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系統識別號 U0026-1908201617134500
論文名稱(中文) 以2016年美濃地震為例探討如何適當地應用TELES進行台南地區地震災害評估
論文名稱(英文) Earthquake Loss Assessment using TELES on the 2016 Meinong Earthquake, Taiwan
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 地球科學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Earth Sciences (on the job class)
學年度 104
學期 2
出版年 105
研究生(中文) 陳盈蒨
研究生(英文) Ying-Chian Chen
學號 L47031042
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 144頁
口試委員 指導教授-樂鍇‧祿璞崚岸
口試委員-陳國華
口試委員-李恩瑞
中文關鍵字 0206美濃地震  台灣地震損失評估系統  最大地表加速度  土壤液化 
英文關鍵字 0206 Meinong earthquake  TELES  peak ground acceleration (PGA)  soil liquefaction 
學科別分類
中文摘要 發生於2016年的美濃地震,重創了整個大台南地區,故本研究利用國家實驗研究院地震工程研究中心開發出來的軟體「台灣地震損失評估系統(TELES)」,進行地震災損評估,並將評估結果與實際地震災損結果進行比較,期能探討如何適當地評估台灣南部地區災害性地震所造成之地震災害情形,以達成防災、減災之目的。本研究利用氣象局提供的地表同震位移場,採用彈性半無限空間斷層模型進行斷層滑移量之逆推。由於此斷層為過去未知之盲斷層,本研究參考各個單位震源機制解所提供之震源參數給定斷層幾何參數之邊界值,採用格點搜尋法來進行最佳解搜尋。本研究共進行了4次最佳解搜尋,搜尋獲得之最佳解為斷層走向274.0°、斷層傾角14.0°、斷層深度14.0 km、斷層長度10.0 km、斷層寬度12.0 km,反演獲得之斷層滑移量為779.6 mm、斷層滑移角(rake)為25°。最佳模型之RMS Misfit為10.03 mm,本次地震推估的地震矩M0為2.81 × 1025 dyne-cm,相當於Mw 6.27。接下來本研究將最佳斷層參數輸入TELES中進行地震災損計算,並進行實際觀測資料與TELES計算值之間的比較。就最大地表加速度(PGA)的比較,本研究發現TELES所推得之PGA值皆在300 gal之下,遠比實際可達400 gal之PGA觀測值小了許多。在TELES的估算中,全台南土壤液化的發生機率為零。然而本次地震發生後,本研究至少勘查到7處之土壤液化發生區。TELES計算出來的死亡、重傷與中傷人數皆是零人,僅輕傷人數為14人,遠低於實際的116人死亡與571人輕重傷。即使排除掉維冠金龍大樓倒塌造成之114人死亡與96人之輕重傷,TELES仍低估本次地震造成之死傷人數。就建物損壞的比較部分,TELES的計算結果指出在此次地震中沒有建物會完全損壞(紅單)、嚴重損壞(黃單)之建物數量僅有13棟,然實際之紅單建物數量達250棟,且黃單建物也高達314棟。由實際統計結果指出,本次地震建物受損情形以玉井最嚴重、歸仁次之,絕大部分的建物損壞雖發生在PGA大於200 gal的區域,然而由於不同地質或基盤特性之差異,導致位於西部海岸平原之台南西南部有嚴重之建物損壞,而位於西部麓山帶之台南東北部則無嚴重災情傳出。此外,本次地震的部分建物損壞,也和土壤液化的發生有關。此結果顯示TELES除了因低估PGA量值以外,低估本次地震土壤液化的發生機率,也是造成本次地震建物損壞低估的原因,而這些因素皆和地質資料庫建置不完善有關係。換言之,過去針對台灣西南部所進行之地震災損評估工作,有很高的機率會低估台灣西南部災害性地震所造成之地震災損。建議政府依照本次地震之救災經驗進行未來地震之救災規劃參考。最後,本研究也注意到台南地區主要的大醫院多分布在舊台南市區及台南西部地區,但是在建物受損最嚴重之玉井區及其鄰近地區,卻沒有任何一間醫院。換言之,只要本次地震動震度再大一點,玉井區就可能會發生嚴重的人員傷亡,因此建議台南市政府在進行未來震災救援規劃時,應加強台南東半部之緊急醫療救護需求。
英文摘要 To examine the feasibility of the earthquake loss assessment using the softwere "Taiwan Earthquake Loss Estimation System (TELES)", the earthquake losses caused by the 2016 Meinong earthquake in Taiwan were used to compare with the losses estimated by the TELES in this study. Because this earthquake occurred on a blind fault, a dislocation fault model was adopted in this study to invert the coseismic displacement field for the fault parameters. The optimal solutions are that the fault strike of 274.0°, dip angle of 14.0°, fault depth of 14.0 km, fault length of 10.0 km, fault width of 12.0 km. The fault slip is 779.6 mm and the rake angle is 25°. The seismic moment is 2.81 × 1025 dyne-cm, equivalent to Mw 6.27. In terms of those optimized fault parameters, PGA values below 300 gal, no liquefaction, no serious to moderate injuries but only 14 light injuries, and no completely damaged but just 13 seriously damaged buildings were inferred by the TELES in this event. However, during the 2016 Meinong earthquake occurred in the Tainan area, at least 7 soil liquefactions were occurred, up to 116 deaths and 571 serious and light injuries were reported, and up to 250 complete damage buildings and 314 serious damage buildings were shown. Therefore earthquake damage assessment work conducted in southwestern Taiwan would highly possibly lead to underestimate the damages in southwestern Taiwan resulted from the previous disastrous earthquakes. A new, improved rescue plan for future destructive earthquakes is needed in Tainan area.
