不安定土砂危害圖 (Hazard map of the unstable sediment)
崩塌地
一詞係指地表岩土體因重力、降雨或地震等因素失去穩定性而發生墜落、滑動或崩解，以致形成裸露、紊亂的地貌特徵。
不安定土砂危害
不安定土砂係集水區內坡面或河道上，屬暫態平衡或不穩定狀態下之殘坡或河道堆積之大量土砂；在如降雨、地震等一定條件誘發下，其土砂運移行為將造成中下游鐵公路橋梁或重要設施衝擊等災害(如圖 1、圖 2)。
圖1、不安定土砂變遷影像(高雄市桃源區玉穗溪集水區上游殘坡崩塌前、後期影像)
圖2、110年盧碧颱風玉穗溪出流口-明霸克露橋(台20南橫公路)因不安定土砂受災情形
評估方法
一、不安定土砂危害圖分析流程
不安定土砂多數位於集水區上游，其調查工作耗時費力，為評估高潛勢不安定土砂集水區出流點，對鐵公路橋梁或重要設施之衝擊危害，分析方法說明如下：
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高災害潛勢集水區遴選以不安定土砂出流潛勢圖 (以溪流與鐵公路交會點為評估標的)作為基礎， 配合近年重大土砂致災事件、土石流潛勢溪流、殘坡圖、新生崩塌等圖資綜合遴選高潛勢以上不安定土砂集水區，作為優先評估對象。
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降雨情境設定為模擬不安定土砂於不同降雨條件下的潛在運移範圍， 設定 6 組具代表性降雨情境作為模擬輸入條件，包括：
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定量降雨情境：如圖3，以中央氣象署發布之豪雨(24小時累積雨量達 200 mm 以上)為定量降雨起始值，
並以間隔150 mm為區間，逐步往上遞加，以涵蓋土石流與部分大規模崩塌之警戒雨量值，
設定200 mm(豪雨)、350 mm(大豪雨)、500 mm(超大豪雨)、650 mm與900 mm等五種不同強度的降雨量。
圖3、定量降雨情境設定 - 氣候變遷之極端降雨情境：在前述五個定量降雨情境外，參酌 TCCIP 網站-氣候變遷降雨頻率分析-設計暴雨改變率 (如圖 4)， 同時考量水保設施現行防洪設施保護標準之重現期(50年)，來進行氣候變遷下之暴雨改變率(增加幅度)推估查詢。
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以玉穗溪集水區為例，其坐落於高屏溪流域內，考慮氣候變遷，取其200年重現期雨量(1,182.4 mm)。
玉穗溪下游因台20線省道及明霸克露橋橫跨主流，屬重要保全對象，建議選用RCP8.5情境採取保守估計。
經查詢50年重現期之1日50%百分位的未來設計暴雨改變率為25%，
所得極端氣候變遷下之極端雨量如下：玉穗溪之200年重現期之極端降雨值：1,182.4 (mm) × (1+0.25) = 1,478 (mm)。
前述 6 種降雨條件後續將依據殘坡與新生崩塌的不同活動性進行權重調整，模擬其對土砂釋放與運移的影響。
圖4、不安定土砂集水區考量極端降雨情境流程圖
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定量降雨情境：如圖3，以中央氣象署發布之豪雨(24小時累積雨量達 200 mm 以上)為定量降雨起始值，
並以間隔150 mm為區間，逐步往上遞加，以涵蓋土石流與部分大規模崩塌之警戒雨量值，
設定200 mm(豪雨)、350 mm(大豪雨)、500 mm(超大豪雨)、650 mm與900 mm等五種不同強度的降雨量。
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不安定土砂運移數值模擬如圖5所示，不安定土砂運移模擬，採用瑞士聯邦雪崩與山地危害研究所（WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF） 所開發的RAMMS:Debris Flow模式，並依集水區內的殘坡(深層崩塌)與新生崩塌目錄(淺層崩塌)分布，以下列流程進行評估：
