簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳素華
Chen, Su-Hua
論文名稱: 大規模地震與建築物破壞程度之關係—以2016年高雄美濃地震資料為基礎
On the relationship between large earthquake and the extent of damage to buildings:2016 Meinong, Kaohsiung earthquake
指導教授: 饒瑞鈞
Rau, Ruey-Juin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 地球科學系碩士在職專班
Department of Earth Sciences (on the job class)
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 100
中文關鍵詞: 2016年高雄美濃地震PGAPGV利用地面尖峰加速度
外文關鍵詞: 2016 Meinuung, Kaohsiung earthquake, Disaster relief, peak ground acceleration
相關次數: 點閱:121下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 2016年2月6日高雄美濃地震的發生,最大震度達到7級的程度,對文物豐富、人口密集的臺南都會區造成極大的損害,此為臺南地區繼1964年白河大地震發生迄今半世紀以來最大規模之地震災害。
    本研究先蒐集建築物受震毀損損壞之相關通報資料,包含經緊急評估為紅色危險標誌(紅單)、黃色危險標誌(黃單)共計有579件、未達紅黃單標準之輕損點位資料,作為研判建築物受震後之損壞嚴重性與PGA、PGV數據的吻合度。針對災損建築物資料透過量化統計分析,對臺南市紅黃單建築物損壞所承受的PGA、PGV數據進行分級,並配合地震搖晃持續時間分析,驗證紅黃單建築物與PGA、地震搖晃時間的關係,並將推估之損壞等級與現行地震震度分級表作比較,以對現行地震分級制度進行檢討。
    本研究中歸納出臺南市建築物於PGA達136 cm/s²時(相當於5級強震),房屋已達嚴重受損程度,災區實際毀損狀況與中央氣象局現行震度分級的PGA數據不相符合,無法有效量化災區之震度情況。地震搖晃時間達10-13秒以上的區域分佈於安南區、中西區、北區等土壤液化的區域,顯示地震搖晃時間與液化程度有關,而液化地區的輕損點位(經鑑定未達紅黃單標準)多為RC構造連棟式透天厝、加強磚造等建築類型,顯示影響建物破壞原因除地震能量、地震搖晃時間,還須考慮建築物的種類、建築物耐震能力。
    另外研究中發現臺南市災區的感受與地震震度分級內容不吻合,因此參考日本地震震度評估方式,提出依細緻的PGA數值間距修訂適合震度分級的建議,震度分級應依照建物破壞事件變化、地震搖晃時間及社會文化演進去調整PGA級距及敘述內容,以提供臺南讀者在地震時的建物安全及損失程度的概念性資訊。

    SUMMARY
    We analyzed the Peak Ground Acceleration (PGA) distribution of the 2016 Meinong earthquake and we found that when the PGA reached 136cm/s² (equivalent to intensity 5) the houses encountered serious damages in the Tainan city. The actual damage situation of the disastrous area is not consistent with the PGA classification of the current seismic grading of the Central Weather Bureau, and the earthquake intensity of the disaster area can not be effectively quantified. The earthquake shaking time-span ranges from 10 to 13 seconds in the area of soil liquefaction in Annan, Central, Western, and North district of Tainan city, showing that the earthquake shaking time is related to the degree of liquefaction. The slightly damaged houses in the liquefied areas (the evaluation result not yet reach red and yellow risky threshold) mostly refers to RC structure, strengthening of reinforced brick buildings and other types of buildings. It shows that the impact factors of the building being damaged include not only the duration of earthquake shaking time, but also the type of the building and the seismic capacity.
    In addition, the result shows that the actual situation encountered in the disaster area is not consistent with the seismic grading content. Therefore, according to the seismic assessment method practiced in Japan, we propose a revised earthquake grading method suitable for Tainan area. Seismic classification should refer to the damage degree of building, earthquake shaking time-span, along with social and cultural changes for adjusting the PGA ranges and narrative content to provide readers with the concept of building safety during earthquake and the information of the loss from the property or life.
    INTRODUCTION
    The Meinong earthquake occurred at 3:57 in February 6, 2016, in Meinong, Kaohsiung, and it caused a tremendous disaster in Tainan region. In view of the frequent occurrence of earthquakes in Taiwan, we began to analyze the impact of the earthquake in the Tainan area, so as to reduce the disaster and work on the rescue plan in the future.
    MATERIALS AND METHODS
    Applied with seismic data from the Central Weather Bureau and the data of damage buildings in Tainan notified by the Emergency Operation Center, a total of 579 cases which include the red events (red sheet) and yellow events (yellow sheet), and the address of the points of light-damage which not yet meet red and yellow sheet standards. The station data and the building address damage notification are converted into the GMT software after computer program processing calculation to explore the impact of disaster points and seismic energy, to further explore the contents of the existing seismic classification system.
