补助大专校院办理永续发展通识课程

1、教育部補助大專校院辦理永續發展通識課程台灣地理環境與自然災害教材講義第二單元台灣地震、山崩、地滑、土石流等地質災害台南科技大學通識教育中心范銚燻編貳、台灣地震、山崩、地滑、土石流等地質災害第一節、台灣的地震災害以地震的基礎知識，九二一之前的台灣百年十大災害地震 (以中央氣象局所蒐集並整理台灣地區震災照片與圖稿資料等震災圖檔資料庫集結而成之台灣地區十大災害地震圖集為參考)，以及九二一集集大地震等，各有關地震災害之重點摘要，做為本章節教材。一、地震常識地震的原因板塊運動、斷層錯動、火山活動、人為引震.地震的震源和震央震源：震動源震央：震源垂直投影至地面處地震的規模和強度規模：能量對數值，有小數點。

2、一次地震一個規模，如規模7.3 。強度：感受度，十級、十二級、七級、八級制（0,1,2,3,4,5,6,7）整數值，各地不同，如台南震度4級、高雄3級.地震的分布環太平洋地震帶：80。深源、中源、淺源地中海及橫亞洲帶：15。中源。淺源中洋脊帶（大西洋、印度洋）：5。淺源二、九二一之前的台灣十大地震災害(摘要整理自中央氣象局)台灣位處於環太平洋地震帶上，地震活動相當頻繁，常造成生命財產重大的損失。為瞭解台灣地區災害地震的歷史與特性，中央氣象局蒐集並整理了台灣地區的震災照片與圖稿資料，以期能建立震災圖檔資料庫，做為今後地震防災及相關研究的基本參考資料。 本圖集彙集了台灣地區自有儀器觀測以來的一百年

3、間(1898-1997年)，災情最為慘重之十次災害地震的震災相片及相關的手繪圖片共448幅。這十大災害地震依序為：(1)1904年斗六地震(2)1906年梅山地震(3)1916年南投地震系列(4)1935年新竹-台中地震(5)1941年中埔地震(6)1946年新化地震(7)1951年花東縱谷地震系列(8)1959年恆春地震(9)1964年白河地震(10)1986年花蓮地震台灣地區十大災害地震震央分佈圖底圖之台灣島彩色影像資料來源為國立中央大學太空及遙測中心(COPYRIGHT1995,1996 SIE)表一、台灣地區十大災害地震震源參數表編號地震名稱發震時間(120oE)震央位置震源深度(公里

4、)地震規模(ML)北緯(N)東經(E)1斗六地震1904/11/0604:2523.575120.2507.06.12梅山地震1906/03/1706:4323.550120.4506.07.13南投地震系列1916/08/2815:2724.000121.02545.06.81916/11/1506:3124.100120.8753.06.21917/01/0500:5524.000120.975很淺6.21917/01/0702:0823.950120.975很淺5.54新竹-台中地震1935/04/2106:0224.350120.8175.07.15中埔地震1941/12/1703:1

5、923.400120.47512.07.16新化地震1946/12/0506:4723.070120.3305.06.17縱谷地震系列1951/10/2205:3423.875121.7254.07.31951/10/2211:2924.075121.7251.07.11951/10/2213:4323.825121.95018.07.11951/11/2502:4723.100121.22516.06.11951/11/2502:5023.275121.35036.07.38恆春地震1959/08/1516:5721.700121.30020.07.19白河地震1964/01/1820:04

6、23.200120.60018.06.310花蓮地震1986/11/1505:2023.992121.83315.06.8震央位置均參考近年來之研究與報告的結果，如1904年斗六地震採用葉永田等(1997)之結果；1906年梅山地震採鄭世楠等(1998)結果；1916年南投地震系列採鄭世楠等(1997)之結果；1935年新竹台中地震系列採台北觀測所(1936)與徐明同(1989)結果；1941年中埔地震採鄭世楠等(1996)結果；1946年新化地震採鄭世楠(1995)與葉永田等(1997)結果；1951年縱谷地震系列採用Cheng et al.(1996)與鄭世楠等(1997)結果；1959年

7、恆春地震與1964年白河地震與採用徐明同(1980)與鄭世楠和葉永田(1989)結果；1986年花蓮地震採用TTSN之結果。地震規模均依照葉永田等(1995)之經驗式轉換為現今中央氣象局使用之芮氏地震規模(近震規模)。三、九二一集集大地震921大地震，又稱集集大地震、921台灣大地震或921集集大地震等，為20世紀末期台灣傷亡損失最大的天災，發生時間為台灣時間1999年9月21日凌晨1時47分12秒，震央在北緯23.85度、東經120.82度、即在日月潭西偏南方9.2公里處（在2008年已更正為南投魚池地震站西南方 7.0 公里），也就是位於台灣南投縣集集鎮，震源深度8.0公里，芮氏規模達7.

