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研究生:陳志豪
研究生(外文):Chih-hao Chen
論文名稱:集集地震後荖濃溪流域崩塌發生特性分析
論文名稱(外文):A study of the occurrence of landslides after the Chi-Chi earthquake in the Lao-Nong River watershed
指導教授:林慶偉林慶偉引用關係
指導教授(外文):Ching-weei Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:地球科學系碩博士班
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:集集地震荖濃溪崩塌
外文關鍵詞:LandslideLao-Nong RiverChi-Chi Earthquake
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本研究以高屏溪上游的荖濃溪流域為研究區域,利用SPOT與福衛二號衛星影像之崩塌判釋,結合地理資訊系統之空間分析功能,分析集集地震發生前後荖濃溪流域內崩塌發生趨勢及特性的變化。透過1996-2007年間之9張SPOT影像及8張福衛二號影像共經過集集大地震及15期降雨事件,進行荖濃溪流域崩塌發生特性之分析。同時採用氣象局全台雨量站之時雨量資料並利用克利金方法內插得到每個降雨事件的降雨資訊,並配合氣象局全台365個地震測站所量測的集集地震的水平PGA資料,進行克利金方法內插得到集集地震的水平PGA分佈圖。
研究結果發現在集集地震前的降雨事件中,崩塌主要分佈在30°∼40°之坡度區間,但在集集地震後、2000年的碧利斯颱風、2001年的桃芝颱風及2003年的0607豪雨事件,崩塌主要分佈上升到40°∼50°之坡度區間,在隨之2004年的敏督利颱風及艾利颱風崩塌主要分佈又回復到地震前的30°∼40°之坡度區間,在各個降雨事件中雨量及集集地震水平PGA對應新增崩塌比的關係,發現在集集地震發生後的降雨事件主要是以集集地震水平PGA為新增崩塌的主要控制因子,直到2003年0607豪雨事件後,控制因子轉為以雨量為主,與集集地震發生前的降雨事件之主要控制因子相同,在區域內的板岩帶中,受地震影響的崩塌主要分佈在150gal以上的區間,150gal以下的區間受地震效應的影響則不明顯,推測本區受地震效應的影響在5~6年左右,主要受地震效應影響的區域在集集地震水平PGA150gal以上的區域內。
The Lao-Nong River watershed in southern Taiwan which covered 1367 Km2 is chosen to study the characteristics of rainfall induced landslide and to evaluate the impact of the Chi-Chi earthquake on landslides. The study area has suffered slight to moderate horizontal ground motion 33-278 gals and only a few coseismic landslides occurred in the earthquake. To evaluate the impact of the earthquake, the PGA of the earthquake was correlated to the occurrence of landslides, the landslide intensity, and the corresponding rainfall data of each typhoon.
The landslides of the study area were identified through 9 SPOT and 8 FORMOSAT 2 images that covered 15 typhoons from 1996 to 2007. The corresponding rainfall information in places where landslides occurred is interpolated from one hour interval rainfall data by using Kriging method.
The study results show the landslide intensity obtained from images is well correlate to the corresponding cumulative precipitation of typhoons except for those occurred in typhoon Billis in 2000, Toraji in 2001, and 0607 event in 2003. In Billis, Toraji, and 0607 events, landslide intensity in area with PGA over 150 gal is larger than that obtained form area with PGA under 150 gal without regarding the cumulative rainfall and rainfall intensity. In addition, most of landslides distributed in areas with slopes of 30o–40o which is typical for rainfall induced landslides except for those occurred in area with PGA over 150 gal during Billis, Toraji, and 0607 event which mainly distributed in places with slopes between 40o-50o. Therefore, we conclude that the influence of the Chi-Chi earthquake on rainfall induced landslides in the Laolung River watershed is only seen in area with PGA over 150 gal and it sustains only 5-6 years.
摘要......................................................I
ABSTRACT.................................................II
誌謝....................................................III
目錄.....................................................IV
表目錄...................................................VI
第一章 緒 論.............................................1
1.1前言...................................................1
1.2 研究動機與目的........................................2
1.3 研究區域..............................................3
1.3.1自然環境與交通.......................................3
1.3.2地形.................................................4
1.3.3水系.................................................5
1.3.4地質.................................................6
第二章 前人研究...........................................8
2.1 地震與崩塌的關係.....................................10
2.2 坡度與崩塌的關係.....................................11
2.3 岩性與崩塌的關係.....................................12
2.4 降雨與崩塌的關係.....................................12
2.5 雨場型態分析.........................................13
2.6雨場切割..............................................14
第三章 研究方法與流程....................................16
3.1災害資訊及影像的收集..................................19
3.2影像定位及校正........................................20
3.3崩塌地的圈劃..........................................26
3.4 崩塌變異分析及計算方法...............................29
3.5 崩塌相關因子資料收集與處理...........................31
3.5.1 坡度分析...........................................31
3.5.2 岩性分析...........................................32
3.5.3 PGA分析...........................................33
3.5.4 雨量分析...........................................34
3.5.5 崩塌區位分析.......................................37
第四章 研究成果..........................................40
4.1 崩塌發育趨勢.........................................40
4.2坡度分析..............................................43
4.3 崩塌與岩性之關係.....................................45
4.4 PGA與崩塌比分析.....................................48
4.5崩塌與降雨之關係......................................50
4.6降雨型態與崩塌之關係..................................55
4.7崩塌分佈分析..........................................60
第五章 討 論............................................62
5.1 多時序影像的優缺點...................................62
5.2 荖濃溪流域崩塌觸發因子間的轉換.......................64
5.3 集集地震的地震效應對與荖濃溪流域的影響時間及範圍.....64
5.4 歷年來荖濃溪流域崩塌比的變化.........................65
第六章 結 論............................................66
參考文獻.................................................68
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