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研究生: 曾志豪
Tseng, Chih-Hao
論文名稱: 降雨對阿里山公路邊坡破壞模式 分析之影響研究
指導教授: 潘國樑
Pan, Guo-Liang
李德河
Lee, Der-Her
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 138
中文關鍵詞: 臨界降雨線區別分析
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  •   山區公路邊坡,於豪雨期間常發生破壞,為求保障用路人的安全,建立一公路邊坡的破壞臨界降雨模式,作為防災預警,是有其必要性。

      早期學者在建構臨界降雨模式時,大多利用發生破壞時的雨量紀錄來分析,分析所得模式,能對破壞的發生時間進行預測。然如此分析,未深究個別區域的地文差異,故近年來相關的研究,大都希望能利用地文因子對邊坡進行分類,以提升模式精度,使能對災害可能發生的時間與地點作更完整的推測。

      於本研究中,以阿里山公路為例,嘗試利用地文因子調查資料,進行破壞潛勢分析,並利用分析所得對邊坡進行分類評分,以延伸傳統臨界降雨模式。為達上述目標,本研究中,分別進行傳統臨界降雨模式的修正,選定較佳的雨量因子組合,與不同破壞潛勢分析模式的比較。最後依潛勢分析模式成效選用不安定指數法(mode 2)(以各因子分類破壞率來給分,再依權重相乘累加計算DT)為地文因子量化的方法。爾後利用各分析點位,內插加入其崩壞前之雨場與對應之所受地震衰減效應,經區別分析得到一函數:
     T(x)修正後=0.422*(總合地震效應得分)+0.763*(不安定指數法mode2分析所得潛勢值)+0.003844*(RT24)+0.04127*(r)-10.111
    該式以輸出值大於0為門檻,用以判別破壞發生與否。本研究認為可依該式獲得個別邊坡的臨界降雨線。此模式的誤判率對全部分析事件而言為7.19%,而依該式計算所得個別邊坡不同時期的臨界降雨線,其變動情形,可概略模擬地震對破壞臨界降雨基準的改變。

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    摘要 I 誌謝 Ⅱ 目錄 Ⅲ 表目錄 Ⅵ 圖目錄 Ⅸ 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與目的 1 1-3 研究內容 2 第二章 前人相關研究 5 2-1 以降雨特性評估邊坡破壞的發生 5 2-2 邊坡破壞模式分析 7 第三章 研究區域環境與災害概述 10 3-1 研究區域地理位置 10 3-2 研究區地質概述 10 3-2-1 地層 11 3-2-2 地質構造 13 3-3 公路沿線地形 13 3-4 氣候與邊破崩壞關係 15 3-5 主要災害事件概述 17 第四章 傳統的崩壞臨界降雨模式(破壞時間預測) 19 4-1 阿里山公路邊坡崩壞特性與降雨的關係 19 4-2 阿里山公路傳統臨界降雨模式建構前處理 21 4-2-1 相關前人研究 22 4-2-2 模式建立所需資料 22 4-2-3 雨量站的選擇 23 4-3 傳統臨界降雨模式架構 27 4-4 雨場切割設計 28 4-5 雨量因子設計  33 4-5-1 總有效累積雨量 33 4-5-2 雨量因子定義 38 4-6 發生崩壞與未發生崩壞雨場特性比較 39 4-7 臨界降雨模式建構流程 41 4-7-1 臨界降雨模式建構遭遇的問題 41 4-7-2 崩壞與未壞點位overlap探究與改善之道 43 4-7-3 分析資料的篩選 47 4-7-4 Critical Line 的制定的問題 50 4-7-5 模式設定的合理性與操作性 52 4-8 傳統的臨界降雨模式的合理化 56 第五章 邊坡破壞潛勢分析(破壞位置預測) 59 5-1 潛勢模式資料庫組成 60 5-2 潛勢分析因子選定 64 5-3 分析因子的統計檢定 66 5-4 多變量解析法—不安定指數法 70 5-4-1 不安定指數法概述 70 5-4-2 不安定指數法詳細計算與分析流程 72 5-4-3 不安定指數法(mode2,mode1) 78 5-4-4 模式的驗證 81 5-4-5 三種模式的比較 82 5-5 區別函數 83 5-5-1 區別函數概述 83 5-5-2 費雪區別分析流程與結果 84 5-5-3 不同給分法對區別函數成效的影響 88 5-6 類神經網路 90 5-6-1 類神經網路概述 91 5-6-2 類神經網路模式分析流程 93 5-5-3 類神經網路模式分析結果 97 5-6-4 類神經網路模式中因子權重排序 99 5-7 三種分析模式權重綜合比較 101 5-8 三種分析模式成效綜合比較 102 第六章 理想邊坡破壞臨界降雨模式建立 106 6-1 研究背景 106 6-2 理想模式結合的方式 106 6-3 分析雨場加入 108 6-4 地震因子的考慮 110 6-5 理想臨界降雨模式建立 113 6-6 理想邊坡破壞臨界降雨模式操作實例 120 6-7 理想邊坡破壞臨界降雨模式成效討論 126 第七章 結論與建議 132 7-1 結論 132 7-2 建議 133 參考文獻 135

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    校外:2004-08-27公開
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