河川行水區被佔用

表土沖蝕量大 規劃設計不周延

民國 85 年 7 月 29 日,賀伯(HERB)颱風對台灣造成嚴重的災情,

降雨量甚至高達 1982.5 公釐,颱風造成水利工程設施之損害估計金 額約新台幣 3,944,877,000 元,廖秋雄認為其造成災情原因為:1、

河川行水區遭佔據阻礙;2、水庫洩洪遇到高潮位之影響;3、抽水站 工程尚未完成;4、各單位對防洪工作不重視等諸多因素,造成部分 地區淹水【8】。

(27)

2-3 影響後續復原因素研究

莊佳璋、游保杉【9】等於民國 90 年 711 水災過後,針對災區醫 院於水災中損失情形作研究,發現災害過程中重要醫療空間無法運 作,約三、四天後才復原,除了醫院本身無法運作外,對外聯絡道路 部分積水,病患無法求診,對於有緊急醫療需求患著,有著相當的影 響。

民國 83 年 8 月初,由於凱特琳、道格等颱風相繼侵襲下,造成 許多地區淹水,高雄縣岡山地區也是嚴重災情地區之一,黃美真、李 偉泉等【45】,對於水災過後一些相關衛生問題,提出幾點建議:

1、 水災高危險區域的醫療院所,不要將病歷室、藥劑儲藏室 和貴重醫療器材設置在地下室。

2、 水災前水災高危險地區,要做好防洪及疏洪水道工程,教 導民眾居安思危、環保觀念和防災措施,成立災害調查系 統,進行人員訓練。

3、 水災發生時災區衛生主機關管,主動聯繫轄區醫院診所,

緊急成立災區疾病通報系統,進行災區疾病率調查,即時 提供災民的健康狀況。

4、 水災過後,災民健康問題的持續追蹤和調查,以分析流行

(28)

性的災難流行病學資料。

謝龍生【10】等發現目前台北市政府,颱洪災害防救依減災整備 及災中應變有以下之缺失,分述如下:

1、減災整備階段

(1) 市府防洪工程對於具有高淹水潛勢區域尚未完成治理計畫。

(2) 市府防洪監測系統缺乏整體性考量。

(3) 市府各局處之災害防救業務尚未依據台北市淹水潛勢資料擬 定未來短、中、長期之減災整備措施。

(4) 市府防救資源分配權重不分。

(5) 市府缺乏災害防救專責機構,以負責市府防救災整合協調工 作及防災科技研發。

2、災中應變階段

(1) 防災指揮中心各局處進駐人員職責不明確。

(2) 市府防災指揮中心即時水情資訊蒐集不足。

(3) 市府各層級應變中心缺乏淹水預警機制,致使整體防救災 作處於被動狀態。防救災組織之人員調度上缺乏機動性。

(29)

2-4 層級分析法

一、層級分析程序法之簡介與理論

AHP 方法係 Saaty 於 1971 年開始發展,1972 年首次應用,多年 以來已被廣泛應用於多目標決策(Multicriterion Decision Making)、

計畫及資源配置(Planning and Resource Allocation)及公共政策

(Public Policy)等領域,其應用層面相當廣泛,例如:吳季廷【11】,

利用AHP 分析法,分析影響兩岸電視購物經營之因素;黃衛聖【12】, 則利用AHP 分析法建構智慧資本整合型評估模式;陳苑菁【13】,以 層級分析法(AHP)建構同步工程之綠色設計開發程序;蒲鶴文【14】,

利用AHP 建構工程採購決策模式等。分析階層程序法考量到人類思 考上盲點,將問題逐層分解,使決策者能清楚分明地分析問題,有效 的擬定決策。

AHP 法是匯集專家學者的意見,將錯綜複雜的評估問題,予以 層級結構化,將複雜且非結構化的問題系統化,由高層次往低層次逐 步分解,並透過量化的判斷,及給予不同層級重要數值,以便決策具 有高優先權的變數,以提供決策者適當的決策方案。

二、層級分析法與變數因子

層級架構是整個系統結構的主要骨架,用來探討各層級中各個

(30)

體目標(Apex)、子目標(Sub objectives)、影響子目標的因素(Forces)、

影響因素及其目標及政策(Policies)、更遠的策略(Strategies),最後則 為從這些策略所得到的結果(Outcomes),竟而形成多重層級,如圖 2-7 所示。層級的多寡,必須要是整個系統之複雜性與決策分析所需而定

【15】【16】。

圖2-7 階層結構關係圖 資料來源:本研究整理 三、層級結構化要點

AHP 的主要假設,包括下列幾點【17】:

1、 每項問題均可以分解成為許多種類(class)或組成要素 (component),同時形成有向網路的階層結構。

2、 在階層結構中,每一要素均要求具有獨立性(independence)。

最終目標

主要準則 1 主要準則 2 ……… 主要準則 m

次要準則 次要準則 ……… 次要準則

方案 1 方案 2 ……… 方案 n

第一層

第二層

第三層

第 n 層

. . . . .

