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臺灣坡地災害管理策略之演進與發展

尹孝元 1 王晉倫 1 簡以達 1 詹錢登 2 王志賢 3

農業委員會水土保持局 1 國立成功大學水利及海洋工程學系 2 成功大學水土保持生態工程研究中心 3

摘 要 臺 灣 由 於 特 殊 的 氣 候 條 件 與 脆 弱 的 地 質 特 性，每 年 均 會 發 生 多 起 豪 雨 及 颱 風

事 件，加 上 地 震 發 生 頻 繁，致 使 山 區 經 常 發 生 土 砂 災 害，依 災 害 防 救 法 規 定，行

政 院 農 業 委 員 會 為 土 石 流 災 害 業 務 中 央 主 管 機 關，自 民 國 85年 賀 伯 颱 風 後，便 著手 投 入 研 擬 坡 地 災 害 管 理 策 略，並 進 行 土 石 流 潛 勢 溪 流 的 調 查 與 劃 設，但 近 年 來

隨 著 氣 候 劇 烈 變 遷，暴 雨 事 件 之 頻 率、範 圍 及 強 度 等 大 幅 增 加，如 莫 拉 克 颱 風 便

是 極 端 水 文 事 件 之 代 表 性 案 例 之 一 ， 在 高 強 度 、 長 延 時 與 大 範 圍 的 降 雨 作 用 下 ，

土 砂 災 害 的 形 成 將 不 在 局 限 於 單 一 地 區 或 單 一 個 案，廣 域 性 及 複 合 型 土 砂 災 害 將

使 得 坡 地 災 害 管 理 面 臨 更 嚴 峻 的 挑 戰，為 了 減 少 土 砂 災 害 帶 來 的 衝 擊，政 府 機 關

應 持 續 精 進 坡 地 管 理 策 略 。

而 坡 地 災 害 管 理 策 略 最 重 要 的 課 題，便 是 以 警 戒 發 布、地 方 政 府 配 合 進 行 疏

散 避 難 為 基 礎 的 軟 體 防 災 手 段 ， 本 文 將 以 3大 面 向 對 災 害 管 理 策 略 的 發 展 進 行 探討；首 先 為 多 元 防 災 預 警 機 制 的 發 展，莫 拉 克 颱 風 前 主 要 防 災 預 警 對 象，仍 著 重

在 土 石 流 潛 勢 溪 流，但 隨 著 複 合 型 土 砂 災 害 威 脅 日 益 增 加，災 害 預 警 對 象 已 逐 步

朝 大 規 模 崩 塌 與 淺 層 的 岩 屑 崩 滑 可 能 的 發 生 機 制 進 行 研 究；而 預 警 的 發 布 需 仰 賴

可 靠 的 降 雨 及 預 報 資 訊，預 報 精 度 及 早 期 預 警 能 力 的 提 升 為 另 一 項 發 展 重 點，現

階 段 雨 量 除 參 考 地 面 雨 量 站 量 測 結 果，並 納 入 氣 象 局 雷 達 估 計 降 雨 與 定 量 降 水 預

報 作 為 輔 助，除 可 讓 預 警 發 布 範 圍 更 細 緻 化，並 因 預 報 雨 量 的 納 入 而 達 到 了 提 前

示 警 之 目 的，如 入 夜 前 紅 色 警 戒 發 布 提 醒；再 者，為 因 應 氣 候 變 遷 引 發 之 劇 烈 降

雨 情 勢，針 對 短 時 間 發 生 之 強 降 雨 特 性，依 據 不 同 的 降 雨 型 態，提 出 土 石 流 警 戒

基 準 值 動 態 調 整 機 制 與 間 歇 性 短 延 時 降 雨 土 石 流 警 戒 發 布 機 制，以 完 善 坡 地 災 害

應 變 管 理 。

關鍵字：災害管理策略、土石流警戒、坡地災害

一、前言

臺灣山坡地約佔全部土地面積的四分之三，再加

上因先天上地理環境特殊，不僅地勢陡峻、地質脆弱、

河短流急，加上颱風、豪雨以及地震頻繁，依據世界

銀行 2005 年出版的「天然災害熱點：全球風險分析」（Natural Disaster Hotspots: A Global Risk Analysis）報告指出，臺灣有超過 90%的面積及 95%以上的人口，可能遭受到三種以上的土砂災害威脅，為世界上最易

