台灣土石流災害管理策略

 

陳振宇 

行政院農業委員會水土保持局監測管理組災害應變科科長

一、前言

地震、颱風、洪水災害過後,鬆散的地質結構及大量的雨水,常是引發坡地災害之關鍵。即使當坡地災害已獲得控制,救援也已完成,但因邊坡滑動或土石流災害發生後之初期穩定性不夠,往往外力介入時(雨水入滲、地震),將再次發生土石流或岩體強度弱化導致二次崩塌等二次災害,故災害發生後應儘速進行二次災害的防治工作。其中土石流災害常挾帶大量的砂石,強大的破壞力更造成中、下游民眾的威脅;除了平時應規劃完善的防救災工作外,對於災後可能發生的二次災害更要提高警覺,故災後應特別加強山坡地與河川之勘查治理。

災害管理應為持續性的工作,需要經過長期規劃與執行;從平時、災前、災時到災後,每個階段都具有其相互連結之關係。災害發生時,若能迅速做好緊急應變措施,即可在有效時間內進行搶救災工作、減輕生命財產損失、降低二次災害發生的可能性,且有助於復原重建工作之推動,但所有的緊急應變有賴於平時做好準備,也是目前國內外防救災工作之共識。從過去之防救災經驗看來,災害管理不僅是「事後的反應措施」更應重視「事前的預防」。為加強土石流之「災害管理」,提升大眾對土石流災害之應變能力之目標,建立土石流災害防救體系中各階段之實施應變運作機制,規範各防救災業務的整合與協調,落實土石流災害防救業務之推動,土石流災害防救相關作業程序之擬定,為協助地區災害防救計畫擬定之重要之工作項目。

二、常見土砂災害防救對策及方法

各類土砂災害相關防救對策方法詳見表1,治理工法詳見表2,其中土石流災害型態詳見表3,土石流災害應變對策詳見表4。

1 各類土砂災害相關防救對策方法

災害

類型

相關防救方法

災前預防

災時應變

災後復建

落石

1.  災害潛勢評估

2.  擬定防災計畫

3.  防救災演練與教育宣導

1.  警告標誌設立

2.  現地勘查

3.  岩塊剝除

4.  緊急排水

5.  落石防護

6.  坡面穩定

1.  現地勘查

2.  落石風險評估

3.  防治優先順序決定

4.  決定防治對策分析

5.  防災對策決定

6.  評估工法成效

7.  資料建檔

崩塌

1.  災害潛勢評估

2.  擬定防災計畫

3.  防救災演練與教育宣導

4.  源頭整治

1.  警告標誌設立

2.  崩塌地調查

3.  緊急排水

4.  坡趾加固

1.  崩塌地調查

2.  發生機制分析

3.  抑制與抑止工法

4.  穩定分析

土石流

1.  災害潛勢評估

2.  擬定防災計畫

3.  防救災演練與教育宣導

4.  源頭整治

1.  警告標誌設立

2.  交通管制通報

3.  土石流災害路段勘查

4.  緊急保護工

5.  土石清除疏通

1.  疏導工法

2.  抑制與抑止工法

3.  停止淤積工法

河岸

侵蝕

1.  災害潛勢評估

2.  擬定防災計畫

3.  防救災演練與教育宣導

1.  緊急標誌設立

2.  交通管制通報

3.  河岸侵蝕路段勘查

4.  緊急河岸保護工

5.  坡趾緊急加固

6.  坡面排水

1.  公路邊坡穩定

2.  溪流側向侵蝕控制

 

2 各類治理工法

□護坡工法

□重力式擋土牆 □半重力式擋土牆 □卵石護岸 □坡面噴漿

□懸臂式擋土牆 □扶臂式擋土牆 □蛇籠擋土牆 □排水工程

□H型混凝土塊擋土牆 □籠框式擋土牆 □前撐式擋土牆

□地工格網加勁擋土牆 □型框植生護坡 □掛網噴凝土

□覆草蓆坡面植生 □立體網層植生護坡 □其他工法     

 
 
 

□落石工法

□剝除工程 □控制炸開工法 □岩釘及岩榫 □束縛鋼索 □岩栓

□台階式整坡 □截石溝 □攔石柵 □防護網 □掛網 □落石護欄

□明隧道工法 □隧道工法 □其他工法       

 
 
 

□橋樑工法

□拋填石塊 □蛇籠保護 □混凝土保護 □防撞設施 □潛壩

□其他工法        

 
 
 

□溪流工法

□防砂壩 □固床工 □跌水工 □導流工 □護岸 □沉砂池

□疏浚 □其他工法        

 
 
 

□生態工法

□岩石拋置法 □植岩互層法 □抗沖蝕網 □蛇籠卵石牆中加植栽

□切枝壓條法 □木樁框格網加植栽 □修改陡坡加植植栽

□原生植栽之復植 □其他工法         

 
 
 

備註

 

 

 

3 常見土石流災害型態

(1)  淤埋

(2)  沖刷

(3)  堵塞

 

 

(4)  撞擊

 

(5)  溪流改道

 