由災例之土石流堆積扇隨時間發展之三項幾何參數，作為RAMMS數值模擬回溯災例的驗證指標及檢核土砂影響範圍的依據。圖5、不安定土砂運移及衝擊危害評估流程圖 -
RAMMS數值模擬方法將模式所需之必要參數(如庫倫摩擦係數、紊流黏滯係數、土壤單位重等)，透過現地調查、採樣試驗、文獻蒐整以及歷史事件驗證模擬後， 合理代入模式初始條件(如圖6、圖7)，數值地形則以最近一期之高精度 DEM 進行地形的建模與邊界設定。 不安定土砂釋放採 RAMMS 模式內之塊體釋放法（block-release method），搭配底床可侵淤之動床模擬方式(如圖8)， 模擬殘坡與崩塌土砂如何在不同降雨條件下，於集水區溪流內發生運移、捲增與堆積現象。 模擬完成輸出將各降雨情境下之最大土砂堆積範圍與深度，供危害度圖繪製與保全對象衝擊評估。 本評估受限於模式限制，暫不考慮集水區溪流與匯流口主流之土砂互制現象，僅以單一集水區之土砂出流影響衝擊作為評估標的。
圖6、RAMMS數值模擬流程圖
圖7、RAMMS土砂來源設定方式
圖8、溪流底床潛在最大侵蝕深度估算
二、不安定土砂危害圖資訊說明
藉由本研究所提出之方法，可將篩選出之高災害潛勢集水區進行不安定土砂危害圖產製作業。
如圖9，以花蓮縣秀林鄉大清水溪集水區為例，可見隨降雨累積雨量值增加，大清水溪下游區位之土砂堆積深度與影響範圍面積也隨之加深與擴大，
製作出 24 hr累積 200 mm-1137 mm等六種情境的危害圖。
圖9、大清水溪於不同降雨情境下之不安定土砂危害圖
成果應用
不安定土砂危害圖除了可作為公共政策上循證治理(evidence-based governance)的科學參考依據外，對於主要防減災面向的應用亦包括下列三項(如圖 10)。
圖10、不安定土砂危害圖應用範疇
※免責聲明
本不安定土砂危害圖成果主要用於區域尺度之潛勢辨識與防減災規劃之參考來源之一， 係依據特定降雨情境、既有地形資料及數值模式模擬推估，其結果受限於資料精度、模式假設及自然環境變異，仍具不確定性， 且未涵蓋所有可能之土砂運移機制（如集水區間主支流交互作用等）。 因此，本成果不宜直接作為個別工程設計、施工判斷、交通阻斷或細部安全評估之唯一依據，相關應用仍應配合現地調查、細部測繪與專業判斷綜合評估。
本不安定土砂危害圖成果主要用於區域尺度之潛勢辨識與防減災規劃之參考來源之一， 係依據特定降雨情境、既有地形資料及數值模式模擬推估，其結果受限於資料精度、模式假設及自然環境變異，仍具不確定性， 且未涵蓋所有可能之土砂運移機制（如集水區間主支流交互作用等）。 因此，本成果不宜直接作為個別工程設計、施工判斷、交通阻斷或細部安全評估之唯一依據，相關應用仍應配合現地調查、細部測繪與專業判斷綜合評估。
更多資訊
圖11、BigGIS展示不安定土砂危害圖
參考資料
- Ching-Fang Lee、Chun-Yuan Liu、Chen-Wei Lan、Chun-En Lin、Kuo-Wei Chen、Chen-Yu Chen(2025), Development of The Unstable Sediment Transport Model for Watersheds and Impact Assessment in Taiwan. Japan Geoscience Union Meeting 2025.
- 經濟部中央地質調查所(2010)，易淹水地區上游集水區地質調查及資料庫建置。
- 經濟部水利署(2023)，淹水潛勢圖製作手冊(112年版)。
- 農業部農村發展及水土保持署(2024)，114年集水區不安定土砂運移模式精進與衝擊評估。
- 柳鈞元、李璟芳、陳振宇及陳國威(2024)，多元多期遙測影像分析玉穗溪大規模崩塌地坡體變形與滑動歷程， 中華水土保持學報，第56期，第2卷，45-56頁。
