1. 莫拉克颱風高雄縣甲仙鄉小林村及那瑪夏鄉、桃源鄉致災原因調查期末報告簡報 簡報單位：中國土木水利工程學會 計畫主持人：陳清泉 教授 簡報人：李咸亨 院長 (協同主持人兼發言人) 中華民國九十九年二月一日 中國土木水利工程學會 Chinese Institute of Civil and Hydraulic Engineering 1

2. 專案委員 計畫主持人：陳清泉 教授 (國立台灣大學土木工程系名譽教授) 協同主持人兼發言人：李咸亨教授 (國立台灣科技大學營建工程系) 2

3. 專案諮詢顧問 3

4. 4 簡報大綱 前言 1 2 計畫區調查說明 3 越域引水隧道鑽炸之影響 4 致災原因 5 結論與建議

5. 5 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 前言

6. 6 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.2-1 地理位置

7. 7 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.2-4 地形與地質條件 那瑪夏鄉：三民頁岩 呈現低緩丘陵地形 那瑪夏鄉：長枝坑層 多處呈斜山脊順向坡 達卡努瓦 瑪雅 那瑪夏鄉：紅花子層 成峽谷地形 小林村：唐恩山砂岩 多處呈豬背山地形 南沙魯 勤和 小林 桃源 桃源鄉：潮州層 硬頁岩、板岩夾砂岩 小林村：鹽水坑頁岩

8. 8 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.2-4 主要地質構造 老人溪向斜 紅花子背斜 老人溪背斜 小林斷層 高中斷層 小林向斜 土壟灣斷層 甲仙斷層 五里埔斷層 旗山斷層

9. 9 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.2-33 超大雨量- 台灣歷年單日最大降雨量

10. 10 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.2-27 超大雨量-莫拉克颱風總累積雨量 (位桃源鄉) (資料來源：經濟部水利署)

11. 11 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.2-33 超大雨量-莫拉克颱風總累積雨量 (資料來源：經濟部水利署)

12. 12 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.2-32 超大雨量-世界極端降雨比較 (資料來源：經濟部水利署)

13. 表2.4.5世界極端降雨紀錄比較表 13 P.2-32 （資料來源：水利署）

14. 14 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.3-16 莫拉克颱風後總崩塌面積 總崩塌個數：880個 4 總崩塌面積：2058公頃 3 小 林 村 ：崩 塌130處，685公頃 1 南沙魯村：崩塌245處，452公頃 2 2 瑪 雅 村 ：崩 塌198處，313公頃 3 5 達卡努瓦：崩塌148處，491公頃 4 1 勤 和 村： 崩 塌159處，117公頃 5 越域引水隧道

15. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 15 P.5-62 致災原因 ○：主要致災之原因。 △：有影響生計，但未達致災程度之原因。 ×：未達影響程度之原因。 抽絲剝繭法(削去法)

16. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 小林村-土資場之影響 16 P.5-42 旗山二號 土資場土方量 ：16.7萬立方公尺 (=15萬+1.7萬) 小 林 村 致 災：2,503萬立方公尺 旗山三號

17. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 17 P.5-42 小林村-伐林造林之影響 小林村崩塌地造林紀錄-20林班 447 453 20 452 452 21 (資料來源：農委會林務局98年11月19日簡報資料)

18. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 18 P.5-40 小林村-伐林造林之影響 小林村崩塌地造林紀錄-21林班 (六龜分局長王泰生所提民國75年伐林區) 20 21 (資料來源：農委會林務局98年11月19日簡報資料)

19. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 19 楠峰橋 P.5-34 08/09 00:00 杉林大橋(2) 08/09 00:00 楠峰橋 旗山溪 小林村-淹水之影響

20. 20 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-1 越域引水鑽炸震動影響評估方法

21. 21 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-2 A-1.理論分析-一般震波傳遞理論

22. 22 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-5 A-1.理論分析-經驗公式 前蘇聯薩道夫斯基公式 日本雜喉謙公式

23. 23 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-6 A-2.理論分析-盆地效應理論

24. 24 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-8 A-2.理論分析-應力波路徑效應理論

25. 25 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-15 b.鑽炸震動試驗-施炸及量測點位 施炸點： 西隧道內2處 量測點： 佈設16處微震計

26. 26 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-15 b.鑽炸震動試驗-施炸及量測點位 隧道口附近朝小林村及民族村方向各佈設21個垂直向速度計。

27. 27 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-10 b.鑽炸震動試驗-預定施炸位置 西隧道東段-第2處迴車道(里程：10K+907m~10K+915m) -第4處迴車道(里程：11K+829m~11K+837m)

28. 28 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-24 C-1.施工震動量測紀錄 監測之時間 勤和村：93年9月10至98年7月18 南沙魯村：93年9月10至98年7月18 頂坪林村：94年1月15日至98年7月20日 監測之頻率 (95年12月20日至98年8月6日)進行鑽炸 每季執行震動量測工作一次，每次兩日，每小時量一次，共48筆資料

29. 29 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-23 C-1.施工震動容許指標 日本震動規制法施行規則道路震動限度 註：1.日本環境廳振動測定 第一種區域類似我國環境噪音品質標準之第一、第二類管制區 第二種區域類似我國環境噪音品質標準之第三、第四類管制區 我國環境噪音品質標準之分區表