(6)  磨蝕

 

(7)  擠壓主河道:

 

4 常見土石流災害型態及其應變對策

土石流

災害型態

說明

應變對策

硬體設施

軟體設施

(1)  淤埋

下游沖積扇堆積淤埋

溪流工法、

生態工法

劃定土石流潛勢區、限制開發、下游堆積區民眾遷移或及早疏散避難

(2)  沖刷

沖刷河道兩側造成侵蝕及溪床向下切深

溪流工法

河道兩岸設置緩衝帶並限制開發、兩岸居民及早疏散避難

(3)  堵塞

溪流過窄及橋涵過低均易造成泥砂、石塊或流木堵塞

疏通或清淤河道避免堵塞、加大河寬、減少橋橔並加大橋涵斷面積

注意河水水位與橋涵是否堵塞、及早通知易堵塞河道兩側居民疏散避難

(4)  撞擊

土石流流動時撞擊力極強、易將構造物撞毀穿透

溪流工法、橋樑工法

土石流潛勢區居民遷移或及早疏散避難

(5)  溪流改道

原有河道受土石流堆積或河岸崩塌而產生溪流改道

溪流工法

易發生崩塌或河道堆積區域居民遷移或及早疏散避難

(6)  磨蝕

堤防、固床工等混凝土結構物受土石流磨損

溪流工法、護坡工法

注意檢測工程結構物是否受損造成防護效益降低

(7)  擠壓主河道

河道兩側崩塌及支流帶入泥砂堆積會造成主河道擠壓

溪流工法

劃定土石流潛勢區、限制開發、遷移居民或及早疏散避難

 

三、土石流二次災害暨重建復原作業程序

2000年國內災害防救法頒布,行政院農業委員會成為土石流災害之中央業務主管機關,並擬訂土石流災害防救業務計畫(行政院農業委員會, 2004),遂依據災害防救法之架構將土石流災害管理分為「災害預防」、「災害應變措施」及「災後復原重建」三階段,並增列相關作業程序,分別為「土石流防災疏散避難作業程序」、「土石流災情蒐集與通報作業程序」、「土石流防災教育暨宣導實施要領」、「土石流災害預報與警報作業程序」、「防止土石流二次災害暨復原重建作業程序」。建立土石流災害防救體系中各階段之實施應變運作機制,規範各防救災業務的整合與協調,落實土石流災害防救業務之推動,並提供地區災害防救計畫擬訂之參考。(吳輝龍、陳樹群、陳聯光、王淑怡、陳振宇, 2003)

其中「防止土石流二次災害暨復原重建作業程序」之實施流程在於防範土石流二次災害發生及加強山坡地管理,(如圖1),共分為四個步驟,相關實施內容詳述如下:

(一)災害發生現地調查

1.  災情確認:聯繫土石流(災害)或其他水土保持災害發生地點之村里長,確認災情狀況與規模大小。

2.  派員調查:由行政院農業委員會或其所屬之水土保持局(以下簡稱農委會水土保持局)與地方政府(含直轄市、縣市政府及鄉鎮市區公所)應派遣專業技術人員針對危險地區進行檢測,瞭解災情狀況與規模。

3.  會同專業技術人員(如水保、水利、土木、建築、大地、結構等)協助救災,給予專業諮詢,以維護救災人員安全。

4.  災害地點定位:利用GPS(全球衛星定位系統)確實標定土石流發生地點、災害地點或相關位置之座標。

5.  災情勘查項目:災害地點、災害類型、影響範圍(是否需劃定為管制區)、人員傷亡、破壞程度、初估土砂量、損失金額、建議處理措施(工法)等。

(二)緊急搶修、處理(有立即危險)

1.    對於有立即危險、可能對民眾生命財產構成威脅之處,農委會應會同地方政府施行緊急水土保持處理,如建物補強、邊坡穩定、防治工法等措施。

2.    災害搶疏通:由地方政府迅速派遣工程人員進行因土石流造成之道路搶通、橋樑修復及各類維生管線疏通,並修復各項工程、公共設施。(地方政府)

3.    臨時性防護設施:災後如較嚴重地區無法立即進行修復,地方政府應做好臨時性防護設施,並設定警告標誌。(地方政府)

4.    劃定管制區域:地方政府應針對危險地區劃定區域範圍,以區隔災害現場,嚴格限制、禁止人民進入或命其離去。(地方政府)

5.    檢視排水系統:加強檢視轄區內沉砂池、滯洪池與調節池是否淤積土砂或毀損,維持上下游排水通暢,避免因土砂淤積河道導致排水不良、造成淹水。(各級政府)

6.    河道清淤:遭砂石掩埋(淤滿)之河道,可能導致二次災害之發生,相關權責單位應迅速進行河道清淤及疏通工程之處理。(各級政府)

7.    建物之補強:拆除已破壞之工程構造物,或加強受損建物之臨時支撐與防護措施。(地方政府)

8.    餘(棄)土處理:坡面崩塌、道路搶通或河道土砂清淤之相關土石、淤砂,應設置安全之土砂堆置場所,或建立回收再利用管道,避免餘(棄)土造成二次災害。(各級政府)

