臺北水源特定區崩塌危害分析及土砂健康指標建立(2/2)

臺北水源特定區位於大臺北地區之東南隅，面積共計約717平方公里，為大臺北地區主要供水來源。有鑒於氣候異常極端降雨日益嚴重，水土災害成因日趨複雜，因此必須建立土砂健康指標，以評估集水區之健康狀況，並綜合考量崩塌災害成因及可能之危害程度，做好相關風險管控，以確保本特定區能永續提供穩定之水源、水質及水量。 為建立梅姬颱風後本區之崩塌地分布情形，以衛星影像與坡度、坡向、高程等地形因子，初步劃分崩塌地，再與現地調查結果、歷史崩塌資料、精度更高之影像進行檢核，以完成最終成果，梅姬颱風後本區崩塌地面積約為61.07公頃，集中分布於南勢溪流域上游，為本區土砂問題之重點區。並以調查成果中16筆資料與48筆前後期DEM相減之資料來建立本區之崩塌地坡度與崩塌地代表深度關係，崩塌深度隨著坡度漸增而變大，並於坡度30～40度得到最大值3.29公分，而後深度逐漸下降。本研究另由相關資料及潛在徵兆來判釋本區之潛在大規模深層崩塌發生區位，共有23處，總面積約為235公頃，其中有8處面積超過10公頃。 本研究並分別建立適用本區之年產砂模式及單場降雨產砂模式，以推估區內之年土壤沖蝕量及崩塌量，或由颱風豪雨造成之事件產砂量，並以北勢溪之翡翠水庫泥砂淤積量資料來作為檢定驗證。其中，產砂模式所計算北勢溪流域之年平均崩蝕深度約為0.29cm，與淤積量所反推之年沖蝕深度0.29cm相當，可得產砂模式之適用性。 在崩塌危害分析方面，結合崩塌潛勢(空間機率分布)、不同重現期降雨之發生機率(時間機率分布)及崩塌規模機率，來進行分析。崩塌潛勢相關因子經篩選後包含最大坡度、全坡高、地形粗糙、平均坡向、NDVI、道路距及岩性分類等內在潛勢因子，及納莉颱風最大1小時雨量、最大12小時雨量等外在促崩因子，由此來建立崩塌潛勢模型，並以梅姬颱風事件之降雨量及崩塌地分布情形做為驗證，整體正確率為77.6％，結果顯示本崩塌潛勢模型可預估不同重現期降雨量所造成之崩塌機率空間分布情形。 崩塌規模分析則是先建立崩塌地面積(或體積)與非累積個數之冪次關係(power law)，再以Pearson 5機率密度函數將其轉為崩塌面積(或體積)累積機率，藉此推求邊坡單元發生崩塌時，其規模超過一定大小之機率，結果可知本區發生大規模崩塌之機率較小。最後以不同重現期降雨之超越機率來做該事件發生之機率，並結合不同重現期之空間崩塌機率與崩塌規模機率，可預估本區各邊坡單元發生崩塌面積大於一定規模之年計機率。機率較高者為南勢溪上游區域，為未來集水區土砂經營管理之主要目標。 本研究並以綠覆率、崩蝕率、逕流率、懸浮固體濃度、含砂濃度等五項指標來進行集水區健康狀況之評估，並建立一組長期距、短期距綜合評估指標來反應集水區長短期之健康狀況。魚逮魚堀溪、金瓜寮、大羅蘭溪、南勢溪、桶後溪子集水區屬於健康狀態良好之區域，灣潭溪、札孔溪子集水區因崩蝕率超過1cm，屬於健康狀態普通之區域，北勢溪、庫區子集水區因森林綠覆率未達90%，屬於健康狀態普通之區域。新店溪子集水區森林綠覆率為77%，屬於健康狀態不佳之區域。 本研究並分析崩塌地、高沖蝕單元的治理優先順序，建置土砂治理決策支援系統。最後將兩套決策支援系統模組化，並與經營管理應用平台結合。