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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國一○四年四月四日

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潘博士-遙測教室

看圖說故事--談水力式大規模崩塌

 

潘國樑 博士

上一次我們談到大規模崩塌的衛像判釋方法,同時我們將大規模崩塌依其形成機制而分成重力式及水力式兩大類。

一般而言,水力式的大規模崩塌其危險性比較小,因為它的行為模式是可以預測的;水力式大規模崩塌大都發生在水系的最上游,其行動軌跡被侷限在溝槽之內,很少發生漫溢的情況;頂多就是泥砂位會超高,因此處於較低位置的建物或工程體會被埋沒,但是其水位高漲的速度很慢,居民有足夠的時間可以從容的逃離。最有名的例子就是莫拉克颱風襲台時,屏東縣的好茶村全村被泥砂所掩埋,居民卻可全體安全的撤離(見圖1及圖2)。相較於高雄市的小林村,因為它是受重力式大規模崩塌所掩埋,由於土砂的運動速度太快,所以全村的居民竟無一倖免,在幾秒鐘之內即被巨量的土砂所埋沒(見圖3)。職是之故,政府相關單位在處理大規模崩塌時,宜以重力式的為優先。

依據筆者的初步推測,水力式大規模崩塌起源於水系的源頭;該處為地表逕流的匯水凹地,一般呈碗狀,而只留一個缺口(見圖4)。在這種地形上,其碗緣的地方會形成張力帶,因此平行於碗緣的外圈則發育出張力裂縫;加上應力釋放的加乘作用,使得圈狀的張力裂縫帶很容易接納地表的逕流。如果暴雨強力且快速的灌入裂縫,而原來存在裂縫內的空氣來不及釋出,則將被入滲的雨水驅趕,結果發生一種鑿子的作用,將岩層不斷的往深處鑿開,而可以接受更多的雨水;這種鑿子的應力則全部集中到匯水凹地的缺口,結果造成一種劈裂作用,將整個的內外皮剝離,然後被猛暴的雨水攜往下游而去。

大規模崩塌並不是一天造成的;就像一個人生病,很少猝死,即使心臟病突發,也是因為久病未被發覺而已。圖5是太麻里溪上游的衛星影像,它是2001年所取得的;此時已出現弧狀的無植生帶,顯現""的皮開始在剝離中。追蹤Google Earth的影像庫,可見即使到了2015年,這個""還是安然存在,只是已經出現"破皮"的現象(見圖6及圖7)。因此,大規模崩塌的預警期其實是很長的,所以預先檢出,深入研究其進行中的行為,加上緊密的監測,我們還是可以逃過一劫的。

 

1 莫拉克颱風災前的屏東縣好茶村

Google Earth 20011117日衛像)。

 

莫拉克颱風災後的屏東縣好茶村

Google Earth 2013219日衛像)。

     
 

莫拉克颱風災後的高雄市小林村

Google Earth 2010129日衛像)。

 

4 水系源頭的匯水凹地之弧型張力帶(A-B-C

及缺口(Google Earth 2005217日衛像)。

     
 

水力型大規模崩塌的雛形

A-B-C為發生潛移之後的無植生帶)

Google Earth 2001年衛像)。

 

水力型大規模崩塌於演育至少15年之後的影像

A-B-C為發生潛移之後的無植生帶)

Google Earth 2015124日衛像)。

     

6影像之判釋圖(淺藍色線條為大規模崩塌之範圍,黃色線條為大規模崩塌體內之淺層崩塌)

Google Earth 2015124日衛像)。

 

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