電子報
臺灣位於「歐亞大陸板塊」與「菲律賓海板塊」間，兩板塊的相互碰撞作用造就了現今所看到的高山、丘陵等地貌。此外，臺灣也位於「副熱帶季風」與「熱帶季風」的大陸邊緣之二季風氣候區的交界處，因此除了季節交替的鋒面影響，也有在冬季從北方帶來的潮濕東北季風，還有在夏季從南方帶來的潮濕西南氣流，以及在夏、秋兩季的颱風，都在臺灣降下了可觀的降雨量。豐沛的降雨會加速近地表處岩層的風化，因此造成山地與丘陵地邊坡的不穩定，因而產生地滑、崩塌與土石流等的自然現象。
受到氣候變遷極端降雨影響，土砂災害發生規模急遽增加，並可能進一步擴大成為大規模崩塌，例如民國98年莫拉克颱風期間，高雄市甲仙區小林村的獻肚山發生大規模崩塌面積超過200ha。崩塌土石亦阻塞河道形成堰塞湖後潰決，其潰決洪峰沿河道沖刷兩岸，造成下游嚴重淹水等複合型災害。
莫拉克風災後，經濟部中央地質調查所、農委會林務局及水保局等機關啟動大規模崩塌潛勢區調查發現，全臺具大規模崩塌潛勢者共計9,000處以上，多數位於高山無人居住地區。在極端降雨情境下仍有可能引發大規模崩塌及其所衍生之複合型土砂災害，對下游保全對象具嚴重危害影響，需要持續調查及關注。因此本期電子報將以112年受卡努颱風衝擊下南投縣仁愛鄉土砂淤積嚴重的塔羅灣溪上游大規模崩塌潛勢區為例，利用多時期衛星影像與國內外研究成果，介紹大規模崩塌潛勢區坡面之不安定土砂變遷軌跡與可能樣貌(如圖1)，以及未來待克服的研究課題。
大規模崩塌之發生機制複雜，且坡面形變與時間具相關性，當邊坡出現變形徵兆後，在重大事件（如地震或豪雨）進一步驅動下，可能誘發其變形量之增加（啟動條件），這個過程可以用應變—時間曲線來表示（如圖2）。其中坡面變形階段之增加應變量則可依照變形速度分為減速變形、等速變形及加速變形等三個階段。因此，透由高精度數值地形為基礎，結合地形開闊度及坡度的紅色地圖，其可加以判別坡面特徵及具有崩塌潛勢的地點 (農村水保署，2023)。
另外，從日本學者中村浩之(2011)研究成果，對於邊坡土砂災害的階段變化，其將邊坡變位量與坡面長度之比例，依其比例關例各案例中歸納出分類屬地滑、山崩及土石流等三大類別(如圖3)，以利研究與判斷。
藉由國內外研究與案例彙整，歸納出了大規模崩塌的相關地形特徵(如圖4)，藉由這些特徵，我們便能結合多期遙測影像，了解既有的大規模崩塌潛勢區地形樣貌，作為進一步防災相關應用。
依據前人研究之大規模崩塌所具有的地形特徵，我們可進一步探討大規模崩塌潛勢區之坡面崩塌歷程演變。藉由農村水保署BigGIS平台所收錄長時期航遙測資料，以南投縣仁愛鄉塔羅灣溪上游崩塌地(TWD97: 272636, 2657226)為例，最早能夠追溯至冷戰時期的軍事偵察用Corona衛星(1969年)，原本圖台收錄了兩期，很遺憾其中一期剛好被雲覆蓋，但很幸運的！另外一幅沒有！雖然比例有些微變形，但藉由地貌定位以及人工智慧調色，仍可以看出半世紀前，已經有部分崩塌，崩崖處即便在後續雖有植生復育，崩塌區域仍有擴大跡象(如圖5)。
再者，從2016年高精度UAV正射影像中發現，其坡面之冠部區域雖有部份植生復育，從植被與崩塌裸露顏色與地形之連續性來看，已有裂隙產生；在2022年，雖有植生恢復，但參照前期2010至2015期間紅色地圖資料來看，坡面上已有明顯的蝕溝發育且坡址處具河道邊坡沖蝕現象，整體坡面具有滑動崩落之趨勢(如圖6、8)；在2023年不同時期與衛星來源的影像資料顯示，其坡面上裂隙範圍有擴大且明顯呈現該滑動區之塊體形狀 (如圖6、7)。
應用多時期遙測影像，結合紅色地圖及地形圖資，將能夠逐步掌握大規模崩塌的前期特徵，做為持續觀測與風險評估的基礎。利用BigGIS圖台上豐富圖資，可以發現，多數大規模崩塌潛勢區分布在集水區上游的國有林班地內，然而當我們加上水系或土石流潛勢溪流相關圖資後(如圖9)，可以發現到，上游崩塌後的不安定土砂，將隨著時間往下游遞移，將對下游產生不同程度的影響。而當我們初步掌握這些潛勢區輪廓後，下一步要思考的，便是如何評估風險及研擬防減災對策。
大規模崩塌潛勢區有可能在崩塌後，衍生不同的土砂災害(如圖10)。隨著氣候變遷及極端降雨情境下所導致坡面災害風險增高，產官學研各單位正積極透過多元遙測技術評估大規模崩塌潛勢區及其不安定土砂風險，以及利用科學方法分析對下游可能的衝擊影響，除評估各不安定土砂區位及風險潛勢外，其預防、整備、應變等各項策略與行動方法將是未來產官學研優先合作與重點推動的課題。
1.Saito, M. Forecasting the time of occurrence of a slope failure. In Proceedings of the 6th International Conference on SoilMechanics and Foundation Engineering, Montreal, Canada, 8–15 September; 1965; pp. 537–541.
2.Tsai Y-J, Syu F-T, Shieh C-L, Chung C-R, Lin S-S, Yin H-Y. Framework of Emergency Response System for Potential Large-Scale Landslide in Taiwan. Water. 2021; 13(5):712.
