
增刊1
福建地质GeologyofFujian
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卫星影像结合河溪级序与QUPSUM于土石流发生基准之研究
一以浊水溪流域板岩区为例
Theempiricalrainfallthresholdstotriggerdebrisflows:Anexample fromZhuoshuiRiverwatershedofCentralTaiwan
林庆伟张维怒?蔡在崇?刘等恒
(1.国立成功大学地球科学系,台南,70101;2.国立成功大学防灾研究中心,台南,70101)
崩塌与土石流是台湾山区常见地表地质作用,亦是台风豪雨期间造成台湾岛山区居民财务损失重要致灾现象,尤其在超大降雨时,常发生土石流,造成桥梁、道路与民房损毁。在诸多土石流调查与研究中,土石流与降雨的关系研究因受限于现地监测资料,进展较缓。该研究利用SPOT及福卫二号卫星影像,判释台湾中部浊水溪流域板岩区内,自1996年贺伯台风,1999年“921”集集地震至2008年卡攻基台风所造成土石流事件,透过土石流发生地点对应雨量的分析,取得土石流对应该降雨事件有效累积雨量(R)及最大时降雨强度(I)及降雨延时(T),进行土右流发生基准IR值与I-T直率定,并将具相同河川级序溪流归为同一类以进行土石流分群,增加统计分析时样本数进行土石流发生基准率定研究。
河川级序所代表的意义为该溪流在整个流域内所在的位置及支流汇集数量,其反映的是不同尺度集水区地形条件与集流面积,土石流发生潜势与集水区面积及集水区坡度关系密切,研究中采用所修正的河川级序定义,并使用40m网格数值地形模型,依据不同河川级序的集水区面积、溪流坡度及长度的比例关系设置门槛值,划定研究区内不同级序的溪流集水区。一般而言,河川级序越小,其集水区面积越小、坡度越陡、溪流长度越短;反之,河川级序大者,其集水区面积亦大、坡度较缓、溪流长度较长。相同河川级序的集水区其面积、溪流坡度及长度等条件会较为接近。以有效集水面积大于3hm且下游出口处河道坡度大于土石流淤积最小坡度(3°)作为土石流潜势集水区的门槛值,从描绘的全部集水区中筛选出符合土石流发生地形条件集水区单元。
透过4次台风豪雨事件前后期卫星影像集水区崩塌地及河道变异的分析,并检视溪流谷口扇状地或堆积区位置的变化,判释出土石流发生位置;结合前述土石流潜势集水区资料,得到在级序一土石流总数为143条、级序二为162条、级序三为84条。结合对应位置的雨量资料,率定其发生基准。
雨量资料在2006年之前为中央气象局雨量站时雨量资料,应用克利金法空间内插得知;中央气象局剧烈天气监测系统(QPESUMS)建置完成后,雨量资料则为该系统所得的雨量资料。QPESUMS系统以位于五分山、花莲、七股及垦丁等4座都卜勒雷达站构成的气象雷达网为基础,辅以气象卫星、地面雨量站、闪电观测资料,并结合分析模式进行定量降雨
收稿日期:2010-08-20
作者简介:林庆伟(1958-),男,副教授,长期从事地壳变形监测和数值模拟研究万方数据