    RESULTS AND DISCUSSION
    According to the statistics of Tainan City Government, the Meinong Earthquake resulted in considerable damage of buildings and the soil liquefaction. After calculating the data of Central Weather Bureau and the damaged address of buildings, they were processed into the GMT software and got the 0206 earthquake PGA distribution, PGV distribution and duration of the earthquake.
    Comparison of the information showed that PGA was close to the actual disaster. Most of the buildings damaged by the earthquake were in accordance with the distribution of the energy from the east to the west where the intensity of the earthquake originates. The PGA was not consistent with the PGA of the Central Weather Bureau’s Seismic Intensity Grade Scale. In addition, the information of PGV displayed that the extent of damage to buildings was not obvious.
    The study also found that the longest duration of earthquake shaking were in Central and Western District, North District, Anping District, Southern District, Yongkang District, etc. ( Lasting up to 13 seconds.) There was soil liquefaction in these areas. It showed that the earthquake shaking time was highly correlated with soil liquefaction. Buildings with many minor damages were also in soil liquefied areas. This appearance displayed that soil liquefaction affected the damage of buildings. Therefore, regarding to the reasons for the destruction of buildings, we also need to consider the type of buildings and buildings seismic capacity.
    According to the above findings and evaluation method of Seismic Intensity in Japan, I suggest that the seismic intensity grade should be adjusted by the damage events and earthquake shaking time. In this way, we can provide readers to understand the specific extent of damage to the buildings directly.
    Based on the study of damaging buildings in earthquake disaster areas, there was differences between the content of Central Weather Bureau’s Seismic Intensity Grade Scale and the extent of the actual damage. It showed that the actual feelings of the people and the content of seismic intensity grade did not match. In my opinion, we should propose and adjust a new seismic intensity grade scale. This is only applicable in Tainan areas because the geology is different from everywhere.
    CONCLUSION
    While the energy of PGA reached 136 cm/s², buildings have been damaged seriously in the 2016 Meinong earthquake. Therefore, the PGA of the seismic intensity grade scale does not match with the real situation. The duration of the earthquake shaking affects the soil liquefaction and the degree of building-damaged. The contents of the current seismic intensity grade scale do not accord with the actual destructive experience of the disaster areas. I recommend that seismic grade system needs to be revised periodically. Furthermore, we should consider the actual situation of disaster areas and the duration of earthquake.