受到天然災害衝擊國家之一。此外，在過去數十年間，

全球暖化所形成氣候變化異常，以使得降雨型態發生

很大的改變，依據氣象局雨量統計資料顯示，雖然近

數十年間，年雨量變化不大，但平均降雨日數卻有顯

著的減少，這意味著，每場降雨發生時，其總降雨量

與強度將會相對的增加。 雖然自民國 79 年歐菲莉颱風造成花蓮縣秀林鄉

銅門村嚴重土砂災害之後，農委會水土保持局便開始

進行土石流災害防治，除辦理土石流潛勢溪流的調

查、劃設及特定水土保持區的管理工作外，並從 92 年開始投入土石流災害預警研究，2 年後公開全臺土石流警戒基準值以及運行土石流災害預警；但 98 年莫拉克風災帶來的高 強 度 、 長 延 時 與 大 範 圍 的 降

雨，引 發 複 合 型 的 大 規 模 土 砂 災 害，對 於 農 委

會 水 土 保 持 局 單 一 防 災 預 警 系 統 的 坡 地 災 害

管 理 策 略 已 不 足 以 負 荷 多 型 態 的 災 害 應 變 需

求，為 加強「災害管理」技術及機制，提升大眾對坡

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地災害之應變能力之目標，本文將從多元防災預警機

制的發展、預報精度及早期預警能力的提升與因應氣

候變遷引發之強降雨現象等 3 大方向來進行探討。

二、發展多元防災預警機制

由於全球暖化導致氣候變異，全球及臺灣地區劇烈降雨

有增加趨勢，特別是莫拉克颱風後，暴雨事件之發生頻率、

影響範圍及強度等皆大幅增加，坡地土砂災害已由過去單一

類型土砂災害，逐漸轉變為複合型土砂災害，單一災害型態

(土石流)之的預警系統已不足以應付；因此98 年莫拉克風災後除持續檢討與更新現有的土石流預警機制外，並著手研究

與開發淺層崩塌及大規模崩塌的預警機制，期待能整合土砂

災害聯合預警機制，而目前各類土砂災害預警機制發展概略

說明如下：

圖1 多元土砂災害預警發展歷程

1.土石流防災預警機制

為了減少土石流災害衝擊，農委會水土保持局自

81 年開始投入進行土石流潛勢溪流的調查與劃設，並將部分土石流災害發生敏感區域，劃設為「特定水土

保持區」，對坡地開發、使用行為進行管理或管制，

初步發揮防制水土災害發生或降低災害影響程度，但

在經歷 85 年賀伯颱風及 90 年桃芝與納莉颱風後，農委會水土保持局意識到坡地防災不僅僅在於坡面使

用的管理或工程方法上的抑制或抑止，適當的災害預

機制，更能有效的發揮避災與減災的功能，遂於 92 年積極進行土石流災害預警機制的研發，並提出以降雨

強度與有效累積雨量作為評估指標，透過機率式概念

訂定全臺土石流發生警戒基準，以協助地方政府疏散

撤離運用，且為完善土石流警戒作業機制與提升發布

成效，每年均會針對警戒基準值與參考雨量站進行檢

討及調整。

而在警戒預警上則以土石流發生降雨驅動指標

(Rainfall Triggering Index, RTI)來評估土石流災害發生之可能性，其定義為降雨事件某時刻的小時降雨強度 I 和該時刻之前的總有效累積雨量 Rt 的乘積，即

tRTI I R

基於警戒預警工作應朝向「簡單明暸、易於操作」的目

標、農委會水土保持局94 年為落實土石流警戒政策，設定在降雨強度10 mm/hr 的條件下，將原本的降雨驅動指標值簡化為僅採有效累積雨量之警戒基準值，並以50mm 為1 個級距進行劃分，訂定各鄉鎮區之土石流警戒基準值，但98 年莫拉克颱風後，臺灣中南部山區受極端降雨事件影響，產生嚴重

之土砂災害，考量坡地受創嚴重短期內難以復原，因此針對

莫拉克颱風受災區，除進行土石流警戒基準值重新檢討，調

降部分地區警戒值外，並將級距下限調整至200mm，如圖2所示；此外，為完善土石流應變機制，除進行警戒值調整外，

也同步檢討新增潛勢溪流及強化土石流防災教育宣導，其中

土石流潛勢溪流數量由 98 年災前的 1,420 條，至 99 年增為1,552 條，而本年度(108 年)則因應颱風豪雨事件影響增為1,725 條(詳圖3 所示)；且為將防災策略落實於管理層面並制度化，遂逐步擬定相關作業要點，如：土石流潛勢溪流劃設

