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重溫2012(二)土石流之險

台灣的「山」多「谷」也多,山谷地的氣候若濕潤,就容易有小河,平常,這些小河是涓涓流水、旅客絡繹不絕,但是土石流一旦發生,1米的小水溝瞬間變成50米,釀成災害。台灣大學土木系的劉格非教授為麻省理工學院的土木工程博士,土石流正是其研究專長。

為什麼會有土石流「災害」?

土石流是土石運移的自然現象,只要念過高中地理課程就知道,在地形從年輕的高山變成年老均夷的地貌過程中,土石流就是其中1種形式。

劉格非說:「發生土石流的3大要素就是土、水、坡度。」雖然台灣有足夠的條件使我們容易發生土石流,但是並不等於發生「土石流災害」,土石流發生的地區得要有需要保全的對象,像是居民或財產,才會有治理和防災的概念產生。

因為需要坡度,一般而言山坡地就是土石流發生的危險區域,而台灣兩千三百多萬人口中,就有三分之一住在山坡地區,很難不面對土石流災害。台灣降雨非常集中,颱風與暴雨提供了充足的水分,只要有料源的山坡地,自然就容易發生土石流。

而土石流料源的源頭,除了自然風化土壤與常見的崩坍外,也受其他自然事件影響,如颱風與地震。1999年921大地震的芮氏規模為7.3,地牛翻身使得台灣地層破裂、脆弱的地質更加鬆動,是產生土石流料源的重要過程之一。

另外,人為因素也可能產生土石流料源,包括非法使用河道、在山地開闢道路、過度開發和超限利用等,這些行為致使完整的地層被攔腰截斷,失去保護,易發生崩坍進而帶來土石流的料源。

從上游到下游─認識土石流的不同面貌

在台灣第1部土石流紀錄影片中,1996年賀伯颱風期間的情景被清楚紀錄下來,拍攝地點在南投縣神木村流域上游,「這部影片震驚全世界,很多人不知道這麼大的石頭會快速流動。」劉格非教授說。中上游的時候土石流隨陡坡降低有更多動能、流速快;而充滿了礫石的土石流稱為石流,強大的破壞力能把橋樑沖走。

到了下游,土石流看起來已經呈現泥流狀態,因為大石頭已慢慢沉積,但是絕對別因為看起來像泥流就把手伸進去,因為其實內部有很多礫石恐造成傷害。

土石流對下游破壞力很大,因此常見用攔砂壩來阻擋。但是豪雨造成的土石流,只要1次,就足以將攔沙壩淤滿。除非進行清淤,否則很難阻攔下一次土石流。因此,「以建壩來防治土石流的大目標應該是改變局部區域的地質和地形,而不是單單為了阻擋一次土石流。」劉格非教授說。

土石流防災第一步 平時減災

「台灣的土石流的研究水平很高,但說實話,土石流至今還無法準確預測。」劉格非不只提示了土石流災害的困境,也提出了台灣天然災害防災的概念,在災害當下的應變措施之前,平時減災和災前準備都是重要的防災環節。

儘管無法預測土石流的發生,平時減災可以藉由評估每個地方發生土石流的「危險度」來建立災害潛勢。根據農委會水土保持局的「土石流災害潛勢資料公開辦法」,危險度的分級考量到自然環境的「發生可能」與人身財產的「保全度」。如果地質越脆弱則發生度越高;如果周圍有很多居民、公共設施、農地則保全度高,兩者相乘起來就是危險度。

經過危險度的估算,台灣不同風險高低的土石流「潛勢溪流」目前共有1,552條,並且有36,841人的人口居住地位於土石流潛勢溪流周圍,而且這還不包括可能到潛勢溪流附近遊玩的遊客。

到底這些具有風險的潛勢溪流在哪裡?現在水土保持局的「土石流防災資訊網」以及新推出的「土石流防災App」都已將潛勢溪流的地圖公開、註明雨量警戒值,民眾可以先了解自家周圍有災害風險的溪流,雨天時民眾也務必做好功課再出發。

台灣的面積小、交通易達性高,不論是居住、工作、或者旅遊,民眾在山地活動的機會相當大。但是土石流不只是單靠工程、政府措施就能達到防災效果,一般民眾也須要有基本的風險的概念,才能保障自己的生命安全。

(本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!)

延伸學習:劉格非、許峪萇、黃名村(民95),土石流影響範圍模擬分析,95年度水利工程研討會。

關於作者

慈忻

台大地理所,研究空間分析方法與災害風險。曾擔任防災科普小組編輯、ENSIT電子報主編。偏鄉災害問題與專業/弱勢間的資訊不對等,是我最想解決的問題。