以3s技术进行土石流调查及防灾对策研拟之研究.pdf

以3S技術進行土石流調查及防災對策研擬之研究 1 1 1 1 1 1 2 2 溫惠鈺 、鄭錦桐 、曹鼎志 、賴承農 、趙啟宏 、張玉粦 、羅文俊 、陳振宇 1 中興工程顧問社大地工程研究中心 格式化: 字型: 非粗體 2 農委會水土保持局監測二科 摘 要 台灣地區自921地震之後，山區土石流災害頻繁，每逢雨季山區土石流危險聚 落之居民飽受威脅，故劃定土石流災害之疏散避難區域，擬定土石流危險聚落之 緊急避難計畫達到減災之目的，刻不容緩。因此如何將相關土石流之防災資訊製 作成高精度與高解析度之防災地圖，並發送政府相關權責單位以利進行防災應變 規劃，以及土石流危險聚落之村民於土石流災害事前提早避難疏散因應，是目前 水保局正積極規劃推動之課題。 為了進行更有效之土石流防災對策研擬，本研究首先採用 5mX5m 之高精度 DEM(Digital Elevation Model)作為 FLO-2D 土石流數值模擬之地形資訊，再利用 3S 技術（包含 GPS 、GIS 、衛星影像與 1/5000 比例尺之彩色正射影像）輔助進行土 石流之現地調查，包含土石流之易致災因子、保全住戶分布、修正由 FLO-2D 模 擬之土石流優先指示撤離地區以達到更有效的避難疏散、避難處所擇定及疏散路 線規劃等，最後再將現地調查所得之相關資訊以 GIS 軟體進行土石流防災地圖之 製作，期望能使土石流之災害防救工作更有效率。 關鍵詞： 、 、 、土石流、防災地圖 DEM FLO-2D 3S 1 前 言 由於台灣地區多數山坡地具有坡度陡峭、地質脆弱和水流湍急等不利於土體 安定的地面條件，加上地震、暴雨集中及人為恣意墾殖等外力之作用，使得崩塌、 地滑、土石流、山地洪災等天然災害頻繁。特別在 921 集集大地震後，瞬間造成全 台地形景觀上之巨變，尤以中部山區的崩塌鬆散土方，每遇豪雨，都能引發規模 不一的土石崩塌和土石流災害，在 90 年的桃芝颱風及 93 年的敏督利颱風均使台灣 東部花蓮縣及中部各縣市地區發生嚴重之土石流災害，造成當地民眾生命及財產 嚴重的傷害及損失。為進行土石流潛在災害聚落之調查和評估，分析土石流可能 致災狀況(或條件)、規模及波及範圍，以及擬定緊急避難路線、安全避難處所及緊 急救援聯絡系統等，儼然已成為土石流災害防治中重要的課題。 在歷經多次風災、水災中，水保局自民國 90 年起，即依據國內外多位學者提 出之經驗公式並配合法規進行土石流影響範圍區域劃定，並針對區內保全對象進 行疏散避難，已能有效降低土石流潛勢地區之人員傷亡，但仍有少部分地區飽受 淹水及土石流災害之苦，亦或是少部分影響範圍區過大而造成民眾之不便。依據 前期水保局完成之 「土石流緊急疏散避難路線圖」成果經驗顯示，以往池谷浩(1983) 公式所推估之土石流影響範圍仍須搭配 DEM 及彩色正射影像進行修編，而當時編 修採用之 DEM 解析度僅有 40 公尺，而地形圖比例尺約 1/5000，因此對於土石流溪 溝河床寬度有限之區域(小於 10m)之地形將無法獲得理想的推估成果。 近年來隨著科技發達及電腦運算能力的加強，利用 3S 技術輔助現地調查已行 之有年，而以數值方法如有限元素法、有限差分法等作為描述物理現象、力學特 性等之套裝軟體更為廣泛的推行應用。故為了進行更有效之土石流防災對策研 擬，本研究首先使用 FLO-2D 程式來進行土石流堆積範圍及堆積深度之模擬，再利 用 3S 技術（包