文 / 水土保持局　鄭耕秉‧曾名賢

一、前言

　　國內外相關研究均顯示，目前極端降雨事件發生頻率的增加趨勢已日益顯著，勢必將嚴重影響臺灣地區未來坡地災害發生之潛勢。臺灣地區有許多屬於較高坡地災害潛勢的區域，由於地理位置、地形及降雨等因素的不同，其受氣候變遷之影響亦不盡相同。本文選取臺灣中部地區之大甲溪流域作為研究範圍，透過建置坡地災害發生潛勢影響評估模式，保全對象與災例資料的蒐集，結合未來情境的資料，進行大甲溪流域未來坡地災害發生潛勢的影響評估，並據此提出因應的調適策略於未來防災規劃研擬或調整之參考。

二、建置氣候變遷分析工具

　　為評估氣候變遷下對大甲溪流域坡地災害發生潛勢之影響，依據氣候變遷影響評估之標準流程（如圖 1），首先在大氣環流模式的部分，透過篩選與臺灣地區氣候特性較為相似的模式，其後再進行空間及時間降尺度的分析來獲得所需之降雨資料，最後再帶入影響評估模式中，以評估研究區域內未來坡地災害發生潛勢的變化情形。

圖 1 　氣候變遷影響評估之整體流程

1. 大氣環流模式與未來情境選取
   　　為真正以物理性評估大氣溫室氣體加強導致全球暖化之特性，需應用全球環流模式之預測。目前 IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Chang e ，政府間氣候變遷問題小組）共提供 24 個大氣環流模式（General Circulation Models, GCMs）之情境資料可供選擇，本文參照經濟部水利署水利規劃試驗所（2012）的研究 ，選擇對於大甲溪流域較為極端之大氣環流模式，分別為 CSMK35、 GFCM21 及 MRCGCM，其降雨特性是豐水期平均降雨改變率為增加（+）；而枯水期平均降雨改變率為減少（-）。
2. 降尺度分析
   　　由於 IPCC 所提供之 GCMs 輸出資料之解析度為全球尺度，故需進行空間降尺度以符合臺灣之氣候環境，本文選擇 5 公里 網格情境之空間降尺度資料；此外，大氣環流模式的輸出值係「月」時間尺度資料，故需將 GCMs 模式提供之月雨量變化情形，轉化為「日」雨量資料，才可應用於一般影響評估模式之中，故選擇 CLIGEN 為時間降尺度之分析工具。
3. 建立坡地災害發生潛勢影響評估模式
   　　建置模式前需先篩選出影響坡地災害之地文因子，若選取太多與坡地災害相關性過低之因子，可能由於模式雜訊過多，導致預測結果不佳，故透過獨立性及相關性檢定，篩選出之崩塌因子為坡度、順向坡比、距斷層距離、河川密度及崩塌率等五項因子；土石流因子則為溪床平均坡度、有效集水區面積及崩塌率等三項因子。採用邏輯斯迴歸模式建立坡地災害發生潛勢影響評估模式，在崩塌模式方面，使用連續二日雨量配合五項地文因子約有八成的機率可成功預測崩塌災害的發生；土石流模式方面，使用連續二日雨量配合三項地文因子約有七成的機率可成功預測土石流災害的發生，以確認模式之穩定性。

三、坡地災害風險圖之建置

　　以脆弱度及危險度之概念建置坡地災害風險圖，以表現研究區域內未來氣候變遷下坡地災害之調適能力。

1. 危險度分析
   　　藉由前述建置之模式可反推求出大甲溪流域內崩塌及土石流發生之門檻值，以現況而言，歷年的雨量資料為已知，故僅需將各區域代表雨量站的資料配合該區域的致災門檻值，即可獲知各區域內歷年發生坡地災害的次數；而在未來評估的部分，經前述可獲得研究區域內未來降雨量之變化情形，故將各區域不同時期之降雨資料配合致災門檻值，即可得知研究區域內未來短、中、長期可能發生坡地災害的次數。本文將坡地災害發生潛勢之高低，定義如表 1 所示，結合基期與未來各時期之降雨資料及各區域的致災門檻值，再依照潛勢定義進行計算，即可得到研究區域內未來各時期崩塌及土石流發生潛勢高低的數量及分布圖。
   表 1 　危險度等級區分 PDF
2. 脆弱度分析
   　　脆弱度定義為暴露在災害威脅下保全對象（建物及交通設施）可能受損程度。 然而，前述各時期之坡地災害潛勢圖所代表的意義僅為該區域內崩塌或土石流發生的頻率，因此，本文將保全對象分布納入考量，計算出各小區保全對象之脆弱度分數並綜合危險度分數，進行「坡地災害風險圖」的製作，進而評估研究區域之坡地災害調適能力，期能提供未來在坡地防災規劃的參考。
3. 坡地災害風險計算
   　　在坡地災害風險 之計算部分，本文採用大部分國內外學者對災害風險評估之定義方式，如下式。該方法以相對風險之概念，將危險度及脆弱度依大小劃分不同等級並以風險矩陣呈現。
   　　Risk （風險） =Hazard （危險度）× Vulnerability （脆弱度）
4. 大甲溪流域坡地災害風險圖建置成果
   　　從大甲溪流域坡地災害風險圖之建置成果可以發現，短期（2020~2039 年）與基期（1980~1999 年）相比，區內發生崩塌災害風險極高的面積由基期 283 平方公里增加至短期 289 平方公里（增幅為 2.4%），如圖 2 ；而土石流災害風險極高的潛勢溪流數量則由基期 46 條增加至短期 50 條（增幅為 8.7%），如圖 3 。
   
   
   圖 2 　研究區域於未來短期（ 2020~2039 ）崩塌災害風險圖
   
   圖 3 　研究區域於未來短期（ 2020~2039 ）土石流災害風險圖
   
   圖 4 　短期（ 2020~2039 ）東勢區崩塌災害風險圖
5. 鄉鎮崩塌災害風險圖建置成果
   　　於研究區域劃分採用坡面單元劃分法，提供更高解析度之風險圖，並依據上述氣候變遷評估與坡地災害風險圖建置流程，針對東勢區進行基礎資料與災例之蒐集，建置鄉鎮崩塌災害風險圖。圖 4 為東勢區短期崩塌災害風險圖，可看出短期極高風險之面積大幅增加，增值為 15 公頃，有助於評估鄉鎮之災害風險。

圖5 危險聚落易致災性評估作業流程

四、研擬災害風險圖 於防災規劃之應用

　　基於未來實際坡地防災之需求，建立應用鄉鎮崩塌災害風險圖之流程，如圖 5，建議可先將風險高以上之坡單元套疊地質災害敏感區與保全對象圖層，經由內業作業初判其立即危害性後，再透過現地調查覆核，給定適當的調適因應策略。

五、結論

　　綜上所述，為因應氣候變遷的衝擊，除須瞭解當前的情況外，亦須預測未來情況之變化，故本文結合雨量資料、歷史災例、地文因子檢定結果，建立大甲溪流域內崩塌及土石流發生潛勢影響評估模式，並結合區內保全對象等資料，製作完成研究區域現況及未來短期及長期之坡地災害風險分布圖層，透過評估結果，提供大甲溪流域地區未來可能發生坡地災害的潛勢資訊，以強化面臨極端天氣事件之災害調適能力，達到災害防護效益提升之目標。