台灣位於板塊交界帶，地質行為上屬於不穩定地質，地質破碎常造成集水區土石成為土石流料源，每逢夏季颱風侵台期間，崩塌土石順流而下形成多起土石流災害。有鑑於此，近年來有許多不同領域上專家學者投身於土石流防災計畫的擬定，但由於現地試驗過於費時且工程浩大，故本研究初步藉由數值模擬方法分析土石流災害範圍及規模，期望對防災計畫的擬定有所幫助。
為瞭解土石流發生之運動型態，預測其成災範圍，本研究利用O’Brien於1998 年發表之FLO-2D 二維洪災模式進行二維土石流災害模擬。配合網格化之數值地形模型，將加入流變方程式後之洪災模式轉換為可模擬土石流狀態流變行為之分析模式。
研究區主要以南投縣信義鄉豐丘村之十八重溪支流作為研究對象，並使用民國90 年桃芝颱風之降雨量為依據，探討土石流之最大堆積深度及堆積範圍，以建立現地案例之數值模擬，並由衛星影像與模擬範圍進行比對，結果大致符合。經由FLO-2D 軟體之數值模擬可初步瞭解土石流發生之影響範圍，進而估計流出土砂量，並作為日後相關研究之參考。

Taiwan is on the junction of tectonic plates, and unstable geological area.Fractural stratums contribute to the sources of debris in basin. Typhoon often induce debris flow hazard, many disasters occurred causing damages to
people’s life and property. A lots of efforts have been done in recent years to provide reference for hazard zone mapping. Because attaining the parameter of field test and test of occurrence take time and has complicate procedures.
In this research, parameters needed and processes for a numerical simulation method for debris flow routing and deposition is formulated to provide reference for hazard zone mapping.
This study will use FLO-2D software (two-dimensional model to simulate debris flow and flood) and a digital terrain model to analyze the situation of debris flow.
Case studies in this research, data of debris flow cases such as typhoon and rainfall information from the river of Shih-Pa-Chung-His branch basin during typhoon Toraji at Shinn-Yih village in Nan-Tou. Numerical simulation was performed using FLO-2D, result were presented as maximum deposit depth and area. Simulation results are compared with satellite image, suitable conditions for using this model and suggestions for future research are proposed. The proposed method for using FLO-2D appears to be helpful to expect that the damage caused by debris flows will be decreased, and estimated the volumetric sediment of debris flow to provide research discussed in the future.

1.Crowley, J.K., Hubbard, B.E., and Mars, J.C., “Analysis of potential debris flow source areas on Mount Shasta,” California, Remote Sensing of Evironment, ASCE, Vol. 87, pp. 345-358 (2003).
2.Garcia, R., Rodriguez, J.J., and O’Brien, J.S., “Hazard zone delineation for urbanized alluvial fans,” 2004 ASCE World Water & Environmental Resources Congress-Arid Lands Symposium, Salt Lake City, Utah (2004).
3.Ghilardi, P., Natale, L., and Savi, F., “Modeling debris flow propagation and deposition,” Phys. Chem. Earth（B）, ASCE,Vol. 25, No. 9, pp. 751-755 (2000).
4.Hüble, J. and Steinwendtner, H., “Estimation of rheological properties of viscous debris flow using a belt conveyor,” Phys. Chem. Earth （B）, Vol. 25, No. 9, pp. 877-887 (2000).
5.Hüble, J. and Steinwendtner, H., “Two-Dimensional simulation of two viscous debris flows in Austria,” Phys. Chem. Earth （B）, Vol.25, No.9, pp. 877-887 (2001).
6.Johnson, A.M., “A model for debris flow,” Ph.D. Dissertation, University Park, Pennsylvania (1965).
7.Lin, C.W., Shieh, C.L., Yuan, B.D., Yeou, C.S., Liu S.H., and Lee, S.Y., “Impact of Chi-Chi earthquake on the occurrence of landslides and debris flows: example from the Chenyulan River watershed, Nantou, Taiwan,” Engineering Geology, ASCE, Vol. 71, No. 1-2, pp. 49-61 (2003).
8.O’Brien, J.S. and Julien, P.Y., “Physical properties and mechanics of hyperconcentrated sediment flows,” Specialty Conf. On the Delineation of Landslides, Flash Floods and Debris Flow Hazards in Utah, Utah Water Research Lab., University of Utah at Logan, Utah, pp. 260-279 (1985).
9.O’Brien, J.S. and Julien, P.Y., “Laboratory analysis of mudflow properties,” Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 114, No. 8, pp. 877-887 (1998).
10.O’Brien, J.S., “FLO-2D Users Manual” (2004).
11.Takahashi, T., “Debris Flow,” IAHR, Monograph, Rotterdam, The Netherlands (1991).
12.Van Dine, D.F., “Debris flow and debris torents in the Southern Canadian Cordillera,” J. Can. Geotech., Vol. 22, pp. 44-68 (1985).
13.Woolhiser, D.A., “Simulation of unsteady overland flow,” Unsteady flow in open channels, Water resources publications (1975).
