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系統識別號 U0026-0812200914351504
論文名稱(中文) 以降雨特性研究阿里山公路邊坡崩塌預警管理
論文名稱(英文) A Study on Slope Failure Forewarning Management of Alishan Highway by Rainfall Character
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生(中文) 蔡明君
研究生(英文) Ming-Jun Tsai
學號 n6790103
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 94頁
口試委員 口試委員-陳時祖
口試委員-余騰鐸
口試委員-柳志錫
指導教授-李德河
口試委員-林炳森
口試委員-潘國樑
中文關鍵字 警戒值  避難值  災害預警  公路邊坡 
英文關鍵字 Disaster Forewarn  Highway Slope  Warning Value  Evacuation Value 
學科別分類
中文摘要 為確保山區居民及用路人安全,如何建立公路邊坡災害預警機制,為目前當務所需。本研究選擇台18線阿里山公路邊坡作為研究對象,由觸發邊坡崩塌最直接的誘因:降雨因素,整理出1996年至2007年間公路邊坡坍方資料及氣象雨量資料,配合統計,訂出未發生崩塌與發生崩塌時降雨參數之上、下限值,以尋求在颱風暴雨及山區豪雨時觸發邊坡崩塌之預警管理值。
在不同降雨特性下,邊坡崩塌時雨場的累積降雨量及降雨強度,以及崩塌前先期累積雨量,為影響邊坡崩壞預警值的重要參數。研究結果顯示:(1)在颱風暴雨情況下,邊坡崩塌之警戒值訂為最大降雨強度達20~25mm/hr以上,及有效累積雨量達250~310mm以上;而避難值訂為最大降雨強度達35~50mm/hr以上,及有效累積雨量達350~600mm以上。(2)台18線海拔越高的路段因岩坡成份遠多於土坡,因此,較高海拔之岩石邊坡可抵抗較大降雨強度及較多累積雨量。(3)當山區豪雨連續降雨24小時累積降雨量達160~165mm以上,而最大降雨強度達35~48mm/hr時,則該降雨特性可視為颱風暴雨型。(4)在山區豪雨情況下,邊坡崩塌之避難值訂為先前24小時累積雨量達50~60mm,先前15天累積雨量達280~360mm以上;而先前24小時累積雨量達25~30mm,先前15天累積雨量達250~300mm以上,邊坡崩塌達到警戒標準。
英文摘要 To ensure the safety of people living in the mountains and using the roads, it is necessary to figure out how to establish a forewarning mechanism for highway slope disasters. Provincial Highway No.18, or Alishan Highway as commonly known, is chosen as the study subject. The most immediate causes to trigger slope slides, such as rainfall, are summarized to obtain record regarding highway slope failures and rainfall from 1996 to 2007, and more statistics are added to establish the upper and lower limits for rainfall parameters before and during a slope failure, as to find out the forewarning management values to trigger a slide during a typhonic storm or torrential rain in the mountains.
With different rainfall characters, the accumulated rainfall and intensity at the site during slope failure and the antecedent rainfall before the failure are some of the important parameters that have influence to forewarning value for slope failure. The study results show that: (1) During a typhonic storm, the warning value for slope failures are set at 20~25 mm/hr for maximum rainfall intensity, 250~310mm/hr for effective accumulated rainfall, and the evacuation value is set at 35~50mm/hr for maximum rainfall intensity and 350~600mm/hr for effective accumulated rainfall; (2) The geologic formation of slopes along highway is far more of rock than of soil as the altitude increases. Therefore, the rocky slopes at higher altitude are likely to withstand larger rainfall intensity and more accumulated rainfall; (3) The character of a rainfall is consider a typhonic storm when the 24-hour accumulated rainfall reaches above 160mm~165mm and the maximum rainfall intensity reaches 35~48mm/hr in a torrential rain in the mountains; (4) During a torrential rain in the mountains, the evacuation value for slope failure is 50~60mm for accumulated rainfall in the previous 24 hours, and 280~360mm or more for accumulated rainfall in the previous 15 days; the criteria for slope failure warning is 25~30mm accumulated rainfall in the previous 24 hours, and 250~300mm or more for accumulated rainfall in the previous 15 days.
