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研究生:江定國
研究生(外文):Ting-Kuo Chiang
論文名稱:集集地震後多時序邊坡崩塌特性變遷分析
論文名稱(外文):Time Series Analysis of Landslide Evolution after Chi-Chi Earthquake
指導教授:林美聆林美聆引用關係
口試委員:陳天健王國隆
口試日期:2013-07-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
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:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:181
中文關鍵詞:邊坡崩塌崩塌變遷分析集集地震多時序門檻雨量
外文關鍵詞:slope landslidelandslides evolution analysisChi-Chi earthquaketime seriesthreshold rainfall
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台灣位於板塊交界帶,盛行造山運動,地形陡峻、地質破碎複雜。因同時受到強降雨與大地震的作用,邊坡崩塌時有所聞。集集地震後,颱風豪雨事件引致崩塌破壞規模擴大,且崩塌反覆發生情況更為嚴重。降雨引致的崩塌災害一再復發,可能與地震長期效應有關,而引發崩塌災害之門檻雨量隨邊坡逐漸穩定而提高。故藉由分析多期事件崩塌變遷情形、建立致災門檻雨量變化趨勢,以瞭解地震對於崩塌災害發生的長期影響。
  研究上利用多期已校正之災後遙測影像,以人工圈繪崩塌地。相關崩塌影響因子選定並建立其資料庫後,進行崩塌變遷分析與統計處理,將各期崩塌地區分成地震復發與非地震復發類型,以探討崩塌變遷及地震效應。針對災害事件進行雨場分割篩選並分析門檻雨量變化,與崩塌變遷分析結果相互驗證。最後由案例分析輔助探討整體崩塌分析之成果。
本研究區眉溪流域中,由各因子崩塌變遷分析地震效應衰減趨勢,其中坡度、區位與殘土率分析可推定地震影響約在震後5~7年開始明顯減弱;雨量變異分析可發現震後約1~5年致災門檻雨量明顯偏低,約8~9年則明顯提高,顯示此時邊坡已趨穩定;案例驗證結果說明,部份符合各崩塌因子分析之變遷趨勢,但因案例所在獨特自然環境條件因素,使崩塌發育分析結果不盡相同。


Taiwan is located in the junction of tectonic plates, which causes complex and fragile geological conditions. The hazardous landslides were often induced by heavy rainfall and great earthquake. After Chi-Chi earthquake, landslides in Taiwan have been repeatedly reactivated more severely by typhoons due to the prolonged effect of earthquake. The threshold rainfall inducing landslides should increase gradually as the slopes become more stable with time proceeds. Therefore, study of the time series evolution of landslides and the variation of threshold rainfall could evaluate the influence of Chi-Chi earthquake on landslide disasters.
In this research, time series remote-sensing images and DTM data were collected and corrected, for the interpretation of landslides by artificially and the establishment of selected landslide casual factors database. In analysis of landslides evolution, the landslides were distinguished into earthquake-reactivated type and non-earthquake -reactivated type for further discussion. Then rainfall analysis focusing on disaster events was performed to evaluate the threshold rainfall variation, for the validation of landslide evolution analysis. Finally, case study was included, in order to assist the discussion of the landslide evolution.
In the May River basin, our inference is that the prolonged effect of Chi-Chi earthquake on landslides sustained about 5~7 years according to the landslide evolution analysis. Also, we found that the slopes become stable about 8~9 years after Chi-Chi earthquake by the rainfall variation analysis, which is consistent with the results above. But the results of case study did not fully correspond with the analysis of overall landslides evolution, which may due to landslides occurrence has unique environmental condition.


口試委員會審定書 I
誌謝 II
摘要 III
Abstract IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究動機目的 1
1.2 研究內容概述 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 山崩的定義與型態 5
2.2 地震對邊坡崩塌之影響 7
2.3 降雨對邊坡崩塌之影響 11
2.3.1 單純降雨事件對邊坡崩塌之影響 12
2.3.2 地震後降雨事件誘發崩塌之特性 14
2.4 地震效應與崩塌地變異分析相關文獻 16
2.5 崩塌影響因子適用性探討 18
第三章 影響因子選取與研究區域概況 27
3.1 崩塌影響因子選定 27
3.2 崩塌影響因子選取考量 28
3.3 研究區域概況 30
第四章 研究資料建立方法 41
4.1 崩塌事件選定與基本資料庫建立 41
4.1.1 崩塌事件與資料收集 41
4.1.2 基本資料庫的建立 42
4.2 崩塌資料處理 43
4.2.1 多時序資料校正處理 44
4.2.2 崩塌地判釋圈繪 45
4.3 崩塌變遷分析相關定義 46
4.3.1 崩塌地類型區分 46
4.3.2 崩塌相關數量與面積參數定義 47
4.4崩塌變遷分析之影響因子資料建立 48
4.4.1 坡度與坡向因子 48
4.4.2 區位因子 49
4.4.2.1 區位泡泡圖 50
4.4.2.2 核心密度圖 51
4.4.2.3 崩塌密度量化 52
4.4.3 殘土率因子 52
4.4.4 坡形因子 54
4.4.5 岩性因子 55
4.4.6 地動加速度PGA因子 55
第五章 崩塌變遷分析 80
5.1 崩塌面積變化 80
5.1.1各類型崩塌演化 80
5.1.2崩塌面積衰減 82
5.2 潛能影響因子隨崩塌變遷分析 83
5.2.1 坡度坡向分析 83
5.2.2 區位分析 86
5.2.3 殘土率分析 89
5.2.4 坡形分析 92
5.2.5 岩性分析 93
5.3 誘發影響因子與崩塌變遷 95
5.3.1 水平與垂直PGA分析 95
5.3.2 環境條件與PGA相關探討 97
5.4 小結與討論 99
第六章 雨量變異分析 140
6.1 雨量分析概念與參數選取 140
6.2 降雨資料收集與處理 141
6.3 雨量變異分析結果 142
6.4 小結與討論 144
第七章 案例分析與探討 156
7.1 案例選取 157
7.2 案例分析 158
7.3 小結與討論 160
第八章 結論與建議 169
8.1 結論 169
8.2 建議 170
參考文獻 172
附錄A 178


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