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災害潛勢

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什麼是不安定土砂

什麼是不安定土砂

不安定土砂係指集水區內坡面或河道上,屬暫態平衡或不穩定平衡狀態下之殘坡或河道堆積的大量土砂;在降雨、地震等條件誘發下,其土砂運移行為可能造成中下游土砂災害。
2021年盧碧颱風期間,玉穗溪上游林班地內的大型殘坡崩落,並在持續降雨中形成土石流,沖毀明霸克露橋。此事件使不安定土砂議題成為各界焦點,行政院並指派農村水保署研擬相關對策。

玉穗溪流域坡面與河道不安定土砂位置,以及2021年明霸克露橋沖毀前後影像
(圖1-1)不安定土砂形成之土石流造成明霸克露橋沖毀。
玉穗溪上游林班地從2009年至2021年的崩塌殘坡變化歷程
(圖1-2)玉穗溪上游殘坡形成及持續變化歷程。
不安定土砂與既有潛勢區有什麼不同

土石流潛勢溪流、大規模崩塌潛勢區,以及不安定土砂,都是坡地防災工作中很重要的資訊,但它們的功能並不相同。
簡單來說,土石流潛勢溪流與大規模崩塌潛勢區,主要是依據地形、地質、水文、歷史災害等條件,並考量是否影響保全住戶,評估未來可能發生災害且可能影響居民安全的地區。

不安定土砂則是進一步從整個流域的角度,掌握坡面或河道中已經出現的不穩定土砂、殘坡、河道淤高或鬆散土砂等現象。它不一定已經造成災害,也不一定一開始就直接影響保全住戶,但可能在後續豪雨或地震等條件下移動、外溢、堆積,進而影響道路、橋梁、河道通洪能力或下游聚落。
因此,不安定土砂調查不是取代原本的潛勢區制度,而是讓坡地防災從「保護聚落」進一步推進到「掌握流域健康」。

一句話理解
  • 潛勢區關注的是:哪裡可能發生災害,而且可能影響居民,亦即聚焦於「未來可能發生的風險」。
  • 不安定土砂關注的是:整個流域裡,哪裡已經出現不健康的徵兆,著眼點在「現在已經看到的異常」。
比較土石流潛勢溪流、大規模崩塌潛勢區與不安定土砂在判斷基礎、保全條件、時間尺度及管理邏輯上的差異
(圖2-1)不安定土砂與土石流潛勢溪流、大規模崩塌潛勢區有什麼不同。
從保護聚落到掌握流域健康:不安定土砂調查的防災意義
一個生活化的例子:淹水潛勢與排水溝阻塞

潛勢區調查像是依據歷史淹水紀錄、地勢高低與排水條件,找出哪些住家比較容易淹水,先劃定潛勢區,做好警戒、撤離與避難準備。

不安定土砂調查則像是在大雨前,先找出整套排水系統哪裡已經堵住。雖然現在不一定淹水,但下一場大雨來臨時,原本不容易淹水的地方也可能受到影響。

防災工作的推進:從被動警戒到前端掌握

不安定土砂調查的防災意義,就是:

不是等災害已經逼近聚落才開始警覺,而是先掌握上游與河道中已經累積的風險。

這代表防災工作往前推進了一步:

  1. 是知道哪些地方容易受災。
  2. 是知道哪些住戶需要保護。
  3. 則是進一步知道整個流域裡,哪裡已經不健康、哪裡可能在下一場豪雨中變成新的災害源。

不安定土砂調查,就是第三步。

它讓我們可以更早發現風險、更早追蹤變化,也更早研擬因應策略。尤其在極端氣候下,豪雨事件變得更強、更急、更集中,山區崩塌與河道淤積的變化也更快速。

如果仍然只用過去單一災害、單一衝擊的方式來看風險,就可能低估災害的連鎖效應,也無法因應氣候變遷下日趨增加的複合型災害。

因此,掌握不安定土砂,其實就是掌握整個流域的健康狀況。

為什麼複合型災害更需要不安定土砂調查

過去防災工作常常比較容易用單一因果來理解:

土石流

會不會從溪流沖出來?

大規模崩塌

會不會直接影響聚落?

保全住戶

災害是否可能直接威脅住戶?

但在極端氣候下,災害常常不是單一因果,而是連鎖反應。

例如:
1
上游崩塌

坡面崩落,產生大量鬆散土砂。

2
土砂堆積河道

大量土砂進入河道並持續堆積。

3
通洪能力下降

河道可容納及排放水流的空間減少。

4
豪雨排水受阻

下一場豪雨時,水流可能無法順利排出。

5
下游設施受損

可能造成下游淹水、橋梁受損或道路中斷。

6
影響範圍擴大

連鎖效應使災害更難預測,影響範圍也更容易擴大。

也就是說,災害不一定一開始就直接影響聚落,但可能先改變整個流域條件,讓下一次災害更容易發生、更難預測,也更容易擴大。

因此,不安定土砂調查提供的是面對複合型災害的重要基礎資訊。它協助我們提早知道:

殘坡分布

哪裡有殘坡?

土砂堆積

哪裡有土砂堆積?

河道狀況

哪裡河道可能淤高?

交通設施

哪裡可能影響橋梁道路?

潛在災害材料

哪裡可能成為下一次災害的材料?

說明不安定土砂調查如何將防災視角由保護聚落推進到掌握流域健康,並呈現上游崩塌到下游災害的連鎖反應
(圖3-1)從保護聚落到掌握流域健康的不安定土砂調查防災意義。
不安定土砂調查相關成果

目前農村水保署已建立了不安定土砂調查的相關成果集,包含以下四項產品:

  • 殘坡圖:以高解析度衛星影像及多時期數值地形(DoD)與地形特徵判釋,兩公頃以上之殘坡,以建立基礎資料。
  • 不安土砂出流潛勢圖:評估集水區不安定土砂的潛勢,掌握重要鐵路及公路橋梁受不安定土砂流出衝擊之風險。
  • 不安定土砂動態圖:追蹤集水區土砂的時序變化,估算土砂生產量與流域的不安定土砂量。
  • 不安定土砂危害圖:推估不同降雨情境下,重要集水區之土砂流出量以及可能危害的範圍。
不安定土砂調查成果包含殘坡圖、出流潛勢圖、動態圖與危害圖四項產品
(圖4-1)不安定土砂調查的四項相關成果。
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