作業要點、土石流災害中央災害應變中心作業要點及行政院

農業委員會水土保持局固定式土石流觀測站建置作業要點

等，以 完 善 坡 地 災 害 應 變 管 理 機 制 。

圖2 土石流警戒值因應莫拉克風災調整情形

圖3 土石流潛勢溪流歷年數量變化統計

3

2.淺層崩塌預警研究

考量淺層崩塌對坡地聚落之威脅，農委會水土保持局自

103 年起開始進行淺層崩塌預警模式研究，提出以降雨強度-有效累積雨量建構淺層崩塌降雨驅動指標(Landslide Rainfall Triggering Index, LRTI)，用以評估降雨觸發淺層崩塌的可能性，指標採用 3 小時平均降雨強度與有效累積雨量 (包含當場累積雨量與前期7 天降雨)等2 項降雨參數，以乘積方式進行模式建構，即

3LRTI I Rt

但由於山區淺層崩塌可能發生之地域廣大，需加

以界定其可能發生之潛在區位，現階段採用地質調查

所「岩屑崩滑潛勢圖」作為劃定基礎，套疊「山崩與

地滑地質敏感區圖」、歷史災害點位、縣市門牌系統

資訊、數值高程圖及坡向分析圖等資訊，界定出可能

影響聚落安全之淺層崩塌坡面(詳圖 4)；而在淺層崩塌預警值訂定方面，為考量未來聯合預警整合問題，將

現行採用 3 小時平均降雨強度及有效累積雨量乘積之方式，轉換為採用 3 小時累積雨量與有效累積雨量雙參數進行設定，並逐步建構預警發布機制，淺層崩塌

預警機制發展流程如圖 5 所示。

圖 4 影響聚落安全之淺層崩塌坡面單元劃定示意

圖 5 淺層崩塌研究發展流程

3.大規模崩塌研究

因莫拉克颱風於臺灣中南部山區引發大範圍、高強度、

長延時的降雨，強大雨勢使得同一區域同時誘發深層與淺層

等不同規模的嚴重崩塌事件，突顯出大規模崩塌所造成之災

害，未來恐對臺灣坡地聚落造成嚴重的威脅，因此，大規模

崩塌減災策略的發展已刻不容緩，近年來已透過研究的投入，

針對大規模崩塌發生的風險進行鑑別，透過遙測影像、高精

度數值地形及現地調查等方式，掌握潛在大規模崩塌區位；

並以發生度、保全度及活動度等3 項指標，以及大規模崩塌潛勢區劃設結果(圖6)，評估發生及致災的風險程度；最終在風險處理方面，除嘗試建立大規模崩塌降雨基準值外，並藉