14.山口伊佐夫，「防砂工程學」，國立台灣大學森林學系譯，台北，第150-174 頁（1985）。
15.日本建設省河川局砂防部砂防課，「土石流危險溪流土石流危險區域調查要領」（1989）。
16.中華水土保持學會，「水土保持手冊」，行政院農業委員會報告，No. 130，台北（1992）。
17.行政院農委會水土保持局，「土石流警戒分區與發生基準值之研究」，國立成功大學防災研究中心研究報告，台南（2001）。
18.交通部公路總局第二區養護工程處「台21線等公路橋樑歷年颱洪土石流沖刷災害復建資料編撰」，國立中興大學，台中（2004）。
19.周必凡、李德基、羅德富、呂儒仁、楊慶溪，「泥石流防治指南」，科學出版社，第2-87 頁（1991）。
20.何鴻文、陳俊堯，「桃芝颱風土石流受災重建橋樑復建規劃與災因研析」，台灣公路工程，第二十九卷，第四期，第2-36頁（2002）。
21.何明憲，「台灣中部災區坡地型土石流發生特性之研究」，碩士論文，國立台灣大學土木工程研究所，台北（2003）。
22.林美聆、莊睦雄、洪鳳儀、盧彥旭、簡文鏜、黃紀禎、林信亨，「陳有蘭溪流域土石流溪流地理資訊系統建立與土石流溪流特性分析」，防災國家型科技計畫八十八年度成果報告，台北（1999）。
23.林美聆、陳天健、洪鳳儀、賴達倫、王國隆、鍾俊弘、簡文鏜、盧彥旭、林俊佑、黃紀禎，「陳有蘭溪流域土石流溪流潛勢分析與境況模擬方法之建立-出水溪、豐丘及和社一號野溪」，防災國家型科技計畫八十九年度成果報告，台北（2000）。
24.林美聆、陳天健、洪鳳儀、王國隆、賴達倫、黃紀禎、紀緯隆，「陳有蘭溪流域示範區土石流溪流潛勢分析與災害境況模擬」，防災國家型科技計畫九十年度成果報告，台北（2001）。
25.邱禎龍，「臺北縣三峽鎮白雞地區山崩引發土石流案例調查研究」，碩士論文，國立台灣大學地質科學研究所，台北（2002）。
26.吳瑞龍等，「台21線十八重溪橋橋樑上部結構遭土石流推移復建工程施工」，台灣公路工程，第三十卷，第八期，第20-24頁（2004）。
27.曹英明，「FLO-2D 模式於土石流流況模擬之應用」，碩士論文，朝陽科技大學營建工程系，台中（2005）。
28.游繁結，「土石流發生機制之研究」，中華水土保持學報，第十八卷，第二 期，第28-40 頁（1987）。
29.游繁結，「崩落型土石流之機制研究（Ⅱ），土石流衝擊力之探討」，行政院國家科學委員會防災科技研究報告，NO. 79-11，台中（1990）。
30.陳榮河，「土石流之發生機制」，地工技術，第七十四期，第21-28頁（1999）。
31.陳天健、王國隆、洪鳳儀、劉東京、蔡修毓、林美聆，「桃芝颱風土石流災害特性與災因檢討」，中華水土保持學報，第三十二卷，第四期，第279-288頁（2001）。
32.陳錦嫣，「GIS技術與實務應用」，新文京股份有限公司，台北（2003）。
33.陳盈智、周天穎、雷祖強，「土石流流出量推估之研究-以陳有蘭溪集水區為例」，第二屆數位地球國際研討會論文集，編號C1-25，台北（2004）。
34.陳晉琪、謝正倫、林慶偉，「台灣中部地區土石流災害溪流之地形特性」，中華水土保持學報，第三十五卷，第一期，第25-34頁（2004）。
35.楊凱鈞、黃宏斌、蘇立明，「FLO-2D模式配合地理資訊系統在土石流災害模擬之應用」，第一屆數位地球國際研討會論文集，編號C1-6，台北（2003）。
36.趙啟宏，「土石流數值模擬及流變參數特性之探討」，碩士論文，國立台灣大學土木工程研究所，台北（2004）。
37.詹錢登，「土石流概論」，科技圖書股份有限公司出版，台北（2000）。
38.廖敏坤、吳瑞龍，「桃芝颱風災害台21線97K+100十八重溪橋便道搶修報告」，台灣公路工程，第二十八卷，第十期，第43-48頁（2002）。
39.蔡元芳，「土石流扇狀地形狀特性之研究」，博士論文，成功大學水利及海洋工程研究所，台南（1999）。
40.蔡誌崇，「FLO-2D 模式於土石流災害管理之研究」，碩士論文，國立中興大學水土保持學系研究所，台中（2004）
41.謝正倫，「土石流預警系統之研究（Ⅰ）」，國立成功大學台南水工試驗所研究試驗報告，NO. 130號，台南（1991）。
42.謝正倫，「土石流預警系統之研究（Ⅱ）」，國立成功大學台南水工試驗所研究試驗報告，NO. 139號，台南（1993）。
43.謝正倫，「土石流流動與堆積之數值模擬」，中國土木水利工程學刊，第五卷，第二期，第109-123頁（1993）。
44.謝正倫、蔡元芳，「土石流扇狀地之三維堆積地形」，中國土木水利工程學刊，第十卷，第四期，第719-730 頁（1998）。
45.謝正倫，「土石流潛勢溪流調查計畫」，國立成功大學防災研究中心研究報告，台南（2002）。
46.蘇立明，「二維數值模式應用於土石流災害模擬之研究」，碩士論文，國立台灣大學生物環境系統工程研究所，台北（2003）。
47.劉格非、黃名村，「土石流之現場數值模擬-應用於南投縣神木村」，中華水土保持學報，第三十三卷，第三期，第215-221 頁（2002）。