(31)

3、 每一層級的要素均可以在上一層級的某要素下進行兩兩評估。

4、 要素間的偏好關係需滿足遞移性(trtansitivity)的要求。

5、 滿足完全的遞移性並不容易,因此部分容許不具遞移性的存在,

但需要測試其滿足一致性(consistency)的程度。

四、評估尺度

層級分析主要是每一層級的上一層要素,作為對下一層要素評估 的依據,也就是將某一層級內任兩要素,以上一層級的要素為評準,

分別評估該兩要素對於評準的相對貢獻度或重要性。

層級分析尺度基本劃分包括五項:同等重要、稍重要、頗重要、

極重要與絕對重要,並賦予名目尺度1、3、5、7、9 的衡量值,評估 尺度之意義與說明如表2-5 所示【17】。

五、評估流程

將錯綜複雜的問題,予以結構層級結構化。以結構化的問題,對 各層級的評估準則作成偶比較(Pair-wise Comparison),將比較結果予 以量化後,將比較結果予以量化後,建立一比對矩陣(Pair-wise Comparison Matrix),且假設此一矩陣為一正倒數矩陣(Positive Reciprocal Matrix),根據上述條件求得矩陣的固有向量

(Eigenvector),予以正規化(Normalize),代表某一層級各評估準則 間之相對權重,再藉由比對矩陣之最大固有值(Principal

(32)

Eigenvalue),可評定比對矩陣一致性的強度,作為比對矩陣中資訊接 受與否的參考。

表2-5 AHP 的比率尺度

刻度 定義 解釋

Aij=1 同等重要 Equal Important

根據某項基準比較Ai 與 Aj 兩事件具同等重要

2 刻度1 與 3 之折衷值 3 稍重要

Weak Important

事件Ai 較事件 Aj 稍重要 4 刻度3 與 5 之折衷值

5 重要

Essential Important

事件Ai 比事件 Aj 重要 6 刻度5 與 7 之折衷值

7 很重要

Demonstrated Important

有某些實例顯示事件Ai 較 事件Aj 具重要性

8 刻度7 與 9 之折衷值 9 絕對重要Absolute

Important

有足夠證據可以肯定事件 Ai 較事件 Aj 具絕對重要性

(33)

第三章 研究設計

本章主要說明研究設計方法、流程及問卷內容,並將本研究評估 因子加以說明。

3-1 研究流程

本研究將透過意見訪談與文獻回顧的方式,初步將都市洪災成因 與災後復原影響因子選取出來,再透過層級分析法將評定各影響因子 彼此之間的重要程度,研究流程如圖3-1 所示。

圖3-1 研究流程 資料來源:本研究整理

意見訪談、文獻回顧

影響因子

問卷調查

層級分析法

重要影響因子訂定

結果與建議

(34)

3-2 研究設計

本研究將問卷分為兩大部分,都市洪災產生與影響災後恢復之因 素探討,依據林文欽等【41】利用模糊德菲法針對都市洪災對建築物 使用影響因素調查為問卷架構,後續透過問意見訪查與文獻回顧彙整 得到相關影響因子,分別如圖3-2、3-3 所示。

都 市 洪 災 產 生 因 素

自然環境層面

土地開發層面

人為外在層面

降雨強度大、集中 地理地勢低窪 潮汐影響 越域效應 不透水面增加

集水區水土保持遭破壞 土地不當利用與變遷

區域排水設計未隨都市開發適時檢討 都市地區缺乏滯洪池等調洪減洪設施 民眾缺乏災害意識

河川行水斷面減少

抽水、排水等水利設施失效 防洪排水工程無法短時間完工

標的層 目標層 影響評估因子層

超抽地下水

(35)

圖3-2 都市洪災產生因素

圖3-3 影響災後恢復因素 影

響 洪 災 後 續 恢 復

衛生環境層面

基本民生生活層面

受災處狀況層面

疾病傳染 廢棄物處理

相關醫療處理與空間 物價上漲

維生系統破壞 收入減少 受災程度 災害延時

民眾心態 政府援助

標的層 目標層 影響評估因子層

災民型態

對外交通

(36)

3-3 研究對象

本研究分為都市洪災產生與影響災後恢復之因素兩大部分做探 討,都市洪災產生因素探討部分,考慮以過去有參與防洪整治等相關 工程人為為主,本研究選擇對象為:學者(3 人);工程師、顧問師

(7 人);政府機關人員(15 人);總共 25 位人員參與,依照其本身 實務經驗填寫本問卷。影響災後恢復因素部分,本研究選定以過去經 常受水患之苦的汐止地區居民為主要問卷對象,總共30 位民眾,由 於其過去遇到相關經驗較多,故對於本問卷能提出較多的貢獻。由於 一般民眾可能對於填寫問卷方式較不清楚而易產生誤差,故影響災後 復原因素問卷,採用研究人員利用問答方式填寫問卷。

(37)

3-4 都市洪災產生因素評估因子說明

本論文將都市洪災之成因分為下列三個層面:(1)自然環境層 面;(2)土地開發層面;(3)人為外在層面等三個方向,各要項探討 內容,概述如下:

一、自然環境層面

(一)降雨強度大、集中

台灣都市地區雨水下水道大多採用五年一次暴雨頻率當設計標 準,以北縣為例,淡水、汐止、三重採用五年一次暴雨頻率作為雨水 下水道設計標準,平均暴雨強度約為78.8 釐米。新莊、板橋、新店 等地則採用三年一次暴雨頻率作為設計標準,平均約為73.8 釐米。

倘若降雨量超過此設計標準,即超過78.8 或 73.8 釐米時,則所設計 的雨水下水道將無法負荷如此大量的降雨,而導致市區淹水。

納莉颱風期間,自 9 月 15 日 11 時起,開始持續性降雨,在 17 日清晨達到降雨高峰,依照監測所得的資料顯示,17 日凌晨 0 時至 1 時大直氣象站之降雨量達93.5 公釐,凌晨 4 時至 5 時更高達 127.5 公 釐;內湖氣象站凌晨0 時至 1 時降雨量達 109.5 公釐,凌晨 4 時至 5 時更高達148.5 公釐。如此驚人降雨量皆造成台北縣多處地區產生淹 水現象。

(38)

(二)地勢低窪、地層下陷

台灣地區西南部彰化、雲林、嘉義等縣沿海地區,由於養殖漁業 超抽地下水,造成相當嚴重之地層下陷,導致地勢低窪,已影響到既 有海堤之禦潮及排水功能,產生無法正常擋水、排水之現象,造成地 區性之淹水災情。除了沿海地區因養殖漁業超抽地下水導致地層下陷 外,都市地區因開發未做好擋土措施等,導致開發附近建築物地基遭 淘空,而有下陷的現象產生,近年來高雄捷運開發便有此現象產生,

