臺灣博碩士論文加值系統

近年來由於全球氣候變遷異常，而極端降雨事件頻繁且隨著降雨強度與降雨延時的增加，使得臺灣山區及坡地受損害之範圍與規模程度均較以往嚴重。本研究提出一套應用定率法整合不同分析尺度模式之崩塌潛勢評估方法，首先透過大尺度降雨促崩模式快速篩選出集水區內高崩塌潛勢鄉鎮區後，再以中尺度降雨促崩模式進一步評估出位於高崩塌潛勢示範鄉鎮區內各村里之崩塌潛勢，最後再以小尺度降雨促崩模式詳細評估特定關鍵地域之邊坡穩定性。本研究所採用之中大尺度廣域模式係採美國地質調查所(USGS)發展之TRIGRS 程式，旨在進行崩塌潛感區位預測，以篩選出高崩塌潛勢鄉鎮區，再利用類似方法處理降尺度至村里等級並再進一步分析出高崩塌潛勢之村里或關鍵之重要危險聚落區；而小尺度模式則係採GEO-SLOPE 公司發展之GeoStudio程式進行分析，旨在針對由TRIGRS模式評估出之特定關鍵危險聚落或重點崩塌地，進一步模擬邊坡因降雨入滲引致地下水位變動，所導致邊坡崩塌之行為。
然而針對臺灣發生崩塌災害事件頻繁之高屏溪流域，本研究整合應用前人研究成果，初步進行高屏溪流域大尺度鄉鎮級之廣域淺層崩塌快篩模式後，針對高屏溪流域受莫拉克颱風期間重創之六龜地區，嘗試定義出中尺度村里級地區之崩塌警戒累積雨量值以及小尺度重點崩塌地邊坡之崩塌警戒行動值之預警模式，研究除整合應用與探討不同尺度分析模式之適用性外，亦藉由實際案例與監測資料予以驗證模式之可靠度。相關成果可提供各級防災應變單位做為颱洪期間，防、減災措施及有效警戒發布之研判依據與後續保全策略擬訂之重要參考及供智慧社區之安全防災自主管理應用。

Due to global climate change, frequent extreme rainfall events, and the increase of rainfall intensity and duration, the damage did to Taiwan's mountains and hillside areas is worse than ever. This study proposes a set of landslide potential assessment which uses the deterministic method to integrate analysis models in different scale. Firstly, the large scale of rainfall-induced landslide potential model is used to quick select high potential township areas within certain watershed; secondly, the medium rainfall model is used to evaluate village collapsing potential within those high potential township areas; finally, the small scale rainfall model is used to evaluate any specific spot's hillside stability in details. The USGS's TRIGRS program was adopted to the medium-large scale regional model in this study, its goal is to predict potential collapsing zone and to select high potential township areas, then scale down using similar procedures to further more identify the high potential villages. The GEO-SLOPE's GeoStudio program was adopted to the small scale model to analyze any specific key area derived from TRIGRS assessment earlier, and to simulate groundwater level fluctuation and slope instability behavior caused by rainfall infiltration.
However for frequent landslide events in the Kaoping River watershed in Taiwan, this study has integrated previous works from other researchers and conducts an initial large scale model for regional shallow layer landslides in this area. As for Liouquei where locates in Kaoping River watershed and inflicted severe losses during Typhoon Morakot, this study attempts to define the accumulated rainfall warning values for medium scale village level landslides as well as alert trigger values for small scale key spot landslides. Other than integration and discussion of different analysis models' applicability, this study also authenticates the reliability of the models through actual cases and monitoring data. Related results can be used as reference for disaster responders at all levels.

摘要 IV
Abstract V
目次 VI
圖目次 IX
表目次 XII
附錄一 XIV
附錄二 XV
第一章　緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究流程圖 3
1.4 論文內容 5
第二章　文獻回顧 6
2.1 坡地崩塌機制之相關研究 6
2.2 崩塌型態分類 7
2.3 崩塌災害分析方法 9
2.4 TRIGRS模式之應用 12
2.5 GeoStudio模式之應用 14
2.6 崩塌警戒雨量探討 16
2.7 小結 19
第三章　降雨引致崩塌之評估模式探討 20
3.1 崩塌評估模式 20
3.1.1 廣域降雨崩塌評估模式 20
3.1.2 小尺度區域降雨崩塌評估模式 22
3.2　TRIGRS模式簡介 23
3.2.1 模式理論 23
3.2.2 入滲模組 24
3.2.3 入滲與逕流演算模組 28
3.2.4 邊坡穩定模組 29
3.2.5 模式限制 30
3.3 研究區域概述 31
3.3.1 模式分區 35
3.4 GeoStudio模式簡介 44
3.4.1 程式介紹 44
3.4.2 降雨滲流分析理論 44
3.4.3 邊坡穩定分析理論 46
第四章　中尺度區域降雨引致崩塌潛勢評估與成果 48
4.1 研究區域模式參數處理 48
4.1.1 土壤坡度及厚度 50
4.1.2 地下水位深度及流向 55
4.1.3 土壤參數處理 59
4.1.4 TRIGRS模式之邊坡穩定執行流程 66
4.2 率定情境概述 70
4.2.1 率定颱風事件簡介 70
4.2.2 率定颱風雨量資料 71
4.3 模式率定 71
4.3.1 TRIGRS模式之率定原則 71
4.3.2 地質參數率定之敏感度分析 73
4.3.3 研究分區之參數率定成果 77
4.4 崩塌警戒安全係數評估 78
4.5 崩塌警戒累積雨量評估 80
4.5.1 設計雨型建置 80
4.5.2 警戒累積雨量評估結果 82
4.5.3 坡地警戒累積雨量比較 90
4.5.4 災害管理因應策略 92
4.6 警戒值驗證案例之情境簡介 93
4.6.1 警戒值驗證案例之颱風簡介 93
4.6.2 警戒值驗證案例之颱風雨量資料 94
4.7 警戒值評估案例之驗證 95
4.7.1 警戒值評估案例分析 95
4.7.2 與前人研究成果比較 101
4.8 小結 103
第五章　小尺度重點崩塌地降雨引致崩塌潛勢評估與成果 104
5.1 研究區域概述 104
5.1.1 地理位置及災損記錄 104
5.1.2 區域地形、地質 106
5.2 研究區域水文地質特性調查與現地監測 110
5.2.1 調查研究內容 110
5.2.2 現地監測內容 111
5.3 研究區域水文地質概念模型建置及數值分析 114
5.4 模式率定與驗證 121
5.5 崩塌臨界雨量評估結果 126
5.6 崩塌災害管理因應策略與防災應用 128
5.6.1 坡地崩塌行動值 128
5.6.2 各級坡地崩塌災害管理之策略建議 129
5.6.3 山坡地社區智慧防災系統自動化 130
5.6.4 研究成果之防災應用 130
第六章　結論與建議 133
6.1 結論 133
6.2 建議 134
參考文獻 136
附錄一 142
附錄二 164

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