一、關鍵挑戰Challenge 

1. 結合現場地質調查成果，解決三維邊坡穩定問題與其崩塌機制。
2. 模擬各類型山崩運移過程，評估其速度、動能、運動特性，以供防災應變與工程施工之參考。
3. 模擬各類型山崩運移與堆積分布範圍，評估山崩影響範。

二、流程Process

以大規模崩塌形成堰塞湖潛勢評估為例：

1. 基本資料蒐集與整理：基本資料包含航照與衛星影像、數值地形、地質圖、地形圖、環境地質圖及雨量資料等。
   
2. 大規模崩塌山崩目錄建置：以莫拉克颱風後台灣發生之大規模崩塌案例為基礎，歸納其地貌、地形曲率、線理、地質特性等特徵，再依其歸納經驗判釋計畫區之深層崩塌區位，並輔以現地檢核。
   
3. 堰塞湖形成之地形與地質特性歸納：以室內判釋及調查結果，歸納堰塞湖形成之谷口地形、地層組構、崩塌地形、崩塌堆積等特性。
   
4. 大規模崩塌與堰塞湖形成之潛勢評估：依其所歸納之各項特性與相關研究方法，訂定深層崩塌與堰塞湖形成之潛勢評估流程。
   
5. 現場地質調查與驗證比對：包含現場鑽探與崩塌機制分析，並檢視合理性。
   
6. 大規模崩塌形成天然壩情境模擬：利用數值模擬進行大規模崩塌區材料參數及岩體特性實驗，並經由案例比對後，開始進行情境模擬。
   
7. 堰塞湖潰壩模擬分析：針對堰塞湖高潛勢區位進行潰壩機制分析與情境模擬。
   
8. 成果圖及各階段報告：成果圖以比例尺1/10,000及1/5,000為製圖基準。

 

圖1 大規模崩塌形成堰塞湖潛勢評估研究流程圖

三、成果Result

重要計畫成果內容與工程應用價值：

1. 大規模崩塌目錄(岩體滑動型山崩目錄)。
   
2. 變質岩區板岩邊坡潛移特徵調查分析(圖2)。
   
3. 大規模崩塌形成天然壩特性歸納(圖3)。
   
4. 大規模崩塌(岩體滑動型山崩)運移模擬(採用分離元素法) (圖4)。
   
5. 落石型山崩運移模擬(採用分離元素法)。
   
6. 岩屑型山崩運移程式研發(沿用無限邊坡分析方法) (圖5)。
   
7. 複合型山崩模擬結合虛擬實境。

圖2 濁水溪上游潛移型邊坡特徵分析(2011年1月拍攝)

 

 

圖3(a) 岩體滑動(Rockslide)或潰坐型(Slump)大規模崩塌機制示意圖

 圖3(b) 莫拉克颱風前後荖濃溪上游近雲峰西側大規模崩塌三維影像圖

 

圖3(c) 支流兩岸岩屑崩滑轉岩體滑動型大規模崩塌機制示意圖

 

圖3(d) 莫拉克颱風前後荖濃溪(上游段)支流大規模崩塌三維影像圖

 

圖3(e) 岩體滑動轉岩屑崩瀉型大規模崩塌機制示意圖

 

 

圖3(f) 莫拉克颱風前後小林村獻肚山大規模崩塌三維影像圖

 

圖4 大規模崩塌運移與堰塞湖潰壩整合模擬

 

圖5 麻利都部溪集水區岩屑崩滑型山崩土砂生產分析成果

 

圖6 複合型山崩模擬結合虛擬實境成果(以小林村獻肚山崩塌為例)

 

四、與其他核心技術關連性

1. DM0201-豪雨誘發山崩潛勢評估技術。
2. DM0202-土石流風險評估與災害管理。  

五、重要發表文獻

1. C.M. Lo, M.L. Lin, C.L. Tang, J.C. Hu, 2011, "A Kinematic Model of the Hsiaolin Landslide Calibrated to the Morphology of the Landslide Deposit," Engineering Geology, No.123, pp.22-39.
2. H.T. Chou, C.F. Le, C.M. Lo, Z.P. Lin, 2012 "Landslide and alluvial fan caused by an extreme rainfall in Suao, Taiwan," 11th International Symposium on Landslides (ISL) and the 2nd North American Symposium on Landslides, Banff, Alberta, Canada.
3. C.M. Lo, T.Y. Cheng, L.W. Wei, C.Y. Hsiao, C.T. Cheng, M.L. Lin, 2011, "A Kinematic Model of the Hsiaolin Landslide Calibrated to the Landslide Deposition Pattern," The Second World Landslide Forum, Italy, Rome.
4. C.M. Lo, M.L. Lin, C.L. Tang, J.C. Hu, J.J. Dong, C.T. Lee, 2010, "Catastrophic Landslide of Hsiaolin Village Kinetic Process and Deposit through Geomorphologic Analysis and Numerical Simulation," 2010 Western Pacific Geophysics Meeting(AGU) , Taiwan, Taipei.
5. 羅佳明、鄭添耀、林彥享、蕭震洋、魏倫瑋、黃春銘、冀樹勇、林錫宏、林銘郎，"國道3號七堵順向坡滑動過程之動態模擬"，中華水土保持學報，第42卷，第3期。
6. 羅佳明、林彥享、鄭添耀、魏倫瑋、紀宗吉、林錫宏，"遽變式山崩調查與動態模擬之研究"，第十四屆大地工程研討會。
7. 高志文、馮正一、羅佳明，"堰塞壩沖蝕破壞型態之初步顆粒流數值模擬"，2011土木與生態工程研討會。