日後若暴雨降下,極有可能會有洪患的產生。

(三)潮汐影響

一般排水系統,大多將洪水排入河川或大海中,倘若排水時遇海 水漲潮,出水口高程位於海平面以下,會有迴水現象產生,造成雨水 無法順利排入河川或大海;反之,若洪峰到達時正好遇到退潮,出水 口高程高於海平面,則渠道內水位快速下降,發生洪災之機率將大幅 降低。民國85 年賀伯颱風侵襲台灣地區,其間正逢農曆 15、16 之大 潮位期,造成河川之洪水無法宣洩,河川水位暴漲,導致沿岸淹水

【18】。

二、土地開發層面

(一)越域效應

都市大量開發造成地形改變,尤其以山坡地最為嚴重,在未大量

(39)

開發前各地區排水系統尚能負荷該地區降雨量。而在都市大量開發 後,不僅造成不透水面增加,當雨降到地面形成漫地流,原本應流到 甲區的水流,都市開發造成地形變化,因而漫地流流至乙區,造成乙 區水量增加,而排水系統卻未因開發而改變,導致排水系統無法負荷 產生淹水現象。此現象出現在許多已開發地區,後續由於都市變更、

改建、開發等原因,而造成地形改變影響淹水的原因。

(二)不透水面增加、逕流增加

近年來隨著經濟的蓬勃發展,都市地區土地利用大幅改變、建築 物增加,導致地表不透水表面大量增加,造成都市入滲量減少,逕流 係數加大,又因近年來降雨量增加,當豪雨發生時,超滲水量無法隨 著下水道系統排入河川中,使集水區集流時間縮短、直接逕流體積上 升,造成洪峰流量加大及洪峰提前到達,形成洪災。如圖3-4 所示。

都市開發對淹水現象會產生極大影響,其主要原因是因地表不透 水面的增加,即「不透水表面率」(percentage of impervious area,簡 稱IMP),用以評估都市中不透水面積佔都市全部面積的比例,其比 例越高代表開發密度越高。

(40)

圖3-4 逕流量與開發關係圖

英國的Hall 曾經針對位於英格蘭東南部的 Crawter 溪集水區(面 積為4.7 平方公里)做分析,由 1954 年至 1973 年期間的水文記錄發 現,隨著集水區內的新市鎮Crawley 的人為開發與日增加,當其不透 水表面率超過20%時,該處的年最大洪水量便有極明顯的升高現象。

另外,成功大學建築研究所曾針對台北市及台南市的都市透水性進行 實地調查。以田野調查的方式分析此兩都市各類分區的透水性能,証 明隨著時間改變,都市開發密度也相對增高,都市不透水表面率日趨 升高,造成都市洪災發生機率的增加【19】。

(三)集水區水土保持遭破壞

由於大量的土地開發,平地已不敷使用,部分地區開始開發山坡 地,集水區遭破壞,倘若為做好水土保持,容易造成大量沖蝕,大量 土石衝入河川,造成水位升上,影響區域排水,造成淹水產生。瑞伯 與芭比絲颱風造成汐止地區嚴重的淹水災害,營建署認為是由於汐止

時間 都市化後逕流量

都市化前逕流量 逕

流 量

(41)

地區大量開發,建商未做好水土保持,大量泥沙經由沖刷流入基隆 河,造成淤積嚴重致使水位上漲,淹沒沿岸民房【20】。

(四)區域設計排水未隨都市開發適時檢討

以台北為例,防洪設計乃採用 1973 年前的氣象水文資料,計算 200 重現期為設計標準,謝龍生、鄧慰先【21】認為根據台北氣象站 1898 至 2000 年之降雨資料,其年總降雨量百年來已增加了 268 公釐,

因此目前大台北地區200 年重現期之設計標準是否足夠,易受到質 疑。

(五)土地不當利用與變遷

台灣地區地狹人稠,在土地取得不易,與水爭地的情況下,原本 不適合使用之高敏感性土地,也逐漸在開發行為下,開始改變原有的 土地利用型態,例如河谷地的主要功能原為滯洪區或洪泛區,並不適 合大興土木都市開發,原有的天然排水路,遭到破壞或不當使用,使 洪水所帶來的損失更加嚴重【22】【23】。

(六) 都市地區缺乏滯洪池等調洪與減洪設施

以台北市為例,都市雨水下水道多以五年一次降雨強度(每小時 78.8 公釐)加上 20%之預留量,作為設計標準;而抽水站以五年一次 颱風雨(降雨強度每小時45 公釐),作為設計標準,惟因都會區缺乏 滯洪池、疏洪道、大型雨水貯蓄池等調洪或減洪設施,在90 年納莉

(42)

颱風期間,由於降雨量過大且降雨延時過長,洪峰流量無法消減,部 分抽水站自保能力不足,導致玉成等八座抽水站因站房進水而停擺,

造成南港、松山及信義等部分區域嚴重積水【24】

三、人為外在影響層面

(一)防洪排水工程無法短時間完工

台灣地區土地取得不易,尤其是都市地區更是寸土寸金,徵收不 易,防洪排水計畫因用地取得困難,以致於延誤計畫時程,另外因防 洪排水工程整體計畫需鉅額經費,需採分年編列預算逐步提升防洪設 施功能方式辦理,以致無法發揮整體防災功能【25】。

