補(bǔ)助大專校院辦理永續(xù)發(fā)展通識(shí)課程

1、教育部補(bǔ)助大專校院辦理永續(xù)發(fā)展通識(shí)課程臺(tái)灣地理環(huán)境與自然災(zāi)害教材講義第二單元臺(tái)灣地震、山崩、地滑、土石流等地質(zhì)災(zāi)害臺(tái)南科技大學(xué)通識(shí)教育中心范銚燻編貳、臺(tái)灣地震、山崩、地滑、土石流等地質(zhì)災(zāi)害第一節(jié)、臺(tái)灣的地震災(zāi)害以地震的基礎(chǔ)知識(shí)，九二一之前的臺(tái)灣百年十大災(zāi)害地震 (以中央氣象局所蒐集並整理臺(tái)灣地區(qū)震災(zāi)照片與圖稿資料等震災(zāi)圖檔資料庫集結(jié)而成之臺(tái)灣地區(qū)十大災(zāi)害地震圖集為參考)，以及九二一集集大地震等，各有關(guān)地震災(zāi)害之重點(diǎn)摘要，做為本章節(jié)教材。一、地震常識(shí)地震的原因板塊運(yùn)動(dòng)、斷層錯(cuò)動(dòng)、火山活動(dòng)、人為引震.地震的震源和震央震源：震動(dòng)源震央：震源垂直投影至地面處地震的規(guī)模和強(qiáng)度規(guī)模：能量對(duì)數(shù)值，有小數(shù)點(diǎn)。

2、一次地震一個(gè)規(guī)模，如規(guī)模7.3 。強(qiáng)度：感受度，十級(jí)、十二級(jí)、七級(jí)、八級(jí)制（0,1,2,3,4,5,6,7）整數(shù)值，各地不同，如臺(tái)南震度4級(jí)、高雄3級(jí).地震的分布環(huán)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、九二一之前的臺(tái)灣十大地震災(zāi)害(摘要整理自中央氣象局)臺(tái)灣位處於環(huán)太平洋地震帶上，地震活動(dòng)相當(dāng)頻繁，常造成生命財(cái)產(chǎn)重大的損失。為瞭解臺(tái)灣地區(qū)災(zāi)害地震的歷史與特性，中央氣象局蒐集並整理了臺(tái)灣地區(qū)的震災(zāi)照片與圖稿資料，以期能建立震災(zāi)圖檔資料庫，做為今後地震防災(zāi)及相關(guān)研究的基本參考資料。 本圖集彙集了臺(tái)灣地區(qū)自有儀器觀測(cè)以來的一百年

3、間(1898-1997年)，災(zāi)情最為慘重之十次災(zāi)害地震的震災(zāi)相片及相關(guān)的手繪圖片共448幅。這十大災(zāi)害地震依序?yàn)椋?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-臺(tái)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年花蓮地震臺(tái)灣地區(qū)十大災(zāi)害地震震央分佈圖底圖之臺(tái)灣島彩色影像資料來源為國立中央大學(xué)太空及遙測(cè)中心(COPYRIGHT1995,1996 SIE)表一、臺(tái)灣地區(qū)十大災(zāi)害地震震源參數(shù)表編號(hào)地震名稱發(fā)震時(shí)間(120oE)震央位置震源深度(公里

4、)地震規(guī)模(ML)北緯(N)東經(jīng)(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-臺(tái)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(bào)告的結(jié)果，如1904年斗六地震採用葉永田等(1997)之結(jié)果；1906年梅山地震採鄭世楠等(1998)結(jié)果；1916年南投地震系列採鄭世楠等(1997)之結(jié)果；1935年新竹臺(tái)中地震系列採臺(tái)北觀測(cè)所(1936)與徐明同(1989)結(jié)果；1941年中埔地震採鄭世楠等(1996)結(jié)果；1946年新化地震採鄭世楠(1995)與葉永田等(1997)結(jié)果；1951年縱谷地震系列採用Cheng et al.(1996)與鄭世楠等(1997)結(jié)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(jié)果；1986年花蓮地震採用TTSN之結(jié)果。地震規(guī)模均依照葉永田等(1995)之經(jīng)驗(yàn)式轉(zhuǎn)換為現(xiàn)今中央氣象局使用之芮氏地震規(guī)模(近震規(guī)模)。三、九二一集集大地震921大地震，又稱集集大地震、921臺(tái)灣大地震或921集集大地震等，為20世紀(jì)末期臺(tái)灣傷亡損失最大的天災(zāi)，發(fā)生時(shí)間為臺(tái)灣時(shí)間1999年9月21日凌晨1時(shí)47分12秒，震央在北緯23.85度、東經(jīng)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），也就是位於臺(tái)灣南投縣集集鎮(zhèn)，震源深度8.0公里，芮氏規(guī)模達(dá)7.