8、3，美國地質調查局測得地震矩震級定為7.6。此次地震是因車籠埔斷層的錯動，並在地表造成長達80公里的破裂帶。全島均感受到嚴重搖晃，共持續102秒，該地震造成2415人死亡、30人失蹤、11306人受傷、近11萬戶房屋全倒或半倒。另外也有學者認為車籠埔斷層並非引起此次地震的主因，而是和東側的大茅埔雙冬斷層錯動，連帶引發車籠埔斷層再次活動。集集地震，讓台灣的居民瞭解地震的威力，並開始深思防震的重要性，開始檢討建築物或其他地方的防震措施。除此之外，政府亦在此次地震後開始正視防震教育，加強防震防災的宣傳，並將此次教訓編入教材中。震後台電供電設施遭到嚴重受損，電力供給不足，使得全台工商業活動全面停擺，尤

9、其新竹科學工業園區損失最為慘重，經濟方面損失難以估計，全球科技產業零組件供應也因此遭受到波及，而台灣經濟也因此地震後開始走向低迷。集集地震後，在全台灣誘發超過21,000處的崩塌地，受影響面積達11300公頃，造成中台灣廣大面積區域土石鬆動。根據調查，震後造成的土石鬆動讓觸發土石流所需要的雨量遠低於地震前；震後一年所需的雨量僅需震前的四分之一，震後七年仍只需震前雨量的二分之一。2001年侵襲台灣的桃芝颱風挾帶而來的豪雨在中台灣就造成655起土石流。(資料來源：/zh-tw/921%E5%A4%A7%E5%9C%B0%E9%9C%87 )(資料來源：h

10、ttp:/.tw/ 第88043號有感地震報告)第二節、台灣的山崩、地滑、土石流等地質災害本章先簡單介紹山崩與地滑現象，進一步以台大地質系陳宏宇教授有關土石流地質災害研究成果，做為本章節課程之教材内容。一、山崩通常山坡地內的地層、岩石因重力作用的緣故，會順著地形的傾斜坡產生崩塌下滑或墜落的現象，就是山崩，一般也稱為地層滑動或簡稱為地滑。地質學上，山崩為乾型的、少或不含水之大規模岩體、岩塊、沙石、土壤等以慢至快速或極快速下滑移動或墜落之統稱。根據山崩的材料、移動面或移動情況等劃分為崩移、岩層滑動、岩屑滑動、岩屑滾落、落石及混合型等。崩移為岩層、岩塊或土塊間歇性的滑落，常具有

11、圓弧型的滑動面，亦即俗稱具有前翻後仰的作用。由崩移滑落常造成階梯狀或台地狀之地形地貌。夏普（Sharpe, 1938）將岩屑滑動稱為土石滑動或表土、土壤滑動。岩層滑動為大塊的岩層、岩體沿著層面、節理或斷層面以平面式而非圓弧面的下滑。若孤立的岩塊自陡峭的崖壁或崖面以自由落體或近乎自由落體式的墜落、跳躍或滾落則稱為落石；其中掉落之物體為小的岩屑碎塊，則稱為岩屑滾落。台灣蘇花公路、北部濱海公路與東西橫貫公路沿線山區落石的無預警破壞，常造成不可預期的災害。一般以整坡、排水疏導、設置防護網或落石防災緩衝帶等，以求改善。一般而言，山崩地滑或落石皆起因於坡腳因河流、波浪的侵蝕淘空、人為不當的開挖或地震搖晃失

12、去平衡所引起。由大大小小的鵝卵石堆疊而成的礫岩地層，原本十分穩定，安息角高，地形上常成垂直之峭壁。921集集大地震，造成中部頭嵙山礫岩地層大量的落石或進而成為崖崩、山崩。其結果乃造成台中市近郊大坑風景區人工步道之嚴重破壞，以及雙冬一帶原本青翠的九九峰仿如剝了一層皮，變得光禿禿，十分刺眼。而於九份二山或草嶺則是屬於順向坡滑動造成大規模的山崩。順向坡為在山坡地中經常出現的一種斜坡，當地的地層層面、岩石節理或斷層面傾斜方向與地形斜坡的傾斜方向同向，此斜坡工程地質的術語稱為順向坡。於順向坡內沿著地層層面或與斜坡傾斜同向之不連續面之節理面或斷層面上，極易產生滑動移位，此種平面型的滑動，也就是一般工程上所

13、說的順向坡滑動。草嶺或九份二山大規模的順向坡滑動山崩，崩塌土方截斷了原有的溪流就形成了堰塞湖。順向坡地滑是山坡地開發的癌症，非常難治，一旦垮下來，整治效率將很低，而且若延宕不決，整治工作進度遲緩，必將後患無窮。( )二、地滑地滑 (landslide) 指物體沿坡面較慢速的移動。地滑事件，係指物體沿坡面滑動或移動，改變其原有位置的運動形式，亦即一般俗稱的走山。 此類災害在多雨且地層脆弱的台灣普遍存在，即使是山坡、小丘都可能發生。分為平面、楔形以及圓弧形滑動三種 。(.tw/faculty/linhm/disaster/slump/slump.htm