(二)河川行水斷面減少

台灣地區先天地勢峻峭,河川坡度較大,地質脆弱,表土沖蝕較 明顯,降雨較大易將泥沙沖刷進入河道及水庫造成淤積,不利於洪水 宣洩;另外以台北盆地為例,各河川溪流行水區多是被違章建築佔 用,一般營造業之棄土、廢土及大型工程機具或長期家庭之廢棄物,

更是常見堆積於河床或棄置河心中,一遇豪大雨即決提氾濫,垃圾雜 物堵塞河中結構物並阻礙流水造成河道淤積堵塞,且橋樑涵洞等下部 基礎,被急流淘空,崩坍傾斜立現【21】。

(三)抽水、排水等水利設施失效

既有之防洪系統,如監測系統、排水系統等,由於平日無妥善之

(43)

維護與維修、系統老舊、系統故障等因素,造成系統失效,無法在洪 災侵襲時正常運作而達到應有預期的功能與效率,造成更嚴重之災 情。以台北為例,當時納莉颱風重創許多重要公共建設導致台北市政 府有許多即時監測資訊無法取得掌握,且因對外網路系統亦受創,導 致無法將電子資訊傳送到各級防災應變中心。抽水機故障無法重力排 水地區,必須依賴抽水站抽水,以解決淹水的問題。抽水機有如抽水 站的心臟,若抽水機受損無法發揮原有功效,即易造成當地地區淹水 現象的產生。抽水機主要損害原因有二,一為油污的汙染,二為垃圾、

樹枝等雜物的影響。故必須有層層設施來保護抽水機,例如攔污閘、

撈污機等機械設施。

新莊市臨大漢溪旁之堤防,為解決堤內排水問題,於民國 82 年 在塔寮坑溪出口附近建造一抽水站,站內備有8 台(10cms/台)抽水 機,以應付大漢溪水位高漲,而塔寮坑溪無法重力排水時,將水抽至 大漢溪排放。民國 90 年 9 月 16 日納莉颱風來襲時,塔寮坑溪抽水站 即因撈污機無法負荷由上游沖刷下來的大量雜物而停擺,進而影響抽 水站因雜物堵塞而無法分擔排洪效果,造成新莊市塔寮坑溪沿岸附近 淹水10~120 公分不等。

(四)民眾缺乏災害意識

汐止地區因地理位置等原因,每當颱風、大雨來時,易受到淹水

(44)

的災害,淹水對於當地居民而言幾乎是每年都會發生的事情,也因如 此近年來該地區民眾每當遇到大雨或颱風侵襲前,對於洪水的防範措 施大多能迅速的完成,以降低洪水所帶來的災害,其對於洪水的災害 意識較其他地區來的完備。

(45)

3-5 影響災後恢復因素評估因子說明

災後復原是極為重要的一項工作,主要目標在於恢復居民恢復正 常的生活,恢復時間越短對於居民生活的衝擊也越小,相對的時間越 長,對於居民生活甚至是整個地區會產生不好的影響。本研究主要將 影響災後復原因素分為個層面探討,分別為:(1)環境衛生;(2)基 本民生生活;(3)受災處狀況等三大部分,各要項探討內容,概述如 下:

一、環境衛生

(一)疾病傳染

洪患產生之後,容易因為淹水造成水污染情況發生,需加強留意 飲食與水的衛生安全,防止腸胃道疾病,以及蟲媒滋生的登革熱疫情 擴大。

災後應特別注意飲食及水的衛生安全,除了可能從口進入的病 菌,如停電後食物可能產生腐敗,或是淹水造成水質污染等,皆有可 能腸胃道的疾病發生。若是淹水情況嚴重,導致手腳均浸泡在污水 裡,也有可能造成鉤端螺旋體經由皮膚進入體內。鉤端螺旋體通常是 由牲畜的糞便等排泄物所產生,尤其手腳若有傷口,再浸在污水裡,

感染機率更相對提高。

(46)

此淹水地區更應多加留意蟲蚊滋生,以預防登革熱的發生。

(二)廢棄物處理

洪災過後容易產生許多大型廢棄物,例如冰箱、家具、甚至是汽 車等,這些廢棄物並非一般垃圾車可以處理的,過去對於廢棄物處理 大多是當地居民堆放於一個地方,有空地的堆置於空地上,無空地的 則堆置於馬路上,造成交通問題,部份大型廢棄物內部還尚存積水,

在夏天容易產生蚊蟲孳生,對於災區環境衛生造成一大問題。除了造 成環境衛生問題外,災洪水未退或之後仍有大雨產生的情況下,廢棄 物會隨著洪水到處飄流,可能造成交通問題,而影響居民正常生活甚 至是救援行動。

(三)醫療空間

暴雨產生洪災,除了造成嚴重的財物損失外,亦會造成人員傷 亡。而此時醫療空間為災難發生時維持醫療運作的重要單位,其功能 性設施(Operational and Functional Components,簡稱 O.F.C),維生系 統、空調系統與通訊系統等非結構設施是否仍能正常運作是相當重 要。醫院在遇到災害時,不僅應提供即時的醫療照顧及傷患處理外,

仍應維持內部結構。

民國 90 年 7 月 11 日,「潭美」颱風重創南台灣地區,造成嚴重 的「711 水災」,造成嚴重財務損失外,也造成部分人員傷亡,災區

(47)

的醫院由於受到洪水的影響,其急診室、開刀房、加護病房等「重要 醫療空間」無法正常運作提供完整醫療服務,也因嚴重的淹水而造成 病例、電腦系統、藥庫及貴重儀器等損壞,不僅無法即時提供醫療服 務,且對於往後的醫療服務、病患資料等也具有極大的影響。

莊佳璋、游保杉【12】等於民國 90 年 711 水災過後,針對災區 醫院於水災中損失情形作研究,發現災害過程中重要醫療空間無法運 作,約三、四天後才復原,除了醫院本身無法運作外,對外聯絡道路 部分積水,病患無法求診,對於有緊急醫療需求患著,有著相當的影 響。

