土石流的時空分佈--以高雄縣民族村為例

土石流的時空分佈具有三大特性, 它們是繼承性, 週期性, 及交替性.

所謂繼承性是指新土石流絕大部份都發生於舊土石流的軌跡上, 所以只要找出既生土石流 (年代較新) 或古土石流 (發生年代較久遠, 可能千年以前), 就可以預測未來會發生土石流的地方. 然而要清查過去發生過的土石流則非用遙測方法不為功.

週期性指的是土石流會在舊有軌跡上一再的復發, 必要條件是必須具備足夠的土石料源, 以及充沛的雨量. 不過每次復發的規模 (土石量) 不見得會一樣. 一般而言, 規模大者週期長, 規模小者週期短. 土石流的週期很難求, 因為牽涉到時間的關係, 我們沒有足夠的歷史紀錄可以拿來作分析. 目前唯一可操作的方法就是仰賴資料比較齊全的衛星影像. 自從衛星遙測科技發展以來, 幾乎對同一個地區每天都會產出一張影像. 而法國的SPOT衛星影像則是我們最常用的影像, 因為它的解像力可以被接受, 而且時間也夠長, 約20年的時間.

交替性指的是土石流有群發的特性, 它們會在不同的群組中輪流發生. 也就是說這一次發生了土石流, 下一次就會輪到別條土石流發生. 主要原因是土石料源一旦被土石流清光之後, 一定要等到新料源產生了, 才會再度發生土石流. 那麼新料源為什麼會不斷的產生? 最重要的原因是料源的岩盤破碎, 經過風化,侵蝕,及重力作用之後很快又會製造出新料源, 其中以物理風化中的解壓, 凍融, 及溫差作用才是產出料源最關鍵的力源.

這次莫拉克颱風在荖濃溪及楠梓仙溪流域發生嚴重的崩塌及土石流災害. 我們且舉高雄縣那瑪夏鄉 (昔稱三民鄉) 的民族村為例. 這一次有兩條土石流影響到該村的安全 (見上圖), 其規模為一大一小, 表現非常的不對稱. 我們找來災前的Google Earth 影像 (見下圖), 從影像中很容易可以辨識上述兩條土石流 (規模大的用紅色表示, 規模小的出影像之外). 但是紅色土石流下方的一條白色舊土石流竟然在此次沒有發生; 此即土石流交替性的緣故. 不過很難保證它以後不會復發.

紅色土石流有一個極大的隱憂, 就是在靠近民族村的地方, 它繞了三個半圈 (見上圖). 根據土石流的直進性, 如果規模再大一些的話, 紅色土石流就有可能走直線, 直衝民族村, 並且造成埋村的慘劇. 此次小林村的埋村即遭到同樣的機制所害.

經過這番分析之後, 民族村的村民是否願意遷移? 那要看自己願意冒多大的風險! 即使不看此生, 也要顧慮未來子子孫孫的安危. 小林村的劇變可謂殷鑑不遠!!

天災可以預測--其中以發生位置的預測最準

上圖是在中橫公路上, 離大禹嶺不遠處的金馬隧道, 於民國70年代初期, 其西口因為邊坡滑動的關係, 被削掉了約20公尺長, 其混凝土襯砌與滑塊一起掉落到百公尺深的深淵, 現場只留下一些突兀的鋼筋.

由於衛星影像的精度直逼航空照片, 所以從 Google Earth 上查閱金馬隧道區域的影像 (下圖), 赫然發現有一條非常顯著的線型 (Lineament) 正好切在二十幾年前發生過滑落的西口處.

此例足以證明地工災害的發生位置是可以預測的. 因為很多地工災害都發生在地質的弱點, 或傳承過去的災害點, 所以它們常在原址或原址的附近一再的復發, 其中尤以土石流的繼承性最為顯著.

可見, 古崩塌, 古地滑, 或古土石流的辨識與調查是防災工作的重要手段與策略, 根據筆者的經驗與認知, 預測的成功率高過百分之七十. 此即所謂的 "以古鑑來" 經驗法則.

山坡地的房子真的比較便宜嗎?

民國86年8月17日的深夜, 溫妮颱風襲台, 18日的早上約8點30分, 汐止林肯大郡的後面山坡瞬間發生順向坡滑動, 造成房屋80戶全毀, 20戶半毀, 居民死傷近百人的驚人慘劇. 建商為了多獲得一些空間來蓋房子, 因此將順向坡的坡腳砍斷, 施打岩錨的數目又不足, 所以就發生了這件震驚社會的災難.

