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研究生: 簡佐伊
Chien, Tso-Yi
論文名稱: 應用降雨地文綜合指標評估土石流發生可能性之研究-以高屏溪流域為例
Application of a Composite Index of Rainfall and Geological Conditions to Estimate Debris Flow Occurrence Possibility - the case of the Gaoping River Watershed
指導教授: 詹錢登
Jan, Chyan-Deng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 水利及海洋工程學系
Department of Hydraulic & Ocean Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 土石流發生可能性指標地文潛勢指標降雨驅動指標
外文關鍵詞: debris flow occurrence possibility index, geological potential index, rainfall triggering index
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  •   集水區地文條件是土石流發生的潛在因子,而降雨條件則是土石流發生的觸發因子。因此,進行土石流發生警戒之工作需要同時考量地文條件及降雨條件。本研究參考前人研究成果以潛勢溪流集水區溪床平均坡度、崩塌率、有效集水區面積及岩性等四個地文因子建立土石流發生地文潛勢指標;並參考前人研究成果以降雨強度及有效累積雨量之乘積建立土石流發生驅動指標(RTI)。以GI及RTI之乘積作為土石流發生降雨地文綜合警戒指標(RGI)。
      本研究首先以全台灣歷年曾經發生土石流事件之潛勢溪流為分析對象,應用模糊統計探討地文潛勢指標中四個地文因子之隸屬函數,採用層次分析法訂定四種地文因子分別對土石流發生之影響權重,將各隸屬函數與各影響權重相乘後線性疊加方式建立土石流發生地文潛勢指標 。
      本文再以高屏溪流域為例,統計樣本為莫拉克颱風前,探討有效累積雨量及不同降雨延時之降雨強度(例如每一小時降雨強度、每二小時降雨強度、每三小時降雨強度)所建立之降雨驅動指標及結合地文潛勢指標之降雨地文綜合警戒指標,各種降雨地文指標與土石流發生事件之關聯性。分析結果以降雨延時三小時之降雨強度較適合用於評估土石流發生可能性。因此,本研究以每三小時降雨強度之降雨驅動指標 和地文潛勢指標GI的乘積做為土石流發生可能性指標,以佔所有降雨事件之指標值最小70%處訂定高屏溪流域之土石流發生可能性指標警戒基準線,並以莫拉克颱風以及凡那比颱風之土石流發生事件做實際驗證,顯示預警效果良好。因此本研究所建立之土石流發生可能性指標 以及土石流發生地文潛勢指標 ,可以合理推估流域內缺乏發生事件溪流之土石流發生警戒雨量及暴雨事件後因地文條件變異之土石流發生警戒雨量修正。

    In a watershed,debris flow occur or not that geologic condition is the a potential factor,but rainfall condition is the trigger factor. Therefore, the work of debris flow warning at the same time needs to consider the geologic conditions and rainfall conditions.In study, refer to previous research results are use average gully’s slope, rate of landslide, gully’s watershed area and rocky property in the potential gully of watershed to establish the geological potential index of debris-flow occurrence (GI).Then product of rainfall intensity and effective accumulated rainfall as a debris-flow rainfall triggering index(RTI). Finally, the geological potential index(GI)and rainfall trigger index(RTI) is defined as a composite warning index of rainfall geological conditions for debris flow occurrence (RGI).
    First,the study selects prefecture of all area in Tiwan,which potential torrent were occurred debris flow events as the test sites.Fuzzy statistics is used to establish the geological quantification index(Ni)of the above four factors. Aside from these, Analytic Hierarchy Process is used to estimate the weight of geological index(αi). The geological potential index of debris flow occurrence (GI) is established by a method of linear-addition.
    Then in the study,the case of the Gaoping River Watershed, statistic test selects before the Morakot Typhoon to confor effective accumulated rainfall and rainfall intensity under different rainfall duration(such as:every one-hour rainfall intensity, every two-hour rainfall intensity, every three-hour rainfall intensity) to establish rainfall triggering index and combine the composite warning index of rainfall geological conditions for debris flow occurrence.Finally, in the study end result is the rainfall triggering index of every three-hour rainfall intensity and geological potential index of debris-flow occurrence (GI) is defined as a debris flow occurrence possibility index.The index value of all rainfall minimum 70% site to set debris flow occurrence possibility index warning baseline of the Gaoping River Watershed.Debris flow occurrence events in Morakot and Fanapi Typhoon as test are very nice for early warning.Therefore,in the study which debris flow occurrence possibility index and geological potential index were not only useful debris flow warning rainfall at these regions that lack records of historical debris flow occurrence,but also correct rainfall when geologic condition was changed after the rainstorm.

    摘要 I ABSTRACT II 誌謝 IV 目錄 V 表目錄 VII 圖目錄 VIII 符號說明 X 第一章 前言 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 本文研究架構 3 1.4 文獻回顧 5 1.4.1 土石流發生之基本條件 5 1.4.2 影響土石流發生因子 6 第二章 研究方法 11 2.1 降雨參數 11 2.2 國內現行土石流預警方式 13 2.2.1 降雨驅動指標 13 2.2.2 國內土石流警戒基準值之訂定 14 2.3 地文參數 16 2.4 降雨地文綜合警戒指標 17 第三章 建立土石流發生地文潛勢指標 18 3.1 土石流發生地文因子之量化關係 19 3.1.1 溪床平均坡度之量化關係 19 3.1.2 崩塌率之量化關係 21 3.1.3 有效集水區面積之量化關係 25 3.1.4 岩性之量化關係 27 3.2 地文潛勢指標 30 第四章 土石流發生與降雨地文指標比較分析 31 4.1 研究區域概述 31 4.2 降雨地文指標說明 33 4.3 降雨地文指標比較分析及探討 34 第五章 土石流發生可能性指標之訂定與驗證 47 5.1 土石流發生可能性指標之訂定 47 5.2 土石流發生可能性指標之驗證 51 5.2.1 推估野溪於莫拉克颱風土石流發生警戒雨量 51 5.2.2 應用地文潛勢指標修正土石流發生警戒雨量 54 5.2.3 凡那比颱風土石流發生警戒雨量之驗證 60 第六章 結論與建議 63 6.1 結論 63 6.2 建議 65 參考文獻 66 附錄A 分析方法及其說明 70 A.1 距離平方反比法 70 A.2 層次分析法 70 A.3 模糊統計 73 附錄B 高屏溪流域土石流潛勢溪流資料表 75

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    下載圖示 校內:2012-08-25公開
    校外:2013-08-25公開
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