二、基本民生生活

(一)物價上漲

淹水除了造成人民生命財產的損失外,對於農作物亦帶來相當大 的損失,進而影響人民後續生活。洪災使許多農作物都浸泡在洪水當 中,因而潰爛無法採收食用,產量減少導致供需無法平衡,物價平均 上漲2 至 3 成,表 3-1 為 2005 年 7 月海棠颱風後北市果菜批發價與 零售價比較表,民眾需花費比平日多的費用來維持正常生活,對於災 民而言,除了淹水直接損失外還必須負擔物價上漲的間接損失。

(48)

3-1 菜價上漲表

批發價(元/公斤) 零售價(元/公斤) 項目

漲價前 漲價後

漲幅

漲價前 漲價後

漲幅

青江菜 12 85 6.1 倍 12~15 55~60 3~3.6 倍 小白菜 11 68 5.2 倍 12~15 55~60 3~3.6 倍 空心菜 17 70 3.1 倍 15~18 55~60 2.3~2.6 倍 A 菜 18 70 2.9 倍 15~18 55~60 2.3~2.6 倍 小黃瓜 35 95 1.7 倍 30~35 70~80 1.3 倍 絲瓜 20 43 1.2 倍 20~25 50~60 1.4~1.5 倍 青蔥 180 300 0.67 倍 150~180 330~350 0.9~1.2 倍

資料來源:蘋果日報

(二)維生系統破壞

電力對於民眾生活而言是不可或缺的維生系統之ㄧ,然而氣候長 期一直以來是威脅電力設備安全的重要因素之一,連日暴雨所造成的 洪水,淹沒變電所造成無法正常供電,進而影響民眾日常生活及後續 恢復狀況。

汐止超高電壓變電所於民國 65 年 8 月 29 日成立,運轉至今,在 民國76 年 10 月 24 日「淋恩」颱風侵台時,曾造成變電所因淹水而 關閉影響供電。當時淹水高度為變電所基準點以上100 公分(基準點 與設備基座水平面同高度,離地面約20 公分),洪水由大門口暴漲之 溪流(八連溪)溢流進變電所造成淹水。民國 86 年溫妮颱風也造成該 變電所損壞,其淹水高度更高達 180 公分,更因水流強勁造成圍牆傾 倒洪水快速流入變電所內,導致無法宣洩而產生淹水現象,造成變電

(49)

所內機械設施損毀。

(三)收入中斷

災區民眾,尤其是自行開業的居民,受災其間無法營業,造成其 收入中斷,必須等到災區機能復原後,方能重新營業,此時間內居民 收入中斷,又必須花費修繕,對居民災後復原乃一大負擔。

三、受災處狀況

(一)受災程度

每次災害的情況皆不相同,受災程度與後續恢復的難度、人力、

經費等具有直接相關的影響。淹水深度越深與損失關係如下圖3-5所 示,另外一般獨棟淹水時機電設備損失約為60萬元上下,雙併大樓機 電損失約100萬元左右,四棟方正排列社區之機電損失約500萬元上 下。同類型大樓,住戶越多,損失則越多,至於超大型大樓損失約2,000 萬元至3,000萬元左右【26】,受災損失程度越高,對於災民日後復 原困難度與壓力也越高

圖3-5 淹水深度與損失圖

(50)

(二)災害延時

災害延時可定義為從大雨降下至洪水退卻為止,災害產生,民眾 從避難行動開始到返家這段時間若較長,除了對該地區造成破壞亦加 大,災民容易產生焦慮不安的情況生活問題,返家後淹水現象並非即 時退去,居民無法開始恢復家園,612 水災與海棠颱風來看,淹水南 部淹水地區洪水退去時間都超過三天以上,此段時間災民無法做復原 工作也無法維持正常生活,對於後續復原無論時間、人力、經費等都 是一大負擔。

(三)災民型態

民眾型態大致依年齡分兒童、壯年、老年三種,成人無論移動速 度、身體狀況、應變能力等都是三者之中較好的,較能因應無法預測 的情況,而兒童、老年人則會行動速度較緩慢,較無法馬上適應當時 情況,對於災後復原工作上較為不利。除了災民生理狀況外災民經濟 條件也是復原的一大問題,根據主計處資料,全國家庭所得分5 等 份,最低所入戶每年只能支配不到30 萬,最高等級的一年可以用快 200 萬。而平均每戶的儲蓄水準,最低所得家庭一年才存 1829 元,

當遇到大型災害產生,對於後恢復除了政府援助外,更需各界的援助。

(四)民眾心態

民眾因為災害發生,通常會有心理上情緒的影響,情緒低落、沮

(51)

喪等,造成無法立即的做復原工作,甚至部分民眾可能會有激烈的行 為產生,對於復原工作而言皆會造成影響,亦會造成政府單位救援的 不便。

(五)政府援助

災後災區環境受到嚴重的衝擊,建築物損毀,廢棄物產生等皆需 大量人力進行恢復及清理。而災民所需的物資補給、傷患救援、交通 聯繫等亦需大量相關專業人員協助,而此時政府對於災區的援助是否 足夠,影響著後續恢復狀況。

(六)對外交通

災後許多地方仍有淹水的現象,此時一般車輛無法進入災區,即 無法給予災民人力援助或是物資補給,導致災後復原速度嚴重遲緩,

許多地方須靠救生艇、竹筏等水上交通工具來運輸物資及援助,一般 都市地區由於僅救災中心備有此類水上交通工具幾具而已,故援助速 度可想而知。

民國 83 年 8 月 3 日「凱特琳」颱風侵襲台灣地區,而 8 月 12 日

「道格」颱風及「愛麗」颱風連續靠近台灣,外圍環流造成台灣地區 暴雨的產生,南台灣岡山地區即創下三十年來最大降雨紀錄,其間一 個禮拜多處積水高度達一層樓高,對外交通完全中斷,僅靠救災中心 用救生艇及簡易竹筏作為運輸物資用,此顯示出交通問題無法有效解