(三)復原重建對策(暫無威脅)

1.  研擬復原重建對策:由地方政府與農委會共同協商,擬定復原重建策略、推動災區重建工作,協助災民恢復安定生活。(各級政府)

2.  工程效益評估:落實復原重建計畫,並評估各項工程效益。

3.  專家意見諮詢:徵詢相關防救災專家之意見,落實防災與救災工作之推行。(地方政府)

(四)工程進度追蹤

追蹤查詢災害復原重建情形、掌握工程進度。

(五)檢討與修正

1.  強化監測系統:加強雨量監測之研究與警報系統之開發;建置與更新環境地質資料庫,加強潛勢溪流與保全對象之掌握。

2.  落實防災宣導與教育:地方政府應落實防救災宣導、加強疏散演練工作與各項工程進行,軟硬體措施並重,提昇居民防災意識,減少土石流災害所造成之損失。

3.  檢討、修訂相關法規:農委會應檢討改進現行法規及管理問題,修訂山坡地安檢制度。

4.  加強查報取締:地方政府應落實執行水土保持法,加強山坡地違規使用查報取締工作,以減少濫墾、濫伐與濫建之行為。

5.  更新防災資料庫:加強重點地區之災害調查與分析,據以更新災例資料庫。

 

1 防止土石流二次災害暨復原重建實施流程

 

四、土石流災害管理對策

土石流的發生通常為颱風豪雨而引發的一種坡地災害,其中又以颱風暴雨所造成之土石流災害影響範程度最為嚴重,可歸屬於複合型災害,其特徵為單一災因導致多重系統失效,而造成的連鎖性災情,因此於土石流防救災之災害管理上更顯得複雜與重要。

早期針對土石流災害管理,多依據土石流的特徵、防護對象的要求及實際可能採取的措施,以「防止土石流發生體系」、「控制土石流運動體系」及「預防土石流危害體系」三方面去進行土石流防治工作。亦有整合為「預防對策」(土石流危害的迴避)及「防治對策」二大方向之架構,如圖2 (詹錢登, 2000)。事實上,前揭各種土石流災害管理架構雖稱完整,但在實務運作上,大多略顯繁複,第一線人員往往不易理解並掌握重點,實不利土石流防災相關工作之執行對與推動。為此,吾人依據現況重新調整相關重點工作及流程,提出操作型土石流災害管理架構如圖3 (陳振宇, 2005),俾使執行相關業務人員能直接掌握工作重點及後續研究與提昇精度、效率之方向。

2 土石流防治方法分類示意圖(謝正倫,1997)

3 操作型土石流災害管理架構圖

 

五、結語

面對土石流等坡地災害首先是預防它的發生,因此農委會水保局最近幾年來積極推動崩塌地源頭處理工作,也持續辦理治山防災及野溪整治等工程。但是任何的防災工程都有其一定的保護限度,當天然災害的規模大到一定程度時,災害仍然無法避免,這時就必須藉由事前減災、災中應變及災後復建的措施,將災害降到最低的程度。土石流防災疏散避難,就是在補救防災工程之不足。同時,透過防災演練讓各搶救災單位熟悉相關標準作業程序,確實有效達成防救災任務,也讓土石流潛勢區附近的百姓,在防汛期能隨時提高警覺,進而確保生命財產安全。

水土保持是整體性、長遠性、預防性和防災性的工作,其成效是「有限性」,並非「萬能丹」,非短期間能看出顯著成效,透過社區組織、凝聚社區力量、提昇社區防災意識,本著「由下而上」之精神進行防救災工作,才能達到減災、防災之效果,拉近居民彼此之間的距離,更能於災害發生時,即時進行救災應變的工作,將災害損失降到最低。

六、參考文獻

1.  詹錢登(2000),「土石流概論」,科技圖書股份有限公司。

2.  陳振宇(2005),「分散式土石流災害管理系統規劃與建置」,水土保持與農村發展研討會。

3.  陳振宇(2002),「行政院農業委員會水土保持局土石流災害應變小組簡介」,土石流防災應變對策研討會論文集。

4.  吳輝龍、陳樹群、陳聯光、王淑怡、陳振宇(2003),「土石流防災策略之研擬與推動」,中華水土保持學報,34(4):331~346。

5.  林美聆(2005),「研擬土石流潛勢溪流資料更新與回饋機制」,行政院農業委會員水土保持局研究計畫成果報告。

6.  行政院農業委會員(2004),「土石流災害防救業務計畫」。

7.  行政院農業委會員(2005),「土石流災害防救措施相關作業手冊」。

陳振宇 科長

    職:水土保持局監測管理組災害應變科科長

學  歷:國立交通大學土木工程研究所博士候選人

          國立交通大學土木工程研究所碩士

          私立逢甲大學土木工程學系學士

    歷:水土保持局監測管理組災害應變科技正、技士

         水土保持局工程組技佐、技士

         92年獲頒水土保持推廣績優獎

94年獲頒水土保持技術創新獎

94年獲頒全國優秀農業人員獎