論文目次 摘 要…………………………………………………………………Ⅰ
誌 謝…………………………………………………………………Ⅳ
目 錄…………………………………………………………………Ⅴ
表目錄…………………………………………………………………Ⅷ
圖目錄…………………………………………………………………Ⅸ
附錄目錄………………………………………………………………ⅩⅠ
第一章 緒論
1-1 研究動機與目的……………………………………………1
1-2 研究方法與流程……………………………………………2
1-3 研究內容……………………………………………………4
第二章 文獻回顧
2-1 邊坡崩塌機制與類型………………………………………5
2-1-1 邊坡崩塌之機制………………………………………5
2-1-2 邊坡崩塌之類型………………………………………6
2-2 降雨量與災害預測之研究…………………………………9
2-2-1 土石流災害與降雨關係之研究………………………9
2-2-2 阿里山公路邊坡崩塌與降雨關係之研究……………9
2-3 預警管理之研究…………………………………………11
2-3-1 預警管理概念…………………………………………11
2-3-2 土石流災害預警基準之研究…………………………15
2-3-3 阿里山公路邊坡崩塌預警基準之研究………………18
第三章 研究區域及災害概述
3-1 研究區域介紹………………………………………………19
3-1-1 地理位置………………………………………………19
3-1-2 地層……………………………………………………20
3-1-3 地質構造………………………………………………23
3-1-4 地形……………………………………………………29
3-1-5 水系……………………………………………………30
3-1-6 氣候……………………………………………………31
3-2 歷年主要災害概述…………………………………………33
第四章 邊坡崩塌與雨量資料之建置
4-1 邊坡崩塌資料蒐集與建置…………………………………40
4-1-1 公路邊坡崩塌資料蒐集………………………………40
4-1-2 公路邊坡崩塌資料整理………………………………41
4-2 雨量資料蒐集與建置………………………………………43
4-2-1 參考雨量站的選擇…………………………………43
4-2-2 氣象站雨量資料蒐集………………………………45
4-3 雨量資料分析………………………………………………47
4-3-1 降雨型態分類………………………………………47
4-3-2 雨場切割方法………………………………………49
第五章 邊坡崩塌與降雨預警分析
5-1 颱風暴雨與邊坡崩塌之關係………………………………56
5-1-1 降雨型態變化程度與邊坡崩塌之關係……………56
5-1-2 研究範圍颱風暴雨雨場定義………………………59
5-1-3 研究範圍颱風暴雨與邊坡崩塌之關係……………60
5-2 山區豪雨與邊坡崩塌之關係………………………………73
5-2-1 累積性降雨與邊坡崩塌之關係……………………73
5-2-2 前期累積降雨量之定義……………………………74
5-2-3 研究範圍山區豪雨與邊坡崩塌之關係……………75
第六章 結論與建議
6-1 結論…………………………………………………………84
6-2 建議…………………………………………………………85
參考文獻………………………………………………………………87
附 錄…………………………………………………………………91
作者簡歷………………………………………………………………94
參考文獻 1.王鑫、李光中,「中橫公路道路邊坡的地貌分析(太魯閣段)」,行政院國家科學委員會防災科技研究報告78-30號,1989,pp.11~13。(間接引用)
2.王淑慧,「類神經網路應用於道路邊坡落石坍方預測之可行性研究-以阿里山公路為例」,國立臺北科技大學材料及資源工程研究所碩士論文,2000。
3.方世杰、李德河、林宏明、吳秉晃,「集集地震後阿里山公路邊坡之崩壞特性探討」,2001年公共工程學術研討會,臺南,2001,pp.21~34。
4.田坤國,「由降雨資料預測阿里山公路邊坡破壞之研究」,2001年公共工程學術研討會,臺南,2001,pp.13~20。
5.余濬,「降雨強度之推算」,科技圖書股份有限公司出版,2004。
6.李德河、張舜孔、林宏明,「山區道路邊坡崩壞特性調查與整治—以阿里山公路為例」,地工技術雜誌第104期,2005,pp.63~74。
7.李德河、林宏明、張舜孔,「台灣山區道路邊坡災害與防治—以阿里山公路為例」,2005台日土砂災害防治研討會,臺南,2005。
8.李秉乾、許盈松、許懷後,「山區道路邊坡監測手冊」,交通部,2004。
9.李明熹,「土石流發生降雨警戒分析及其應用」,國立成功大學水利及海洋工程研究所博士論文,2006。
10.李現君,「台南縣179縣道沿線崩塌地之調查研究」,國立成功大學地球科學研究所碩士論文,2006。
