核心技術名稱：複合災害模擬分析技術
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核心技術代號：GH0203
一、關鍵挑戰Challenge
說明關鍵技術之研發緣起與應用目標
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
以深層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.深層崩塌山崩目錄建置：以莫拉克颱風後台灣發生之深層崩塌案例為基礎，
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.深層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.深層崩塌形成天然壩情境模擬：利用數值模擬進行深層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。
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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。
地形圖地質圖國有林地深層崩塌及堰塞湖形成潛勢與影響範圍調查評估
研究區選定-濁水溪上游集水區
基本資料蒐集與整理
航照影像
衛星影像雨量資料環境地質E
D
C
F
B
C D 堰塞湖形成之地形與地質特性歸納
深層崩塌山崩目錄建置 E A
研發深層崩塌與堰塞湖形成之潛勢評估流程
歷史深層崩塌案例判釋 檢核與品管編修
驗證比對
深層崩塌調查與機制分析 深層崩塌鑽探成果分析
F G
桔子热量
圖資製作
各階段計畫成果報告
數值地形
B
B D A E F G A 深層崩塌形成天然壩情境模擬地貌表徵分析
曲率特徵分析線理特徵分析地質特徵分析
計畫區深層崩塌判釋 現地調查與檢核
谷口地形特性地層組構特性崩塌地形特徵崩塌堆積特性
室內分析進行材料間之鍵結強度、摩擦係數、消能或回彈係數等力學試驗
地形與地質特性歸納
數值微觀參數轉換
力學參數敏感度測試與修正
歷史案例模擬
模擬結果比對
模擬研究區深層崩塌堆積範圍
豆沙小面包
符合
現場地質調查 符
合
與實際狀況不符 堰塞湖潰壩模擬分析(針對高潛勢範圍)
张晓一天然壩潰壩機制分析 潰壩影響範圍模擬
比例尺1/10,000深層崩塌塌潛勢圖
比例尺1/10,000深層崩塌堆積影響範圍圖 比例尺1/10,000堰塞湖形成潛勢圖
比例尺1/10,000與1/5,000
堰塞湖潰壩後下游保全對象影響範圍圖
好逸恶劳的意思圖1 深層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.深層崩塌目錄(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.深層崩塌形成天然壩特性歸納(圖3)。
4.深層崩塌(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。
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圖2 濁水溪上游潛移型邊坡特徵分析(2011年1月拍攝)1到100的英文
圖3(a) 岩體滑動(Rockslide)或潰坐型(Slump)深層崩塌機制示意圖
圖3(b) 莫拉克颱風前後荖濃溪上游近雲峰西側深層崩塌三維影像圖
圖3(c) 支流兩岸岩屑崩滑轉岩體滑動型深層崩塌機制示意圖
圖3(d) 莫拉克颱風前後荖濃溪(上游段)支流深層崩塌三維影像圖
圖3(e) 岩體滑動轉岩屑崩瀉型深層崩塌機制示意圖
圖3(f) 莫拉克颱風前後小林村獻肚山深層崩塌三維影像圖
圖4 深層崩塌運移與堰塞湖潰壩整合模擬