8、3，美國地質(zhì)調(diào)查局測(cè)得地震矩震級(jí)定為7.6。此次地震是因車籠埔斷層的錯(cuò)動(dòng)，並在地表造成長(zhǎng)達(dá)80公里的破裂帶。全島均感受到嚴(yán)重?fù)u晃，共持續(xù)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(xué)者認(rèn)為車籠埔斷層並非引起此次地震的主因，而是和東側(cè)的大茅埔雙冬斷層錯(cuò)動(dòng)，連帶引發(fā)車籠埔斷層再次活動(dòng)。集集地震，讓臺(tái)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(qiáng)防震防災(zāi)的宣傳，並將此次教訓(xùn)編入教材中。震後臺(tái)電供電設(shè)施遭到嚴(yán)重受損，電力供給不足，使得全臺(tái)工商業(yè)活動(dòng)全面停擺，尤

9、其新竹科學(xué)工業(yè)園區(qū)損失最為慘重，經(jīng)濟(jì)方面損失難以估計(jì)，全球科技產(chǎn)業(yè)零組件供應(yīng)也因此遭受到波及，而臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)也因此地震後開始走向低迷。集集地震後，在全臺(tái)灣誘發(fā)超過21,000處的崩塌地，受影響面積達(dá)11300公頃，造成中臺(tái)灣廣大面積區(qū)域土石鬆動(dòng)。根據(jù)調(diào)查，震後造成的土石鬆動(dòng)讓觸發(fā)土石流所需要的雨量遠(yuǎn)低於地震前；震後一年所需的雨量?jī)H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年侵襲臺(tái)灣的桃芝颱風(fēng)挾帶而來的豪雨在中臺(tái)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(hào)有感地震報(bào)告)第二節(jié)、臺(tái)灣的山崩、地滑、土石流等地質(zhì)災(zāi)害本章先簡(jiǎn)單介紹山崩與地滑現(xiàn)象，進(jìn)一步以臺(tái)大地質(zhì)系陳宏宇教授有關(guān)土石流地質(zhì)災(zāi)害研究成果，做為本章節(jié)課程之教材內(nèi)容。一、山崩通常山坡地內(nèi)的地層、巖石因重力作用的緣故，會(huì)順著地形的傾斜坡產(chǎn)生崩塌下滑或墜落的現(xiàn)象，就是山崩，一般也稱為地層滑動(dòng)或簡(jiǎn)稱為地滑。地質(zhì)學(xué)上，山崩為乾型的、少或不含水之大規(guī)模巖體、巖塊、沙石、土壤等以慢至快速或極快速下滑移動(dòng)或墜落之統(tǒng)稱。根據(jù)山崩的材料、移動(dòng)面或移動(dòng)情況等劃分為崩移、巖層滑動(dòng)、巖屑滑動(dòng)、巖屑滾落、落石及混合型等。崩移為巖層、巖塊或土塊間歇性的滑落，常具有

11、圓弧型的滑動(dòng)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臺(tái)地狀之地形地貌。夏普（Sharpe, 1938）將巖屑滑動(dòng)稱為土石滑動(dòng)或表土、土壤滑動(dòng)。巖層滑動(dòng)為大塊的巖層、巖體沿著層面、節(jié)理或斷層面以平面式而非圓弧面的下滑。若孤立的巖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巖屑碎塊，則稱為巖屑滾落。臺(tái)灣蘇花公路、北部濱海公路與東西橫貫公路沿線山區(qū)落石的無預(yù)警破壞，常造成不可預(yù)期的災(zāi)害。一般以整坡、排水疏導(dǎo)、設(shè)置防護(hù)網(wǎng)或落石防災(zāi)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(dāng)?shù)拈_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巖地層，原本十分穩(wěn)定，安息角高，地形上常成垂直之峭壁。921集集大地震，造成中部頭嵙山礫巖地層大量的落石或進(jìn)而成為崖崩、山崩。其結(jié)果乃造成臺(tái)中市近郊大坑風(fēng)景區(qū)人工步道之嚴(yán)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(dòng)造成大規(guī)模的山崩。順向坡為在山坡地中經(jīng)常出現(xiàn)的一種斜坡，當(dāng)?shù)氐牡貙訉用?、巖石節(jié)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(zhì)的術(shù)語稱為順向坡。於順向坡內(nèi)沿著地層層面或與斜坡傾斜同向之不連續(xù)面之節(jié)理面或斷層面上，極易產(chǎn)生滑動(dòng)移位，此種平面型的滑動(dòng)，也就是一般工程上所

13、說的順向坡滑動(dòng)。草嶺或九份二山大規(guī)模的順向坡滑動(dòng)山崩，崩塌土方截?cái)嗔嗽械南骶托纬闪搜呷?。順向坡地滑是山坡地開發(fā)的癌癥，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(jìn)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(dòng)。地滑事件，係指物體沿坡面滑動(dòng)或移動(dòng)，改變其原有位置的運(yùn)動(dòng)形式，亦即一般俗稱的走山。 此類災(zāi)害在多雨且地層脆弱的臺(tái)灣普遍存在，即使是山坡、小丘都可能發(fā)生。分為平面、楔形以及圓弧形滑動(dòng)三種 。(.tw/faculty/linhm/disaster/slump/slump.htm