14、)三、土石流(整理自台大地質系陳宏宇教授)土石流是泛指土、石與水混合之後，進而產生集體運動的流動體。其中的土指的是砂、泥、黏土等土壤，石指的是岩石、礫石等獨立岩塊，水則是指雨水、地表水、地下水等所有水流。若粒徑小於2mm的地質材料所佔百分比超過50%時，則可稱為泥流；反之，則為土石流的通稱。因此，土石流的顆粒組成相當混雜，小至黏土，大至巨礫或岩塊粒徑大小不一者皆有之，也就是說，土石流的淘選度非常差。(一)土石流的外觀特徵大抵上，土石流的地形可依其運動、堆積及侵蝕狀況，區分為發生部、流動部以及堆積部等三個區域。整體而言，溝谷產生土石流的發生部為碗狀或匙形，從流動部至堆積部的整體形狀則為伸長的舌狀

15、。A. 發生部一般位於整個溝谷或河谷流域之中、上游或源頭。發生部通常由周圍的山嶺環繞，形成只有一處出口的窪狀、匙狀或碗狀的地形。此出口處的坡度一般較陡峻，大致上多在15°至50°之間，出口處的橫剖面形狀則多為V字形。此外，發生部堆積的地質材料多為週遭谷壁崩坍所提供的，因此，相對的，谷壁四周的植生便顯得較稀少。南投縣出水溪上游V字形發生部的土石堆積狀況。B. 流動部一般位於溝谷或河谷流域的中、下游地區。流動部橫剖面的谷形多為U字形，谷壁兩側的山坡相當陡峭，河床一般坡度多介於15°至 40°之間，而谷壁與河床中皆可發現土石流經過時遺留下來的沖刷、淘蝕的痕跡。

16、在流動部的河床上常可見自從河谷兩岸崩落下來的崩積土層與崖錐堆積材料。南投縣出水溪中游U字形流動部堆積的土石。C. 堆積部多位於河谷下游的出口處堆積部的地形較平緩，坡度一般在10°以下，通常為沖積扇狀的平坦地形。在溝谷內，堆積部表面與前緣多聚集有大顆粒的岩塊。南投縣郡坑地區土石流在堆積部大量堆積，景象相當壯觀。(二)哪裡來這麼多土石？其實，在溝谷的上游、源頭或溝谷兩側的谷壁可以這樣大量的提供土、石地質材料，主要還是由於岩石內含有相當發達的不連續面的關係。岩石中的不連續面包括了層面、節理、片理、斷層面、解理等多種。而不連續面的出現主要是由於地層的逐序形成、板塊的碰撞、大地應力的擠壓籌諸多

17、因素所造成。由於上述這些不連續面在岩石中構織出各種不同型式的破碎地層，便使本島的地質環境顯得相當脆弱。這個脆弱的地質環境若受到雨水的侵蝕、外力的風化等各種地質營力作用，原本已存在的破碎地層便會脫離原有的山坡而崩落，或堆積於河道中，造成溝谷內堆積的土石地質材料。(三)為什麼發生土石流？發生土石流必要條件有：A. 有來源提供土、石等地質材料原本於溝谷或河谷上游之源頭就堆積了一些崩積土石，溝谷內河床上也會堆積鬆散土層。下雨時，因為雨水滲入，使原本己堆積的土石地質材料達到飽和，進而產生流動體的運動，形成土石流。大量的土石堆積，提供了土石流的材料來源。土石流從上游往下游，會順著地形坡度流動，並以直線運動

18、的方式往前推進，一面侵蝕河床基盤。另一方面，由於溝谷兩側具有發達不連續面的岩石邊坡，坡內的岩石己成高度破碎狀。當溝谷兩側岩石受到豪雨的侵蝕、浸潤，山坡內的岩石便會因水壓力的作用而崩坍。如果遇上土石流沖刷、淘蝕溝谷兩側谷壁時，崩塌下來的破碎岩石便會間接增加土石流的土石方量。B. 地形有適當的坡度坡度是指地表面的傾斜狀況，如果地表面有傾斜角度，表示此地形具有坡度，便可提供土石流往下沖刷的動力，坡度越大，當然整個沖蝕的動力便越大，一般土石流流動中溪床的坡度大都分布在15°以上。南投信義鄉隆華國小西側一號野溪，提供了土石流沖刷的適當坡度。C. 有充分水量如前所述，土石流為流動體，流動體中最主要的動力來源就是水流，也就是降雨。當雨水落入地面，雨水便會沖刷、侵蝕地表覆蓋的地質材料，使表面覆蓋土層因沖蝕而順著坡度往下流入低凹之處。當雨水較大時，也會滲入地表，弱化山坡