30. 30 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-25 C-1. 震動量測紀錄-背景震動資料

31. 31 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-25 C-1.施工震動紀錄-施工階段資料

32. 32 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-25 C-1. 震動量測紀錄比較 背景資料震動紀錄 - 0.60 % 超過限制指標 施工階段震動紀錄 - 0.51 % 超過限制指標 0.51 % < 0.60 % 意即施工階段震動比平日背景震動資料小， 可說是鑽炸震動不比一般震動影響大， 所以，隧道鑽炸震動沒有達到破壞影響程度。

33. 33 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-26 C-2.施工炸藥量分析 一輪進炸藥最大使用量 (資料來源：水利署提供之隧道開挖炸藥使用統計表) 東隧道：182.06kg(民國97年7月31日00時25分) 西隧道：160kg(民國98年3月7日17時35分) 延時開炸炸藥最大使用量(延時五次) 東隧道：182.06kg/4 次= 45.51kg (高估) 西隧道：160kg/4 次= 40 kg(高估)

34. 34 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-27 C-2.施工炸藥釋放之能量分析 1kg的TNT炸藥爆炸 4.184*1015爾格(erg)之能量 Gutenberg & Richter, 1956： log E =1.5M+11.8 其中，E：能量 (erg) M：地震芮氏規模

35. 35 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-27 C-2.炸藥&地震釋放之能量分析 炸藥量與能量、地震規模之關係

36. 36 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-28 C-2.炸藥&地震釋放之能量比較 地震規模與能量之關係 2人死亡；42人受傷

37. 37 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-28 C-2.炸藥&地震之能量比較 95年恆春地震炸藥量約475,000,000 kg ， 即能量約1.99*1022 爾格(erg) ， 東隧道延時開炸最大炸藥用量約45.51 kg ， 即能量約1.67*1015 爾格(erg) 東隧道合計開炸最大炸藥用量約180 kg ， 即能量約7.63*1015 爾格(erg) 恆春地震能量約為隧道延時開炸最大能量的10,000,000倍， 即1000萬倍。 恆春地震能量約為隧道合計開炸最大能量的2,500,000倍， 即250萬倍。

38. 38 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-27 C-2.施工炸藥釋放之人民觀感分析 炸藥量與能量、地震規模之關係 我國氣象局地震強度分級標準 2.3 2.8 ※ 1 gal = 0.001 g ÷ 0.01 m/s2 (g：重力加速度 9.8 m/s2) ※ 超過120 gal時，將會開始產生結構設施之破壞情形

39. 39 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 D.鑽炸震動之氣象局地震網

40. 40 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-34 D. 氣象局地震網可量測站位置 (資料來源：中央氣象局網站)

41. 41 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.4-34 D. 氣象局地震網量測資料分析 鑽炸時間-(1) 2008/03/04 05：12 (2) 2009/02/12 00：48 (大埔地震站資料) (桃源地震站資料) 甲仙地震站資料)

42. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.5-39 小林村-隧道鑽炸震動之影響 42

43. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 小林村-超大雨量 43 P.5-3 甲仙站總雨量 2076mm(8/5~8/10) 1小時最大降雨量94mm 2小時最大降雨量172.5mm

44. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.5-10 小林村-超大雨量導致大規模山崩 44 大規模山崩臨界雨量：(1)降雨強度40mm/hr (2)總雨量1700mm

45. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.5-49 小林村-土石流之影響 角埔溪災前影像 A 角埔溪災後影像 A A 小林村九鄰 45

46. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.5-26 小林村-導致坍方之臨界雨量 46 沿岸坍方臨界雨量：總雨量800mm

47. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 小林村-大規模山崩之影響 47 P.3-8 崩塌高程差：85.6m 崩塌土石方：2,503萬m3 (崩坍區) (堆積區) (資料來源：農委會林務局98年11月19日簡報資料)

48. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 48 P.3-21 小林村大規模山崩後現況 1 2 1 砂、頁岩互層順向坡崖壁 源頭崩塌地層區外追蹤 2 3 4 3 4 5 地表逕流沖積扇及砂岩露頭 順向坡豬背山地形 6 5 6 土岩界面滑動擦痕 卵礫石層下伏鹽水坑頁岩 7 8 7 8 角埔溪土石流沖積扇 堰塞湖潰決後河床現況

49. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 小林村-大規模山崩之順向坡照片 49 P.3-37 順向坡豚背山地形 3 頁岩互層順向崖坡 2

50. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 小林村-大規模山崩之順向坡照片 50 P.3-34 順向坡光滑砂岩露頭 5 光滑岩面之擦痕

51. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 小林村-順向坡山崩3D圖示 51 P.3-51 B C A A B C A B B A

54. 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 54 P.附錄-34 小林村受災歷程

55. 55 4.致災原因 2.計畫區調查說明 3.越域引水隧道鑽炸之影響 1.前言 5.結論與建議 P.3-16 小林村不是唯一崩塌受害者 總崩塌個數：880個 4 總崩塌面積：2058公頃 3 小 林 村 ：崩 塌130處，685公頃 1 南沙魯村：崩塌245處，452公頃 2 2 瑪 雅 村 ：崩 塌198處，313公頃 3 5 達卡努瓦：崩塌148處，491公頃 4 1 勤 和 村： 崩 塌159處，117公頃 5 越域引水隧道

56. 簡報結束 敬請指教 56