14、)三、土石流(整理自臺(tái)大地質(zhì)系陳宏宇教授)土石流是泛指土、石與水混合之後，進(jìn)而產(chǎn)生集體運(yùn)動(dòng)的流動(dòng)體。其中的土指的是砂、泥、黏土等土壤，石指的是巖石、礫石等獨(dú)立巖塊，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(zhì)材料所佔(zhàn)百分比超過50%時(shí)，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(dāng)混雜，小至黏土，大至巨礫或巖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(yùn)動(dòng)、堆積及侵蝕狀況，區(qū)分為發(fā)生部、流動(dòng)部以及堆積部等三個(gè)區(qū)域。整體而言，溝谷產(chǎn)生土石流的發(fā)生部為碗狀或匙形，從流動(dòng)部至堆積部的整體形狀則為伸長(zhǎng)的舌狀

15、。A. 發(fā)生部一般位於整個(gè)溝谷或河谷流域之中、上游或源頭。發(fā)生部通常由周圍的山嶺環(huán)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(fā)生部堆積的地質(zhì)材料多為週遭谷壁崩坍所提供的，因此，相對(duì)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(fā)生部的土石堆積狀況。B. 流動(dòng)部一般位於溝谷或河谷流域的中、下游地區(qū)。流動(dòng)部橫剖面的谷形多為U字形，谷壁兩側(cè)的山坡相當(dāng)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(fā)現(xiàn)土石流經(jīng)過時(shí)遺留下來的沖刷、淘蝕的痕跡。

16、在流動(dòng)部的河床上?？梢娮詮暮庸葍砂侗缆湎聛淼谋婪e土層與崖錐堆積材料。南投縣出水溪中游U字形流動(dòng)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(nèi)，堆積部表面與前緣多聚集有大顆粒的巖塊。南投縣郡坑地區(qū)土石流在堆積部大量堆積，景象相當(dāng)壯觀。(二)哪裡來這麼多土石？其實(shí)，在溝谷的上游、源頭或溝谷兩側(cè)的谷壁可以這樣大量的提供土、石地質(zhì)材料，主要還是由於巖石內(nèi)含有相當(dāng)發(fā)達(dá)的不連續(xù)面的關(guān)係。巖石中的不連續(xù)面包括了層面、節(jié)理、片理、斷層面、解理等多種。而不連續(xù)面的出現(xiàn)主要是由於地層的逐序形成、板塊的碰撞、大地應(yīng)力的擠壓籌諸多

17、因素所造成。由於上述這些不連續(xù)面在巖石中構(gòu)織出各種不同型式的破碎地層，便使本島的地質(zhì)環(huán)境顯得相當(dāng)脆弱。這個(gè)脆弱的地質(zhì)環(huán)境若受到雨水的侵蝕、外力的風(fēng)化等各種地質(zhì)營力作用，原本已存在的破碎地層便會(huì)脫離原有的山坡而崩落，或堆積於河道中，造成溝谷內(nèi)堆積的土石地質(zhì)材料。(三)為什麼發(fā)生土石流？發(fā)生土石流必要條件有：A. 有來源提供土、石等地質(zhì)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(nèi)河床上也會(huì)堆積鬆散土層。下雨時(shí)，因?yàn)橛晁疂B入，使原本己堆積的土石地質(zhì)材料達(dá)到飽和，進(jìn)而產(chǎn)生流動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)，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(huì)順著地形坡度流動(dòng)，並以直線運(yùn)動(dòng)

18、的方式往前推進(jìn)，一面侵蝕河床基盤。另一方面，由於溝谷兩側(cè)具有發(fā)達(dá)不連續(xù)面的巖石邊坡，坡內(nèi)的巖石己成高度破碎狀。當(dāng)溝谷兩側(cè)巖石受到豪雨的侵蝕、浸潤，山坡內(nèi)的巖石便會(huì)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(cè)谷壁時(shí)，崩塌下來的破碎巖石便會(huì)間接增加土石流的土石方量。B. 地形有適當(dāng)?shù)钠露绕露仁侵傅乇砻娴膬A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(dòng)力，坡度越大，當(dāng)然整個(gè)沖蝕的動(dòng)力便越大，一般土石流流動(dòng)中溪床的坡度大都分布在15°以上。南投信義鄉(xiāng)隆華國小西側(cè)一號(hào)野溪，提供了土石流沖刷的適當(dāng)坡度。C. 有充分水量如前所述，土石流為流動(dòng)體，流動(dòng)體中最主要的動(dòng)力來源就是水流，也就是降雨。當(dāng)雨水落入地面，雨水便會(huì)沖刷、侵蝕地表覆蓋的地質(zhì)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(dāng)雨水較大時(shí)，也會(huì)滲入地表，弱化山坡