由衛星影像及地面觀測系統的建置，持續掌握大規模崩塌潛

勢區的活動情形(圖7)，整體防減災執行策略如圖8 所示。

圖 6 大規模崩塌潛勢區影響範圍劃設示意

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a.衛星雷達持續掌握活動變形區塊 

b.地表位移觀測系統 

圖 7 大規模崩塌潛勢區活動監測

圖 8 大規模崩塌防減災執行策略

三、提升預報精度及早期預警能力

臺灣現行的土砂災害預警作業，均非常仰賴雨量

站所觀測之降雨數值，唯其部分區域或山區地形較為

複雜，且分布密度仍有不及之處，將對警戒發布作業

的成效有一定的影響性。而近年來由於雷達估計降水

(QPE)技術已見趨成熟，透過雷達回波強度所推估之降雨估計量，再經地面雨量站進行校驗後，可提供大

範圍且高空間解析度(1.3km x 1.3km)的即時降雨資

訊，其估算結果若可運用至土石流防災預警作業，對

目前雨量站涵蓋度不足之地區，將可有效提昇警戒發

布成效。但雷達估計降水產品為網格式資料 (面形式) 與現行土石流警戒發布作業採用代表雨量站之單點

觀測結果 (點形式) 有所不同；因此，在導入雷達估計降水產品，供土石流警戒發布之作業時需採第三四

分位法進行區域代表雨量的計算，即將土石流警戒區

內所涵蓋的雷達估計降水格網，透過統計方法，轉換

為一虛擬雨量站(如圖 9)，經由雷達估計降水資料的輔助除可提升警戒發布成效外(如圖 10 所示)，更可作為協助判斷雨量站異常狀態之用。

而近年度在土石流警戒預報雨量方面，納入中央氣象局

定量降水預報，由於定量降水預報相較於過去採用之風雨預

報單，可提供更細緻的降雨空間分布預估值，有助於提升土

石流黃色警戒發布的準確度；且預報雨量額外提供之未來24小時雨量外延預報，更可強化土石流警戒的早期預警能力，

在當日下午至入夜前發布的報次中，便可針對目前發布黃色

警戒地區，於晚上可能達到紅色警戒的地點進行評估(如圖11所示)，並發布入夜性提醒，以增加防救災單位疏散之應變時間及避免夜間疏散所面臨之問題。

圖9 雷達估計降水區域代表雨量估算示意

圖10 雷達估計降水輔助土石流預警發布案例

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圖11 運用定量降水預報強化早期預警能力

四、因應氣候變遷引發之強降雨現象

莫拉克風災後，因氣候變遷所引發之強降雨現象

已成常態，由於現行土石流應變機制主要依據有效累

積雨量作為警戒發布之依據，當降雨過程中短時間內

發生劇烈雨勢或劇烈雨勢連續數日間歇性發生，將可

能產生警戒應變不及、災害發生時有效累積雨量尚未

達警戒值或衍生警戒發布困擾等問題。目前針對短時

間發生之強降雨情況，依據不同的降雨型態，有 2 種

不同的處理方式；第一類為：土石流警戒基準值動態調

整機制，主要適用於較長延時之連續向降雨(如圖 12)，

該機制架構在原公告之土石流警戒基準值基礎上，當

降雨條件符合三級情勢之一時(詳圖 13 所示)，便進行

土石流警戒基準值的動態性調降(暫時性)，並以調降後

之值作為土石流警戒發布之依據，當土石流警戒基準

值一旦經動態調整後，在該雨場結束之前，皆以調整後

的警戒基準值作為土石流警戒狀態研判依據，雨場結

束後則恢復原值。此機制的應用可有效解決颱風豪雨

期間發生之瞬時劇烈降雨，所造成警戒應變不及的情

形，並可有效提高警戒發布成效。

而第二類則適用於間歇性短延時降雨型態(如圖

14)，由於臺灣地勢、地形複雜且起伏甚大，在夏季期

間因氣流與地形等交互作用下，易產生熱對流或降雨

熱區，使得局部區域短時間發生強降雨情況，如 104 年

6 月 14 日臺北地區午後熱對流旺盛，而發生時雨量達

131.5 毫米之瞬時雨勢，但降雨延時均僅持續 2~5 小時

隨即停止，為避免無效的警戒發布，遂針對此類降雨的

有效累積雨量計算方式進行調整，而降雨是否符合間

歇性短延時之型態判定標準有 2 項指標；(1)降雨開始

發生當下前 12 小時內，並無有效降雨發生(時雨量大於

4mm)，且前 4 日所發生之任一歷史雨場事件，其降雨

延時均未超過 6 小時(含)；(2).本次雨場開始後(時雨量

大於 4mm)至降雨結束前，時雨量大於 4mm 的總時數

不超過 6 小時。當降雨型態皆符合前述 2 項指標，則

判定屬於間歇性短延時降雨型態，在有效累積雨量的

計算上，採用 12 小時衰減進行計算，即降雨計算開始

時間往前 12 小時內雨量不衰減，13 小時~24 小時間之

累積雨量乘上 0.7 ，25 小時至 36 小時乘 0.72；以此類

推，有效累積雨量計算總天數為 4 天。透過此方式可

加速前期降雨衰減量，圖 15 中黃色線段為間歇性短延

時降雨有效累積雨量計算結果，紫色則為現行計算方

式，由圖瞭解該機制的採用可避免無謂的警戒發布。

圖12 土石流警戒基準值動態調整機制適用降雨型態

圖13 土石流警戒基準值動態調機制調降標準

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圖14 間歇性短延時降雨警戒發布機制適用降雨型態

圖15 間歇性短延時降雨有效累積雨量計算結果比較

五、結論

面對全球氣候變遷降雨型態越趨極端之影響，坡

地災害的發生頻率與規模逐漸增加，嚴重威脅山區聚

落的居住安全，完善的坡地災害應變管理策略，為現階

段需優先進行之工作，莫拉克風災後農委局水土保持

局除每年進行土石流警戒值檢討、土石流潛勢溪流調

查與新增及調整警戒發布作業程序外，對於預報精度

及早期預警能力的提升，也與中央氣象局合作，納入雷

達估計降雨及定量降水預報等多元降雨資訊進行應

用，在實際操作上，可增加對現地降雨情勢的掌握、輔

助警戒發布、雨量站異常狀態檢核及提供入夜性警戒

發布示警；而為因應氣候變遷引發之劇烈降雨造成之

警戒發布問題，另擬定土石流警戒基準值動態調整與

間歇性短延時降雨土石流警戒發布等 2 項機制，並持續進行大規模崩塌與淺層的岩屑崩滑研究，期未來能

整合土石流、淺層崩塌及大規模崩塌建構土砂災害聯合

預警機制。

參考文獻

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