11.呂政諭,「地震與颱風作用下阿里山地區公路邊坡崩壞特性之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,2001。
12.吳昭宏,「阿里山公路低海拔路段邊坡崩滑特性之研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,1995。
13.吳傳威、范正成、鄭大偉、吳銘塘、陳嘉明、王玉瑞、翁祖炘、歐辰雄、王淑慧、彭光宗,「臺灣區道路落石坍方危險度資訊系統建構(二)」,交通部,1999。
14.吳秉晃,「集集地震後阿里山地區公路邊坡之崩壞行為與熱影像特性研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,2002。
15.林朝棨,「臺灣地形」,臺灣省文獻委員會出版,1957。
16.林美聆、陳天健,「台灣土砂災害防災科技發展與防災政策之演進」,地工技術第104期,2005,pp.5~18。
17.范正成、吳明峰、彭光宗,「豐丘土石流發生臨界降雨線之研究」,地工技術第74期,1999,pp.39~46。
18.徐鐵良,「地質與工程」,中國工程師學會出版,1992。
19.高申錡,「阿里山公路沿線公路邊坡崩塌與雨量關係之研究」,國立成功大學資源工程研究所碩士論文,1994。
20.姚善文,「土石流發生之水文特性探討」,國立中央大學土木工程研究所碩士論文,2001。
21.陳慶秋,「降雨與邊坡崩塌關係之研究-以阿里山公路邊坡為例」,國立成功大學資源工程研究所碩士論文,1995。
22.陳肇夏、何信昌、謝凱旋、羅偉、林偉雄、張徽正、黃鑑水、林啟文、陳政恆、楊昭男、李元希,「五十萬分之一臺灣區域地質圖-臺灣」,經濟部中央地質調查所,2003。
23.陳榮河、林美聆、廖洪鈞、林三賢、廖瑞堂、周南山、李維峰,「臺灣坡地與土石流災害防治之回顧與展望」,地工技術雜誌第100期,2004,pp.107~126。
24.陳培源,「臺灣地質」,臺灣省應用地質技師公會出版,2006。
25.黃安斌、林志平、董家鈞、廖志中、潘以文,「道路邊坡高效能監測系統研發與崩塌預警基準制訂」,交通部,2002。
26.曾志豪,「降雨對阿里山公路邊坡破壞模式分析之影響研究」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,2004。
27.楊介碩,「高雄壽山地區岩石力學特性調查及坡面滑動觀測」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,1989。
28.廖瑞堂,「山坡地護坡工程設計」,科技圖書股份有限公司出版,2001。
29.廖洪鈞、梁樾、林三賢、李維峰、廖瑞堂、李三畏、劉桓吉、吳啟瑞、魏佳韻、游行健,「臺灣地區道路邊坡崩塌發生機制及防治效益評估方法研究與應用」,交通部,2003。
30.潘國樑,「應用環境地質學」,地景企業股份有限公司出版,1995,pp.213~259。
31.鄭序華,「利用雨量資料預測阿里山公路沿線邊坡崩塌」,國立成功大學資源工程研究所碩士論文,1996。
32.劉桓吉、方中權、莊德永,「臺灣新中橫公路嘉義觸口至塔塔加鞍部沿線地質」,經濟部中央地質調查所彙刊,第5號,1989,pp.19~29。
33.劉憲德、曾俊傑,「阿里山公路之地質與山崩災害調查研究」,經濟部中央地質調查所『環境地質調查研究』計畫,2000。
34.Caine N.,「The Rainfall Intensity-Duration Control of Shallow Landslides and Debris Flow」,Geografiska Annaler,Vol.62,1980,pp.23~27。(間接引用)
35.Cannon S.H.,and Ellen S.D.,「Rainfall Conditons for Abuntant Debris Avalanches San Francisco Bay Region,California」,California Geology.38,1985,pp.267~272。(間接引用)
36.Cruden D.M., and D.J. Varnes,「Landslide Types and Processes」,Landslides:Investigation and Mitigation. Washington,D.C.:Transportation Research Board, National Academy of Sciences, Chapter 3, July 1992。(間接引用)
37.Hoek,E. and Bray,J.W.,「Rock Slope Engineering」,E ﹠FN SPON,UK,1981。
38.Lee W.Abramson, Thomas S.Lee, Sunil Sharma, and Glenn M.Boyce,「Slope Stability and Stabilization Methods」,John Wiley ﹠Sons,Inc.,2002,New York。
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