其實滑動早就有預警, 居民只要具備一點點防災的知識, 應該就可以躲過這次劫數.

該社區完工於民國83年底, 但是一直到出事前的將近3年期間, 即不斷發生錨頭損壞及鬆脫現象, 且曾於民國85年2月做過岩錨補強. 之後, 岩層還是一直在緩慢的滑動, 終於在民國86年3月發現了擋土牆龜裂; 86年7月再進行一次岩錨補強措施, 但是命運並沒有好轉; 溫妮颱風扣了扳機, 命運就此決定了.

以上所說的錨頭破壞及擋土牆龜裂等都是非常明顯的預警, 可惜居民的警覺性不足, 或者說缺乏防災的常識比較貼切.

山坡地的房子比較便宜嗎? 處處暗藏危機!! 唯有科學風水可以為你指點迷津.

你敢買這種房子嗎? 科學風水可以為你指點迷津

這是淡水另外一個新社區 (現在當然已經舊了), 房子蓋在強烈風化的火山岩上, 在某一個雨天之後的第二天即發生照片上所示的滑動災難.

上圖向後傾的房子已經滑到垃圾場的邊緣 (擋土牆之下即為垃圾); 下圖房子的基樁尚稱穩固, 但是地基已經被削去一半了, 以致基樁受到偏壓的作用, 不理不行.

即使填方也要疏排地下水

上面左圖是淡水某一山坡地開發案, 將山溝回填並作為基地, 但是未設置地下排水設施, 結果地表水滲入原山溝內, 並將細顆粒的土壤帶走(稱為管湧現象), 造成基礎虛空, 以致四棟房子雙雙向虛空的基礎傾斜.

右圖則是位於邊坡邊緣(邊坡面向右手側)的房子因為地基發生弧型滑動, 所以引起傾斜; 街道鋪面向前翹起是因為滑動面要切出地表時所造成的.

可見, 山溝本來就是地表逕流的匯水溝渠, 即使填滿了, 地表水還是會往這個潛伏的溝渠匯流. 因此, 山溝在回填之前必須在溝底設置排水袋或礫石籠, 以將滲入的地表水聚集, 然後排除, 因而避免管湧現象的發生.

誌頭的故事

我的網誌誌頭係取材自香港的寶珊道 (Pao Shan Road) 地滑.

香港寶珊道是香港最高的街道, 曾經於1972年6月18日發生了嚴重的地滑 (弧型滑動). 大約4萬立方公尺的岩土屑在35度的邊坡上滑走了270公尺. 造成67死, 20傷的慘劇; 且有兩棟大樓全毀, 一棟嚴重受損.

據災後的調查, 寶珊道地滑起因於6月16日至18日在香港所降下的650mm豪雨; 16日就已經發現有張力裂縫產生, 在連續降雨的情況下, 18日晚間8點50分就發生滑動了.

上圖是寶珊道地滑的全景及其剖面圖. 其岩盤是深度風化的火山岩, 在其上又覆蓋了5~10公尺厚的崩積土, 且坡度又非常陡峭 (35度), 復有豪雨扣上扳機. 因此, 在不良的本質條件下, 加上大雨的誘因, 乃造成了此次災難.

小林村的埋村元兇找到了

下圖係齊柏林先生從低空拍攝，顯示此次莫拉克颱風所造成的小林村土石流，其右上角的白色線形為角埔溪的一小段；右下角的Y型山溝即為高縣DF007土石流（其河谷呈現細小的黃灰色）。該張照片是在土石流發生後不久即拍攝的影像，所以保存著還很新鮮的地形，對於研判土石流發生的機制有極大的幫助。

照片中最值得注意的是其中心位置有一個顯著的堰塞湖（淺灰色），其壩體（青灰色）係由湖的右下岸之順向坡滑動體所堆置而成；而現在的順向坡正是上圖(Google Earth 的災前衛星影像)的順向坡S之下伏層面，即此次的滑動面乃位於S的更深層面，也就是說每發生一次順向坡滑動，岩層就一層一層的被往下剝除。可見過去的災害常成為未來災害的殷鑑，由此再度證明古崩塌地及古土石流的清查正是防災的首要程序；「以古鑑今」乃是研究防災科技的重要守則。由於這個順向坡滑動體將河道堵塞，迫使土石流改道，因此流路只好走直線而衝向高位堆積扇，並將堆積扇面上的空間填滿，形成一堆壠丘（黃褐色），且越過斷崖，而傾瀉在楠梓仙溪的河谷內，小林村的命運因而就決定了。

根據常理推測，此次土石流運動的過程可能非常快速而短暫，連逃命的機會都沒有。