    摘要 I Abstract II 誌謝 V 目錄 VI 圖目錄 IX 表目錄 XII 第 1 章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.2.1 研究範圍 3 1.3 研究方法及步驟 4 第 2 章 文獻回顧 6 2.1 臺南市地理概況 6 2.1.1 地理位置與地形 6 2.1.2 人口分布 6 2.1.3 都市特性 7 2.2 臺南市潛在天然災害介紹 8 2.2.1 地質概況 8 2.2.2 臺南市斷層分布 10 2.2.3 潛在崩塌地區 12 2.3 歷史相關地震回顧 14 2.3.1 臺灣嘉南地區重大傷亡地震-1900年至2016年間 14 2.3.2 2013年至2016年規模6以上地震 16 2.4 日本氣象廳震度階制度 20 第 3 章 2016年高雄美濃地震資料分析 24 3.1 地震背景資訊 24 3.2 建物毀損 25 3.2.1 紅黃單清冊 25 3.2.2 建物破壞細部資訊分析 29 3.3 土壤液化現象 34 3.4 人命傷亡報告 39 3.5 震度分布與分析情形 40 3.5.1 「2016年高雄美濃地震」PGA、PGV數值演算 40 3.5.2 地震搖晃持續時間設定 44 3.5.3 「2016年高雄美濃地震」PGA圖資概述 45 3.5.4 「2016年高雄美濃地震」PGV圖資概述 49 第 4 章 地面尖峰加速度(PGA)、地面尖峰速度(PGV)與建物破壞點位 54 4.1 PGA、PGV與建築物破壞點位分佈 54 4.1.1 地面尖峰加速度(PGA)與紅、黃標建築物破壞點位套疊 54 4.1.2 地面尖峰速度(PGV)與紅、黃標建築物破壞點位套疊 57 4.1.3 合向量(Resultant of vector) 59 4.2 「2016年高雄美濃地震」搖晃持續時間範圍 61 第 5 章 討論 65 5.1 PGA、PGV數值與紅、黃單關係 65 5.2 地震持續搖晃時間與液化現象之關係 73 5.3 2016年高雄美濃震災區狀況與臺灣現行震度分級 77 5.3.1 中央氣象局地震震度分級與日本氣象廳震度階制度比較 77 5.3.2 現行地震震度分級表描述與災區實際感受吻合度 84 第 6 章 結論與建議 88 6.1 結論 88 6.1.1 臺南市建築物受損能量與地震震度分級差異 88 6.1.2 地震搖晃時間影響液化現象、建物損害程度 88 6.1.3 地震震度分級制度探討 89 6.2 建議 91 6.2.1 老舊建物耐震能力提升 91 6.2.2 整合及推廣地震防災科技應用 93 6.2.3 持續推廣災害防救認知學習教育 94 參考文獻 96

    中央研究院(2015),大規模地震災害防治策略建議書,中央研究院報告,No.13,第16-39頁。
    日本囯土交通省気象庁(無日期),気象庁震度階級関連解説表,取自http://www.jma.go.jp/jma/index.html
    石再添、鄧國雄、張瑞津、石慶得、楊貴三(1986),臺灣活斷層的地形學研究,師大地理研究報告,第12期,第1-44頁。
    吉田要(1931),所謂觸口山層,臺灣地學記事,第2號,第27-29頁。
    交通部中央氣象局 (2000),地震震度分級表,取自http://www.cwb.gov.tw/V7/earthquake/quake_preparedness.htm
    余宗庭(2016),基隆市參訪日本靜岡縣防災演練觀摩及消防救災演習,消防月刊,2016年03月,第63-71頁。
    何春蓀(1986),台灣地質概論—台灣地質圖說明書,第二版,經濟部中央地質調查 所,共164頁。
    吳逸民(2012),臺灣地質服務網-地質百科-震度,取自http://twgeoref.moeacgs.gov.tw/GipOpenWeb/wSite/lp?ctNode=1233&mp=105
    林啟文、張徽正、盧詩丁、石同生、黃文正(2000),臺灣活動斷層概論:五十萬分之一臺灣活動斷層分布圖說明書,第二版。經濟部中央地質調查所特刊,第13號,共122頁。
    林啟文、盧詩丁、石同生、劉彥求、林偉雄、林燕慧(2007),臺灣西南部的活動斷層:二萬五千分之一活動斷層條帶圖說明書,經濟部中央地質調查所特刊,第17號,共141頁。
    林啟文、石同生、盧詩丁(2000)經濟部中央地質調查所施政計畫報告-活動斷層調查報告-左鎮斷層。取自經濟部中央地質調查所http://fault.moeacgs.gov.tw/UploadFiles/files/OLD/ATSTR42/activefault/29-3.htm
    林燕慧、劉彥求、石瑞銓、陳平護(2004),台南台地的淺部地下構造與後甲里斷層,經濟部中央地質調查所特刊,第15號,第121-135頁。
    林朝棨(1957),臺灣地形,臺灣省通志稿,第一卷,第一冊,臺灣文獻委員會,共424頁。
    柯孝勳、黃明偉、蘇文瑞、葉家承、劉淑燕、柯明淳、吳秉儒、吳子修、陳秋雲(2010),災害防救電子報-災害防救科技與知識專欄「20100304甲仙地震分析評估摘要」,國家災害防救科技中心彙編,第57期。
    馬國鳳、梁文宗(2015),臺灣地震科學中心成立十周年記者會,臺灣地震科學中心通訊,第10期,共11頁。
    財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心(2016),高雄美濃地震資訊 Meinong Earthquake Information,取自http://www.ncree.org/Ncree.aspx?id=17
    張徽正、林啟文、陳勉銘、盧詩丁(1998),臺灣活動斷層概論,五十萬分之一臺灣活動斷層分布圖說明書‧經濟部中央地質調查所特刊,第10號,共103頁。
