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研究生:李洝葶
研究生(外文):An-TingLee
論文名稱:山區道路邊坡致災雨型分析與風險後果模型初探-以陳有蘭溪流域為例
論文名稱(外文):Rainfall Pattern Analysis on Mountain Highway Slope Hazards and Preliminary Study on Consequence Model-A Case Study on Chen-Yo-Lian River Region
指導教授:陳景文陳景文引用關係
指導教授(外文):Jing-Wen Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:194
中文關鍵詞:崩塌降雨軌跡圖致災臨界降雨包絡線後果分析
外文關鍵詞:landsliderainfall trajectoriescritical lineconsequence model
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為了確保山區居民以及用路人的安全,建立山區道路邊坡災害預警以及後果評估為現今當務之急。本研究選用陳有蘭溪流域為研究區域,收集桃芝、敏督利以及莫拉克颱風期間之歷史災害點以及雨量資料,先以降雨強度及累積雨量為雙降雨指標,畫出 、 、 等不同小時之降雨軌跡圖,發現降雨軌跡圖之形狀會受到地形上的影響,且若災害類型為崩塌,則大多出現於降雨軌跡圖之尖峰值上。由歷史災害點與降雨軌跡圖之結合,可大致從地文因子上看出發生順序之趨勢,最後利用統計方式定義出觸發陳有蘭溪流域發生土砂災害之致災臨界降雨包絡線,並使用今年六月中發生的豪雨事件作為驗證,驗證結果發現此臨界線對於陳有蘭溪流域適用性佳。
為了降低豪雨期間用路人行駛山區道路之罹災機率,使用後果模型對於歷史災害點進行評估,最後選定道路流量、孤島效應、道路等級、人命傷亡以及影響距離等五項致災後果因子對陳有蘭溪流域進行分析,並給予評分及分級,期望未來遇到類似災害時,能利用降雨軌跡圖及致災臨界降雨包絡線對土砂災害的發生提早預警及做好防範措施。
To ensure the safety of both residents and road users in the mountain area, it is imperative to establish a warning system and consequence model for highway slope disasters. Chen-Yo-Lian watershed is selected for the study area. The precipitation data during typhoon Toraji, Mindulle and Morakot in those points where disasters have been arisen was collected, then rainfall intensity and accumulated rainfall were taken for the dual-precipitation index. The index can be used to draw rainfall trajectories for 1 hour and rolling 3hr and 6hr, respectively. It is found that the shape of rainfall trajectories will be affected by terrain, and the landslide usually occurs as rainfall trajectories express the peak value. By combining the rainfall trajectories and the points where disaster occurred based on the geographical data, the consequence of disaster happening can be defined. In addition, the critical rainfall envelope that triggers the landslide occurring in the watershed of River Chen-Yo-Lian was drawn by the statistical manners. And the event of disaster in June 9, 2012 can be verified by using this manner. The result shows the critical envelope verified its good applicability in Chen-Yo-Lian watershed.
In order to reduce the risk for road users suffering from disaster during storm in mountain area, the consequence model was used to evaluate those points where disasters have happened. The factors which traffic flow, island effect, road grade, casualty and the influence distance were selected for grading and classifying by using consequence model. It expects that the rainfall trajectories and the critical envelope can be used as the indice for the early warning of landslide disasters in the mountain area.
摘要 I
ABSTRACT III
誌謝 V
目錄 VII
表目錄 XI
圖目錄 XIII
符號說明 XIX
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究流程 3
1.4 研究內容 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 邊坡降雨致災影響因子 5
2.1.1 地文因子 7
2.1.2 水文因子 12
2.1.3 人為影響因子 22
2.2 降雨致災模型 24
2.2.1 雨場分割法 24
2.2.2 降雨軌跡圖 29
2.2.3 臨界降雨致災模型 31
2.3 風險評估 44
2.3.1 風險分析評估 44
2.3.2 後果模型分析 48
2.4 邊坡災害潛勢評估 51
2.5 陳有蘭溪流域歷年重大土砂災害及相關研究 52
第三章 研究方法 55
3.1降雨分析方法 55
3.1.1雨場分割與雨型分析 55
3.1.2降雨軌跡圖研究分析 61
3.1.3致災臨界降雨包絡線研究分析 65
3.2降雨致災因子分析 69
3.2.1地文因子分級 69
3.2.2致災後果因子分析 72
3.3 降雨致災之邊坡風險後果分析 74
第四章 研究方法驗證與討論 81
4.1分析流程 81
4.2研究區域概述 82
4.3莫拉克颱風事件分析 96
4.4桃芝颱風事件分析 111
4.5敏督利颱風事件分析 118
4.6事件綜合分析 129
第五章 結論與建議 139
5.1結論 139
5.2建議 142
參考文獻 143
附錄A桃芝、敏督利、莫拉克颱風災害點 151
附錄B陳有蘭溪流域子集水區位置 157
附錄C陳有蘭溪流域子集水區降雨組體圖及滾動降雨曲線 159
附錄D陳有蘭溪流域子集水區降雨軌跡圖 169
附錄E後果分析評分表(桃芝、敏督利、莫拉克颱風) 179
附錄F陳有蘭溪流域災害類型分類(莫拉克颱風) 185
附錄G陳有蘭溪流域致災臨界降雨包絡線 189
附錄H驗證致災臨界降雨包絡線 191
附錄I 後果模型結合降雨軌跡圖 193
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