論文目次 目錄
中文摘要.......................................................I
誌謝.........................................................VII
目錄..........................................................IX
表目錄........................................................XI
圖目錄......................................................XIII
第一章 緒論...............................................- 1 -
1.1研究動機與目的..........................................- 1 -
1.2 研究方法與流程簡介.....................................- 10 -
第二章 地質背景..........................................- 14 -
2.1 六甲斷層..............................................- 14 -
2.2 左鎮斷層..............................................- 16 -
2.3 新化斷層..............................................- 17 -
2.4 後甲里斷層............................................- 18 -
2.5 小崗山斷層............................................- 22 -
2.6 旗山斷層..............................................- 23 -
2.7 潮州斷層..............................................- 28 -
第三章 2016年美濃地震震源參數之推求.........................- 32 -
3.1 地表同震位移場........................................- 32 -
3.2斷層模型建立方法與參數設定...............................- 34 -
3.2.1 彈性半無限空間斷層模型...............................- 34 -
3.2.2 斷層參數設定........................................- 35 -
3.3斷層模擬結果...........................................- 37 -
第四章 2016年美濃地震之地震災害評估.........................- 42 -
4.1 台灣地震損失評估系統(TELES)概述.......................- 42 -
4.1.1 TELES系統演進與特色.................................- 42 -
4.1.2 TELES系統架構與資料庫建置情形........................- 44 -
4.2 利用TELES進行2016年美濃地震之災損評估...................- 47 -
4.2.1 最大地表加速度之評估結果.............................- 47 -
4.2.2 土壤液化發生機率之評估結果............................- 53 -
4.2.3 建物完全損壞數量之評估結果............................- 55 -
4.2.4 建物嚴重損壞數量之評估結果............................- 61 -
4.2.5 死亡人數之評估結果...................................- 61 -
4.2.6 重傷人數之評估結果...................................- 69 -
4.2.7 中傷人數之評估結果...................................- 70 -
4.2.8 輕傷人數之評估結果...................................- 70 -
第五章 2016年美濃地震實際災損彙整...........................- 76 -
5.1 現場災害勘查..........................................- 76 -
5.1.1 因地表振動造成之建物倒塌、損毀或地表破裂...............- 76 -
5.1.2 土壤液化造成之建物損毀或噴砂..........................- 87 -
5.2 2016年美濃地震實際災情統計結果..........................- 90 -
5.2.1 死傷人數............................................- 90 -
5.2.2 建物損壞數量........................................- 95 -
5.3 2016年美濃地震實際最大地表加速度........................- 99 -
5.4 2016年美濃地震之政府地震災害應變處置...................- 108 -
5.4.1 人員傷亡情形說明與救援民眾數量統計...................- 108 -
5.4.2 台南市消防局之災害應變處置情形.......................- 109 -
5.4.3 各縣市支援台南市之搜救情形...........................- 109 -
第六章 台灣南部地區落實應用TELES進行防災適當性之討論........- 111 -
6.1 TELES模擬結果與實際災損之比較.........................- 111 -
6.1.1 最大地表加速度之比較................................- 111 -
6.1.2 土壤液化之比較.....................................- 112 -
6.1.4 傷亡人數之比較.....................................- 116 -
6.1.3 建物損壞之比較.....................................- 121 -
6.2 台灣南部地區應用TELES進行防災之適當性..................- 124 -
第七章 結論與建議.........................................- 131 -
參考文獻.................................................- 134 -
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