    張憲卿(1976),近三十年臺灣之地震,臺灣文獻,第27卷(2),第162-195頁。
    張麗旭、周敏、陳培源(1947),民國三十五年十二月五日臺南之地震,臺灣省地質調查所彙刊,第1號,第11-23頁。
    國家災害防救科技中心(2016),2016年高雄美濃地震相關資訊綜整與研判,取自http://www.ncdr.nat.gov.tw/EarthquakeMeinong1052016年高雄美濃.aspx
    國家災害防救科技中心(2016), 2016年高雄美濃地震災情彙整與實地調查報告,取自http://www.ncdr.nat.gov.tw/Files/Earthquake/0206/0206.pdf
    教育部(2009),第十五章耐震與減災,蔡義本統籌,大專生通識教材,第213-232頁。
    楊靜子(2004),九二一震災重傷影響因素之探討,高雄醫學大學公共衛生學研究所。
    經濟部中央地質調查所(無日期),地質資料整合查詢,取自http://gis.moeacgs.gov.tw/gwh/gsb97-1/sys8/index.cfm
    經濟部中央地質調查所(2010),20100304地震地質調查報告,取自http://fault.moeacgs.gov.tw/TaiwanFaults_2009/PageContent.aspx?type=C&id=171
    經濟部中央地質調查所(2016),2016年高雄美濃地震地質調查報告,取自http://fault.moeacgs.gov.tw/TaiwanFaults_2009/PageContent.aspx?type=C&id=250&149
    溫國樑、簡文郁、張毓文(2004),臺灣地區強地動場址效應之研究,中央氣象局地震技術報告彙編(MOTC-CWB-93-E-09),第127-142頁。
    臺南市政府市府工務局(2016),2016年高雄美濃地震專案報告,臺南市政府市府工務局。
    臺南市政府消防局(2015),地震災害應變標準作業程序,臺南市政府。
    臺南市政府防災資訊入口網(2015),臺南市地區災害防救計畫,取自http://www.tainan.gov.tw/publicdisaster/link.asp?nsub=B10000
    臺南市政府工務局(2016),臺南市危險建築物緊急通報處理流程,取自http://publicworks.tainan.gov.tw/files/pubfiles/20160216/建築物緊急評估流程.pdf
    葉永田、鄭世楠、徐明同(1998),日據時期嘉南地區歷史地震資料之重新整理與分析台灣地區十大災害地震圖集,中央氣象局地震技術報告彙編(MOTC-CWB-87-E-11),第205-207頁。
    陳建忠、葉勇凱(2014),震災後危險建築物緊急評估技術及制度之修訂研究,內政部建築研究所。
    陳中振(2013),新竹縣大規模地震災害防救問題之探討,國立中央大學土木工程學研究所。
    蔡百祥、李德河(2006),臺南臺地地層與岩盤分佈特性之探討,岩盤工程研討會論文集,第219-228頁。
    鍾仁光、黃柏壽、何美儀、林金泉(2007),自由場測站強地動參數之預估與修正,取自http://s cman.cwb.gov.tw/eqv5/research/48vol/MOTC-CWB-96-E-09.pdf
    蕭江碧、葉祥海、許茂雄、蔡克銓、丁育群(1999),九二一集集大地震全面勘災報告-建築物震害調查(NCREE-99-054),國家地震工程研究中心。
    鄭世楠、江嘉豪、陳燕玲(2012),臺灣地區歷史地震資料的建置,中央氣象局地震技術報告彙編,第60卷,第427-448頁。
    鄭世楠、葉永田、徐明同、辛在勤(1999),臺灣十大災害地震圖集,臺灣:交通部中央氣象局地震測報中心。
    饒瑞鈞、景國恩、謝宗訓、余致義、侯進雄、李元希、胡植慶、詹瑜璋、李建成、 洪日豪(2003),台南台地的地表變形與地震潛能,經濟部中央地質調查所特刊,第14號,第147-156頁。
    饒瑞鈞、余致義、洪日豪、胡植慶、李建成、詹瑜璋、許麗文(2006),地震地質調查及活動斷層資料庫建置-活動斷層監測系統計畫(5/5),經濟部中央地質調查所研究報告,95-10號,共241頁。
    Boore, D. M.(2008).TSPP—A collection of FORTRAN programs for processing and manipulating time series. US Geological Survey open-file report, 1111, 56.
    Chang, S. S.(1971). Subsurface geologic study of the Taichung basin. Taiwan. Petrol. Geol. Taiwan, 8, 21-45.
    Sun, S.C.(1964).Photogeologic study of the Tainan-Kaohsiung Coastal plain area, Taiwan. Petrol. Geol. Taiwan, 3, 39-45.
    Wang, S.(1976).ERTS-1 satellite imagery and its application in regional geologic study of southwestern Taiwan. Petrol. Geol. Taiwan, 13, 37-57.
    Wu, Y. M., Liang, W. T., Mittal, H., Chao, W. A., Lin, C. H., Huang, B. S., & Lin, C. M. (2016). Performance of a Low‐Cost Earthquake Early Warning System (P‐Alert) during the 2016 ML 6.4 Meinong (Taiwan) Earthquake. Seismological Research Letters.

    無法下載圖示 校內:2022-02-28公開
    校外:不公開
    電子論文尚未授權公開,紙本請查館藏目錄
    QR CODE