(52)

決。

民國 94 年 7 月海棠颱風造成屏東與高雄之間的港風大橋斷裂,

造成屏東地區嚴重交通問題,外界物資、援助等無法進入災區救援,

嚴重影響災後復原的速度。公路總局與軍方利用灌了混凝土的貨櫃與 倍力橋方式搶通交通,距斷橋已經過四天,屏東境內物資缺乏嚴重,

對於災後復原具嚴重的影響。

(53)

第四章 問卷結果分析

本章主要說明問卷中之數據,經計算後,得出本研究層級第二層 與第三層之計算結果。

4-1 層級分析法問卷步驟與分析

(一)建立層級架構

收先建立最高層級,即為最終目標,再建立次要目標及影響次要 目標之因子,建立獨立的層級架構,並將重要性相近的因子放在同一 層級,建議每一層及內的因子不宜超過七個,超過者在分層解決。

(二)變數因子間的權重計算

設有 A1、A2…An 評估準則,以鄰近準則(上一層級)的某些 屬性(Attribute)為基準,作成偶比較,建立比對矩陣 A,假設此 n 個評估準則以其相鄰準則(上一層級)的屬性為基準而言,真實的相 對權重為向量W,

⎥⎥

⎥⎥

⎢⎢

⎢⎢

=

Wn

W W W Μ

2 1

在理想的比較下,Aij=Wi/Wj ; i,j=1,2…n 所以

(54)

⎥⎥

⎥⎥

⎥⎥

⎥⎥

⎢⎢

⎢⎢

⎢⎢

⎢⎢

=

n n n

n

n n

W W W

W W W

W W W

W W W

W W W

W W W

W

Λ Μ Λ Μ Μ

Λ Λ

1 1

2 2

1 2

1 2

1 1 1

AwW ………(1)

因矩陣A 呈倒數對稱於對角線,且 Aij=1,在理想的比較情況下 矩陣A 具一致性,所以

= n

i 1

λ i=n且 λmax=n,其餘λ 值等於零

所以(1)式可改寫為 AW=λmax W………(2)

而在非理想的比較情況下,Aij≠Wi/Wj,當Aij小幅度變動時,λ1、 λ2…λn值也僅做小幅度變動。致 λmax 仍趨近於 n,且其餘之 λ 值仍 趨近於零。因此,在實際的計算過程中,仍可解(2)式之 λmax 值 及λmax 對應之固有向量,經由正規化(Normalize)後,即為各評估 準則的相關權重Wi,I=1,2‧‧‧n。

(三)AHP 的一致性比率(Consistency Ratio)【27】

在比對矩陣A,當滿足 Aij‧Ajk=Aik for all i,j,k 時,則稱此時之 成偶比較具一致性(Consistency);反之,當比對矩陣 A 不具一致性 時,定義此矩陣之一致性指標(Consistency Index,簡稱 C.I.)

C.I.=(λmax-n)/(n-1)

(55)

C.R.= C.I./R.I.

其中R.I.表隨機指標值(Random Index,簡稱 R.I.),隨準則數之 不同而異,可以由下表4-1 查得。【28】

4-1 隨機指標值

n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 R.I. 0.00 0.00 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51 1.48 1.56 1.57 1.59

當一致性比率(C.R.)小於或等於 0.1 時,則表示成偶比較的結 果可被接受;反之,若一致性比率大於0.1 時,則表示成偶比較過程 中決策者不夠理智,導致比較結果不具一致性,此時必須要求決策者 再重新作成偶比較。

評估流程,如圖4-1 所示【29】。

(56)

圖4-1 AHP 評估流程 資料來源:本研究整理

問題描述 影響要素分析 建立層級結構

問卷設計 問卷填寫 建立成對比較矩陣 計算特徵值與特徵向量

計算一致性指標

C.R.H 0.1 計算各層級 C.I 值

計算 C.R.H 值

求取相對權重 結果 C.R 0.1 ≤

≤ 決策群體

(57)

4-2 都市洪災產生因素-層級分析法

本次問卷透過信件及親自訪談方式取得,總共發出 30 份問卷,

在問卷對象的選取上,本研究認為都市洪災產生後,縣市政府相關人 員多屬第一線人員,故本問卷選取較多縣市政府人員作為問卷對象。

問卷對象所屬的領域,包括政府單位回收15 份,學術界回收 3 份,

工程業界及顧問公司回收7 份。

在問卷分析結果上,先根據專家所勾選之結果,計算其幾何平均 值,而後建立成對比較矩陣,在透過AHP 軟體(Expert Choice 2000) 計算,分別算出比較矩陣的最大特徵值(Maximized Eigenvalue)、一致 性指標(C.I.:Consistency Index)、一致性比率(C.R.:Conisitency Ratio) 與各因子的優先值。最後再透過各因子優先值比較,獲得各因子間的 相對重要性。

4-2-1 層級分析法層級二之研究結果

本研究將都市洪災產生因素分為三的方向作探討,分別為自然環 境層面、土地開發層面與人為外在層面三個方向。經過計算後,得出 成對比較矩陣及優勢向量數值如表4-2 所示。成對比較矩陣所顯示 C.I.(0.0002)值及 C.R.(0.0003)值皆小於 0.1,符合 AHP 理論之基本要 求。

(58)

4-2 全體專家對評量構面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 自然環境 土地開發 人為外在 優勢向量

