坡地災害風險驅動因子

為何會發生坡地災害?

        臺灣地勢陡峭、地質脆弱、降雨集中、坡地超限利用等特性,使得我國發生坡地災害的機率高。影響坡地災害發生的因素眾多,探討的面向也有所不同,地質學家以「坡地」為出發點,探討造成坡地災害的機制,區分為內在因素與外在因素:

(1)內在因素:

為坡面本身地質構造與地形屬於較破碎、脆弱的特性,例如:不連續面的位態分布、順向坡的形態可能造成潛在性的幾何破壞;坡度陡峭、地形解壓可能造成坡體不穩定的破壞;水文地質的地表逕流沖蝕、淘挖以及地下水壓造成的上舉水壓力、側向水壓力皆會對坡體的穩定造成負面的影響等[3.3.8]

(2)外在因素:

受到外力作用,使得坡面的剪應力作用增加,造成邊坡不穩定,坡體崩塌而滑落,常見原因包含火山爆發、地震、豪雨及人為因子,例如:山坡地過度開發、森林砍伐、集水區濫墾及超限利用、山區開闢道路或興建水庫、工程選址或道路選線不當、邊坡排水系統與護坡工程維護不周等[3.3.9][3.3.10]

        根據坡地災害的特性,再考量國內外文獻所提及會引發坡地災害的內在與外在因素,可將我國坡地災害的致災原因區分為自然因素:(例如:地震破壞地質穩定、降雨量過大等)與人為因素(例如:山坡地過度開發、土地開發及維護管理不當等)(表1[3.3.11]

 

1、我國坡地災害之致災原因

自然因素

人為因素

  • 地形地勢陡峭(坡度)
  • 地質脆弱地區(地質構造、土壤岩石特性)
  • 地震破壞地質穩定
  • 當地環境因素(風化程度、植披)
  • 地下水位
  • 降雨過大
  • 森林砍伐
  • 集水區內山坡地過度開發及超限利用
  • 山區開闢道路或興建水庫
  • 工程選址或道路選項不當
  • 邊坡排水系統與護坡工程維護不周
  • 坡地保育政策不足

       

        傳統的災害防救根據自然因素與人為因素等的致災原因,藉此釐清災害發生的責任歸屬,但是若要深入探究驅動災害的因子,可以由危害度、暴露度、脆弱度等三項風險驅動因子分析。

 

危害度—影響坡災的氣候驅動因子

        引發坡地災害的因子有很多,但是在外在氣候因子中以「降雨量」(尤其是極端降雨)為坡地災害發生的最主要驅動力之一。臺灣地區降雨主要來自颱風和鋒面型梅雨,受地形地勢影響,山區降雨量多於平地,每逢颱風、豪雨季節期間,劇烈降雨的特性經常誘發坡地災害。[3.3.11]

       國內研究坡地災害的學者,多使用「降雨強度」(例如:平均降雨強度超過30mm/h),以及「累積降雨量」(例如:100年重現期下連續24小時的設計雨量、100年重現期下的連續三天累積雨量、降雨延時24小時之200年重現期、100 年重現期最大48 小時降雨、降雨時數超過12小時)作為坡地災害(崩塌與土石流)的降雨驅動因子。[3.3.11]

        國家災害防救科技中心根據氣象局19872012年自動與人工測站資料的點位紀錄,分析每年最大24小時降雨的頻率分析(頻率年100年),結果顯示強降雨多集中在嘉義縣、南投縣、屏東縣的山區。

         此外,透過19902013 年期間每年發生連續24小時降雨量超過350mm的年平均次數,來了解降雨區位,結果顯示降雨主要集中在宜蘭地區、中南部山區(嘉義高雄屏東)。這些區域受極端降雨威脅,使得地表土壤沖蝕量增加,因此,將加重坡地災害的衝擊。

 

暴露度人與自然危害的交會

        臺灣多數人口集中在平地的都市,當都市化發展迅速,土地不敷使用時,使得都市不斷向外擴張,甚而向鄰近山坡地地區發展(尤其為大台北都會區),這使得暴露在坡地災害風險的人口及資產增加許多,一旦發生坡地災害,便有嚴重的損失,例如:1997年溫妮颱風造成「林肯大郡」社區的順向坡下滑災害,造成28人罹難、50人輕重傷、80戶全毀及20戶房屋部分傾斜坍塌之重大坡地災害事件。

       除了居住社區往山坡地發展增加坡地災害暴露度之外,還有其他人為的山坡地開發活動往外擴張到鄰近山坡地,例如:休閒民宿、茶園、高山農業、露營區、觀光過度發展或土地超限利用等。這些開發計畫一方面不僅增加坡地災害的暴露度;另一方面,不當的開發或不妥善的管理,將可能破壞山坡地的水土保持,增加脆弱度,使原本就易發生坡地災害的區位,更加重坡地災害的嚴重性。

        此外,國內學者更提出山區道路開發是造成坡地災害最主要原因之一,一方面是便捷的交通建設容易造成山區過度開發與帶來人潮等,增加坡地災害的暴露量;另一方面,山區道路開發的大量挖填方工程,將可能影響坡腳穩定,增加脆弱度,即更容易有發生崩塌等坡地災害。[3.3.9][3.3.10]

       因此,隨著暴露總量或人口密度愈高,因危害而造成的總損失可能愈大,故暴露度是主要風險驅動因子之一。目前常用的坡地災害暴露量因子包含人口密度(總數與密度)、土石流保全戶數、工商資產與公共設施(土地利用型態)、農田農地與作物價值、道路面積與長度等,另有其他特定研究對象的暴露量因子,例如:能源領域的山區電塔、水力發電廠設施等。

 

脆弱度—影響坡災的環境、社會經濟驅動因子

        除了外在降雨驅動因子(影響危害事件的規模與強度大小)以及暴露度驅動因子(影響暴露系統與對象的多寡)之外,坡地災害的另一項主要風險因子即是脆弱度,此為潛在暴露/受影響地區之地區特性與易受災程度。這些因子包括這個地區的自然環境脆弱度(如:坡度、地質環境、地文脆弱區、地下水位等)與社會經濟脆弱度(如:山坡地開發、暴露族群的社會經濟背景、管理等)。

       在自然環境脆弱度方面,高陡坡度與脆弱地文地質是影響坡地災害發生的重要因子。國內研究發現百分之九十的崩塌破壞發生在坡度大於45度以上,因此,坡度越陡,其破壞之潛勢越高[3.3.12]。再者,脆弱地文地質的區域包括地質敏感區、破碎帶、順向坡地質、土石流潛勢溪流影響範圍、歷史崩塌區(因崩塌常常具有重複性及地域性,故過去發生崩塌,未來再發生的可能性相對較高)等地區。此外,大規模地震也容易造成土石鬆動與岩層破碎,歷經1999年的921地震後,中部山區土石鬆動,使得後續幾年的颱風期間發生多起大規模崩塌與土石流。[3.3.11][3.3.13]

        在社會經濟脆弱度方面,則包含前述的過度的山坡地開發、道路不當開發等因子,再加上若未能妥善的管理,甚至進行較整體國土規劃限制開發,這些山坡地過度開發將會使得山坡地脆弱度增加。此外,如同淹水災害,受暴露族群(山坡地社區、聚落、人口)的社會經濟背景亦會影響脆弱度的大小,尤其是山坡地聚落面臨人口外移(人口減少、老化等),教育(偏鄉教育資源缺乏)等、家戶經濟水準(經濟偏弱勢)等問題,這些皆代表著脆弱度有增加的趨勢。