土砂災害地形特徵圖(地貌圖)
土砂災害泛指落石、岩屑崩滑、岩體滑動等邊坡崩壞作用產生的土砂,直接或間接造成的災害,常見於臺灣各地的山區集水區。
若可將土砂災害的研究成果與土砂災害潛在受災區域的特徵地形分布與徵兆等標註於地形特徵圖(地貌圖;或稱主題式地形特徵圖)上,以良好的視覺化方式呈現,並搭配圖幅說明書以文字解說地形類型與潛在受災風險等資訊,將有助於自然災害風險與防災溝通。
不安定土砂災害地形特徵圖(地貌圖)
依循地形特徵圖之製圖法與其精神,本年度(2024)選取鹿谷-北勢溪集水區為本年度示範區,在既有地形特徵圖的圖徵資料設計架構下設計不安定土砂地形特徵圖,並與社區合作規劃開發地形特徵圖之防災教育素材規劃,更嘗試開發因應不同使用場景、情境及對象的多元情境地圖展示模組。
地形特徵圖(地貌圖)於自然災害溝通的應用
地形學是以「地形」,即地表形態與其影響因子為主要研究對象的學問。地表形態是地形作用(營力)、地質構造、構成地形材料等在特定環境系統中交互作用的結果,對於曾發生過或未來將發生的災害事件,有一定的指標性(井口隆,2015)。地形地質相關自然災害常重複發生在特定地點,此乃因特定地形單元係由特定地形地質作用(山崩、地滑、土石流、洪水溢淹、河道側蝕、活動斷層作用等)所形塑。這些臺灣山區常見的土砂災害,若可透過地形特徵圖(地貌圖)呈現特徵地形,以更為直觀的視覺化輔助,指出較易發生地形變化與潛在受災的環境位置,以供災害管理、土地規劃等相關公部門、私部門、專家學者、民間團體等作為防災溝通的有力工具。
地形特徵圖(地貌圖)係指 geomorphological map,最直接的翻譯雖應為地形圖,與topographic(al) map 不同(表),惟因我國已習慣將基本地形圖簡稱地形圖,相當於中國大陸所稱之地貌圖,為避免混淆,沈淑敏等 (2017) 乃建議 將geomorphological map翻譯為地形特徵圖(地貌圖),以下均使用地形特徵圖(地貌圖)進行說明。
土砂災害地形特徵圖(地貌圖)製作的重要性
土砂災害說明
土砂災害(sediment-related disaster) 為我國官產學界坡地災害與防治的常見用詞,不過相關法規中並無明確定義,多位學者曾給予定義。例如:指坡地因地形、地質、水文、植被等不同環境條件,因颱風、豪雨、地震與不當人為利用等原因,導致表土沖蝕、崩塌、地滑或土石流等現象發生,並導致人民生命財產(保全對象)受到損害,亦稱為坡地災害(hillslope disaster)(洪如江,1999);在臺灣本島河川上游集水區中,土砂災害的類型包括崩塌(包括邊坡崩塌、河岸侵蝕崩塌、大規模崩塌等類型)、地滑、土石流、河道沖淤等,其中根據致災因子的差異,土砂災害大致可分為原生災害(direct disaster)和衍生災害(indirect disaster)兩類(連惠邦,2017)。
參考我國學者見解與日本《土砂災害防止法》,本計畫中「土砂災害」泛指落石、岩屑崩滑、岩體滑動等邊坡崩壞作用產生的土砂,直接或間接造成的災害。前者包括崩塌、地滑(本計畫所採之我國防災地形分類架構中,崩壞作用地形分類參考經濟部中央地質調查所分為岩屑崩滑、岩體滑動、落石等類)、土石流等;後者則包括堰塞湖迴水與潰堤造成的災害、河床淤高造成的洪水溢淹等。
臺灣上游集水區水砂環境與災害特性,有季節性、突發性、破壞性、群發性以及複合性等特色(連惠邦,2017),此些特性使得山區土砂災害的防災與預警更為複雜。近年來由於受氣候變遷影響,極端降雨事件的強度和頻率增加,局部性單一類型的災害轉變為大規模的複合型災害(Chen et al., 2011)。此與臺灣山區邊坡與河道的耦合性極高有關,強降雨期間,邊坡的土砂快速進入河川,進而產生土石流,甚至放大災害所造成的影響。
邊坡地滑產生的土石進入河道,導致河水受阻,形成堰塞湖或與河流混合形成土石流,而堰塞湖潰堤後則會導致下游受洪水威脅,洪水也會進一步導致下游河岸侵蝕、橋樑和堤防受損等災情(Shiehet al., 2010; Cheng et al., 2018)。臺灣 2009 年莫拉克風災即是典型案例,極端的降雨量造成大面積山崩、土石流、洪水等災情,其中旗山溪畔的小林村滅村事件最為嚴重,荖濃溪畔的寶來村則是間接因對面山坡地大規模崩塌,形成堰塞湖,之後河水暴漲、堰塞潰堤,泥水衝進寶來村,造成財產損失(莊文星,2012)。
以往颱風事件期間降雨引發的災害主要是淺層地滑和土石流,然而莫拉克風災影響區域涉及整個流域,形成複合型災害(Chen et al., 2011)。近年來大規模複合型土砂災害亦大多集中發生於南臺灣之偏遠山區與河階聚落(蔡光榮等,2021)。
從地形演育角度來看,臺灣本島屬構造運動活躍的區域,山區坡度陡峭、水系密度高,加上大規模或強降水事件與大地震的驅動,山區較為平緩的地形,常與土砂事件相關。如 Hsieh and Chyi (2010)、Hsieh and Capart (2013)分析荖濃溪上游河岸眾多扇階地形之堆積層的定年資料,研判上游環境快速堆積後又快速下切。以美秀台(扇階)為例,其土石流扇形成的高峰期約為 1300-1500 年前,並形成一個高於 2008 年河床至少 85 公尺的扇面,並在短於百年的時間內,河道下切至約與 2008 年相同高度,顯示荖濃溪流域有非常快速的區域性河道埋切作用發生,且常以平均每年數公尺的速度下切(Hsieh and Capart, 2013)。
南投縣鹿谷鄉北勢溪流域案例
本年度(2024)計畫製圖目標以北勢溪集水區為中心,下圖所示民國98年莫拉克颱風造成北勢溪谷西側的投縣DF213集水區發生岩體滑動。
鹿谷北勢溪谷西側的投縣DF213集水區發生岩體滑動