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研究生:陳詩雅
研究生(外文):Shih-Ya Chen
論文名稱:預測雨量對山崩之影響分析-以力行產業道路沿線地區為例
論文名稱(外文):Analysis of the Impact of Predicted Rainfall on the Landslides for the Area along the Li-shing Estate Road
指導教授:壽克堅壽克堅引用關係
口試委員:廖志中陳昭旭陳立憲
口試日期:2016-06-24
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系所
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:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:98
中文關鍵詞:山崩潛感分析不安定指數法羅吉斯回歸降雨頻率
外文關鍵詞:landslide susceptibilityinstability index methodlogistic regression methodrainfall frequency
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本研究以烏溪上游之力行產業道為研究區域,由於力行產業道路沿線地質破碎邊坡不穩定,經過921大地震後道路沿線邊坡滑動更加嚴重。受多起颱風豪大雨影響沿線邊坡多處滑動,道路因路基掏空造成交通中斷。為了探討在氣候變遷條件下,極端氣候可能造成的崩塌災害,本研究利用過去造成力行產業道路邊坡發生崩塌的颱風事件(2004年的敏督利颱風以及2009年的莫拉克颱風),建立山崩潛感模型;以過去20年來的雨量站資料進行降雨頻率分析,並以國內大氣環流模式動力尺度模式,以推估研究區域在氣候變遷模式影響之強降雨;並以推估之雨量來預測極端氣候條件下之山崩潛勢。
本研究以九個因子(坡向、坡度、坡高、順逆向指標、斷層距、崩塌降雨指標、水系距、道路距及NDVI)做為山崩潛感分析之影響因子,利用地調所之山崩目錄的崩塌地做為訓練樣本,並產製出不安定指數及羅吉斯回歸山崩潛感模型,並以ROC曲線確認其山崩潛感模型預測能力之驗證,結果顯示以敏督利山崩潛感模型的結果較佳,其預測能力為可接受的。
本研究並將降雨頻率分析推估出來的不同重現期距雨量以及大氣環流模式所推估之颱風雨量用來預測未來之山崩潛感值。求出每個重現期距以及大氣環流模式的崩塌降雨指標,再套入敏督利山崩潛感模型,並預測未來20年、近未來(2015~2039) 、100年、遠未來(2075~2099)之山崩潛感圖,結果可以提供未來烏溪上游之力行產業道路減災、防災之規劃設計使用。

The study analyzed the landslides along the Li-Shing Estate Road in the upstream of the Wu River watershed. Since the 921 earthquake, slopes along the Li-Shing Estate Road are more prone to slide. Due to the subsequent typhoons and heavy rains, the landslides along this road damaged the road embankment and induced traffic disruptions. In order to evaluate the landslide hazard under extreme weather caused by climate change, this study applied the landslide inventories of the study area, i.e. the upstream of Wu River, for Mindulle(2004) and Morakot(2009) to establish the landslide susceptibility model. Based on the rainfall records, rainfall frequency analysis was performed. In addition, a downscale atmospheric circulation model was adopted to estimate the extreme heavy rainfall due to climate change in the study area. The predicted rainfall was used to estimate the landslide susceptibility under the extreme rainfall due to climate change.
In this study, nine control factors (aspect, slope, elevation, dip slope index, distance to fault, rainfall index for sliding, distance to river, distance to road and NDVI) were adopted in landslide susceptibility analysis. The landslides inventories from Cemtral Gedogy Survey were used for the training of landslide susceptibility model. The instability index method and logistic regression method were used for the analysis of landslide susceptibility, and ROC curve was used to validate the predictive capability of the landslide susceptibility model. The results suggesd logistic regression landslide susceptibility model based on Mindulle is better.
The rainfall frequency analysis can produce rainfall for different return periods and the atmospheric circulation model can predict extreme rainfalls. The predicted rainfalls can be introduced into the Mindulle landslide susceptibility model to predict the landslide susceptibility in next 20 years, near-future (2015 - 2039), 100 years, far future (2075 to 2099) Li-Shing Estate Road. And the results can be used for disaster mitigation and disaster prevention.

摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
圖目錄 v
表目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2研究流程 1
1.3論文架構 2
第2章 第二章 文獻回顧 4
2.1 因子決定相關研究 4
2.1.1 潛感分析因子決定 4
2.1.2 因子空間分析 6
2.2 降雨與山崩相關研究 7
2.3 大氣環流模式 9
第3章 第三章 研究區域概述 13
3.1 研究區域概況 13
3.2 地形及水系 13
3.3 地質 14
3.4 過去災害歷史 14
第4章 第四章 降雨量推估與比較 19
4.1 降雨頻率分析 19
4.1.1 雨量站資料準備與整理 19
4.1.2 降雨統計機率分佈 20
4.1.3 檢定方法 22
4.1.4 降雨頻率分析方法 23
4.2 降雨頻率分析結果 24
4.2.1 最合適降雨統計機率方法 24
4.2.2 最合適頻率分析方法 25
4.2.3 不同重現期距之降雨量 26
4.3 全球環流模式推估未來降雨量 26
4.4 分析結果小結 27
第5章 第五章 潛感分析 47
5.1 潛感分析因子建立 47
5.2 不安定指數法 50
5.2.1 不安定指數法分析流程 50
5.2.2 分析結果 52
5.3 羅吉斯回歸 54
5.3.1 羅吉斯回歸分析流程 54
5.3.2 分析結果 55
5.4 驗證與比較 56
第6章 第六章 潛感模型預測 69
6.1 推估雨量情境之山崩潛感 69
6.1.1 不同重現期距雨量之山崩潛感圖 70
6.1.2 大氣環流模式推估颱風事件雨量之山崩潛感圖 71
6.2 預測潛感分析結果與討論 71
第7章 第七章 結論與建議 92
7.1 結論 92
7.2 建議 93
參考文獻 95


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