自然環境 1.0000 0.6943 0.5674 0.2383 (3) 土地開發 1.4403 1.0000 0.8643 0.3496(2) 人為外在 1.7624 1.1570 1.0000 0.4121(1) λMAX=3.0003 C.I.=0.0002 C.R.=0.0003

0.2383

0.3496

0.4121

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000 0.4500

圖4-2 全體專家對評量構面之優勢向量比較折線圖

對於都市洪災的產生,雖然自然環境改變水文產生變化,但部分 專家仍認為都市洪災的產生主要是由於土地開發及人為外在兩大部 分的影響。

4-2-2 層級分析法層級三之研究結果 一、自然環境層面

屬於自然環境層面之影響因素包含:降雨強度大集中、地理地勢 低窪與潮汐影響。經過計算後,得出成對比較矩陣及優勢向量數值如 表4-3 所示。成對比較矩陣所顯示 C.I.(0.0216)值及 C.R.(0.0373)值皆

自然環境

土地開發

人為外在

(59)

表4-3 全體專家對自然環境層面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 降雨強度大、集中 地理地勢低窪 潮汐影響 優勢向量

降雨強度大、集中 1.0000 1.1843 1.8927 0.4110(1) 地理地勢低窪 0.5737 1.0000 2.4697 0.3996(2) 潮汐影響 0.7507 0.7022 1.0000 0.1894(3) λMAX=3.0119 C.I.=0.0100 C.R.=0.0172

0.4110 0.3996

0.1894

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000 0.4500

圖4-3 全體專家對自然環境層面之優勢向量比較折線圖 二、土地開發層面

屬於土地開發層面之影響因素包含:越域效應、不透水面增加、

集水區水土保持遭破壞、土地不當利用與變遷、區域排水設計未隨都 市開發適時檢討與都市地區缺乏滯洪池等調洪減洪設施。經過計算 後,得出成對比較矩陣及優勢向量數值如表4-4 所示。成對比較矩陣 所顯示C.I.(0.0482)值及 C.R.(0.0389)值皆小於 0.1,符合 AHP 理論之 基本要求。

降雨強度大、集中

地理地勢低窪

潮汐影響

(60)

表4-4 全體專家對土地開發層面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 越域

效應

不透水 面增加

集水區 遭破壞

土地不 當利用

設計未適 時檢討

缺乏調洪

減洪設施 優勢向量 越域效應 1.0000 0.2479 0.6354 0.8965 1.1963 1.6576 0.1359 不透水面增加 4.0339 1.0000 1.2698 1.2493 1.3243 1.4264 0.2482 集水區遭破壞 1.5738 0.7575 1.0000 0.7583 1.4273 1.6835 0.1796 土地不當利用 1.1154 0.8004 1.3187 1.0000 1.2992 1.3754 0.1795 設計未適時檢討 0.8359 0.7551 0.7006 0.7697 1.0000 0.6973 0.1260 缺乏調洪減洪設施 0.6033 0.7011 0.5940 0.7271 1.4340 1.0000 0.1309

λMAX=6.2410 C.I.=0.0482 C.R.=0.0389

0.1359

0.2482

0.1796 0.1795

0.1260 0.1309

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000

圖4-4 全體專家對土地開發層面之優勢向量比較折線圖 三、人為外在層面

屬於人為外在層面之影響因素包含:民眾缺乏災害意識、河川行 水斷面減少、超抽地下水、抽排水等水利設施失效與防洪排水工程無 法短時間完工。經過計算後,得出成對比較矩陣及優勢向量數值如表 4-5 所示。成對比較矩陣所顯示 C.I.(0.0991)值及 C.R.(0.0885)值皆小 於0.1,符合 AHP 理論之基本要求。

越域效應 集水區遭破壞

不透水面增加

土地不當利用

設計為適時檢討

缺乏調洪減洪設施

(61)

表4-5 全體專家對人為外在層面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 缺乏災

害意識

行水斷 面減少

超抽地 下水

設計未適 時檢討

工程無法短 時間完工

優勢 向量 缺乏災害意識 1.0000 0.1369 1.1459 1.1227 1.2083 0.1479 行水斷面減少 7.3046 1.0000 1.2495 1.7314 1.8021 0.3618 超抽地下水 0.8727 0.8003 1.0000 1.5264 1.4027 0.2016 設計未適時檢討 0.8907 0.5776 0.6551 1.0000 1.2758 0.1521 工程無法短時間完工 0.8276 0.5549 0.7129 0.7828 1.0000 0.1366

λMAX=5.3964 C.I.=0.0991 C.R.=0.0885

0.1479

0.3618

0.2016

0.1521 0.1366

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000

圖4-5 全體專家對人為外在層面之優勢向量比較折線圖 4-2-3 總權重

前部分藉由每一層面的成對比較矩陣得知隸屬層面下之因素權 重比較。此部分是計算第二層面與第三層因素權重相乘之積,此可得 出第三層權重即為評估因子在全體層級中的權重,如下表4-6 所示。

缺乏災害意識 行水斷面減少

超抽地下水

設計未適時檢討

工程無法短時間完工

(62)

4-6 AHP 全體問卷權重統計表 第一層

目標

第二層

目標 第三層影響因子 第三層

權重 第三層總權重 降雨強度大集中 0.4110 0.09794 (2) 地理地勢低窪 0.3996 0.09522 (3) 自然環境

0.2383

潮汐影響 0.1894 0.04513 (13) 越域效應 0.1359 0.04751 (11) 不透水面增加 0.2482 0.08687 (4) 集水區水土保持遭破壞 0.1796 0.06289 (6) 土地不當利用與變遷 0.1795 0.06285 (7) 區域排水未隨都市開發適時檢討 0.1260 0.04405 (14) 土地開發

0.3496

都市地區缺乏滯洪池等調洪減洪措施 0.1309 0.04586 (12) 民眾缺乏災害意識 0.1479 0.06095 (9) 河川行水斷面減少 0.3618 0.14910 (1) 超抽地下水 0.2016 0.08318 (5) 抽排水等水利設施失效 0.1521 0.06278 (8) 都

市 洪 災 產 生 因

素 人為外在

0.4121

防洪排水工程無法短時間完工 0.1366 0.05639 (10)

(63)

4-3 影響災後恢復之因素-層級分析法

本問卷採用實地問卷調查方式取得,地點為在過去飽受淹水災害 的汐止地區,總共發出30 份問卷,在問卷對象的選取上,本研究主 要針對在該地區居住滿五年以上,且有經歷過淹水災害的居民為受訪 對象。

在問卷分析結果上,先根據民眾所勾選之結果,同上一小節專家 問卷,計算其幾何平均值,而後建立成對比較矩陣,在透過AHP 軟 體(Expert Choice 2000)計算,分別算出比較矩陣的最大特徵值

(Maximized Eigenvalue)、一致性指標(C.I.:Consistency Index)、一致性 比率(C.R.:Conisitency Ratio)與各因子的優先值。最後再透過各因子優 先值比較,獲得各因子間的相對重要性。

4-3-1 層級分析法層級二之研究結果

本研究將影響災後恢復因素分為三的方向作探討,分別為衛生環 境層面、基本民生生活層面與受災處狀況層面三個方向。經過計算 後,得出成對比較矩陣及優勢向量數值如表4-7 所示。成對比較矩陣 所顯示C.I.(0.0018)值及 C.R.(0.0032)值皆小於 0.1,符合 AHP 理論之 基本要求。

(64)

4-7 全體專家對評量構面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 環境衛生 民生生活 受災處 優勢向量

環境衛生 1.0000 0.6972 0.7234 0.2619 民生生活 1.4343 1.0000 0.8647 0.3534 受災處 1.3824 1.1565 1.0000 0.3846 λMAX=3.0037 C.I.=0.0018 C.R.=0.0032

0.2619

0.3534 0.3846

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000 0.4500

圖4-6 全體專家對評量構面之優勢向量比較折線圖

在災後復原方面,三個評量構面的分數差別不大,三者對於災後 復原,都具有相當程度的影響。其中又以受災處的狀況為最。

4-3-2 層級分析法層級三之研究結果 一、衛生環境層面

屬於衛生環境層面之影響因素包含:疾病傳染、廢棄物處理與相 關醫療處理與空間。經過計算後,得出成對比較矩陣及優勢向量數值 如表4-8 所示。成對比較矩陣所顯示 C.I.(0.0176)值及 C.R.(0.0303)值 皆小於0.1,符合 AHP 理論之基本要求。

環境衛生

民生生活

受災處狀況

(65)

表4-8 全體專家對衛生環境層面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 疾病傳染 廢棄物處理 醫療處理 優勢向量

疾病傳染 1.0000 1.0199 0.9779 0.3301 廢棄物處理 0.9805 1.0000 1.6814 0.3895 醫療處理 1.0226 0.5947 1.0000 0.2804 λMAX=3.0352 C.I.=0.0176 C.R.=0.0303

0.3301

0.3895

0.2804

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000 0.4500

圖4-7 全體專家對衛生環境層面之對比優勢向量比較折線圖 二、基本民生生活層面

屬於基本民生生活層面之影響因素包含:物價上漲、維生系統破 壞與收入減少。經過計算後,得出成對比較矩陣及優勢向量數值如表 4-9 所示。成對比較矩陣所顯示 C.I.(0.0214)值及 C.R.(0.0369)值皆小 於0.1,符合 AHP 理論之基本要求。

表4-9 全體專家對基本民生生活層面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 物價上漲 維生系統破壞 收入減少 優勢向量

物價上漲 1.0000 0.3462 0.9435 0.2165

維生系統破壞 2.8885 1.0000 1.4673 0.5024

收入減少 0.5329 0.4053 1.0000 0.2812

λMAX=3.0428 C.I.=0.0214 C.R.=0.0369

疾病傳染 廢棄物處理 醫療處理

(66)

0.2165

0.5024

0.2812

0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000

圖4-8 全體專家對基本民生生活層面之對比優勢向量比較折線圖 三、受災處狀況層面

屬於人為外在層面之影響因素包含:受災程度、災害延時、災民 型態、民眾心態、政府援助與對外交通。經過計算後,得出成對比較 矩陣及優勢向量數值如表4-10 所示。成對比較矩陣所顯示 C.I.(0.0378) 值及C.R.(0.0305)值皆小於 0.1,符合 AHP 理論之基本要求。

表4-10 全體專家對受災處狀況層面之對比較矩陣與優勢向量

評估因子 受災程度 災害延時 災民型態 民眾心態 政府援助 對外交通 優勢向量 受災程度 1.0000 0.6875 1.1359 1.4877 0.2683 0.4326 0.1002 災害延時 1.4545 1.0000 1.6667 1.8317 0.3428 0.5326 0.1350 災民型態 0.8804 0.6000 1.0000 1.2641 0.2967 0.3459 0.0852 民眾心態 0.6722 0.5459 0.7911 1.0000 0.1687 0.3956 0.0746 政府援助 3.7272 2.9172 3.3704 5.9277 1.0000 0.4994 0.3145 對外交通 2.3116 1.8776 2.8910 2.5278 2.0024 1.0000 0.2876

λMAX=6.1890 C.I.=0.0378 C.R.=0.0305

物價上漲

維生系統破

收入減少

(67)

0.1002

0.1350

0.0882 0.0746

0.3145

0.2876

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500

圖4-9 全體專家對受災處狀況層面之對比優勢向量比較折線圖

災害程度

災害延時

災民型態

民眾心態 政府援助

對外交通

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