99年度火炎山自然保留區土石流演變監測

計畫目標：

研究成果：

1. 摘要 本計畫運用航空測量的方法，以農林航空測量所提供的航空照片，觀察下游沖積扇堆積的情況，並利用本研究架設的自計式氣象站的氣象資料，分析土石流發生事件與降雨之間的關係。另外在隧道東、西口部分架設影像監視系統，瞭解保留區內土石流之變化。並利用氣象與影像監測資料，擬訂適當防災機制，以提高苗140線公路上之人車安全。同時本計畫所收集的相關資料，將來也可做環境教育的參考資料。
   2010年在溫度方面1至4月日夜的溫差較大，6月以後氣溫逐漸上升，至8月均溫約30度左右。從本年度雨量統計圖來看，月降雨最大發生在6月為530公釐，其次為7月的463.5 公釐，主要都是豪雨造成的降雨。今年9月的凡那比颱風在火炎山地區雨量並不多。從本年度的降雨資料統計來看，並沒有發生12小時超過100公釐的雨量。在影像的監測上，火炎山隧道東、西口今年呈現穩定的情況，植生生長相當茂密。本年度6月與7月有幾場較大的降雨，從影像中觀察並沒有明顯的土石崩落現象。
   本年度採用高精度 3D 掃瞄儀器，目前共掃瞄3 次，第1、2 次主要在3 號集水區沖積扇上，第3 次在1 號及2 號集水區沖積扇上。分析3 號集水區沖積扇1 月及9 月3D 掃瞄資料結果顯示，本區大部分還是呈現堆積的現象，最大堆積量為2-3 公尺。本年度分析 2009年10月與2008 年9月的數值地形高程資料進行分析比較。
   3 號集水區沖積扇大部分呈現堆積現象，西側堆積高度超過5公尺，部分土石也有跨過2號及3號沖積扇中間土堤。侵蝕的區域主要分布於2 號集水區沖積扇。現場觀察部分，在3號集水區東側有土石被挖取，在沖積扇的邊緣形成3-5公尺高的陡坡；另外在沖積扇上可看到一條溝渠，主要為引導土石往下游堆積，但溝渠上方都堆積鬆散的土石，在豪雨來時溝渠可能很快被淤滿，效果可能有限，應持續觀察颱風豪雨後的土石堆積方式。
   本年度彙整資料收集與監測的成果，編輯一本火炎山地質地形手冊，提供管理處進行解說教育之用。
2. 檢討與建議
   1. 本報告彙整四年來的研究成果，對於火炎山土石流與地形變 遷監測，更清楚瞭解各時期土石流事件的變化過程。
   2. 本研究持續維護及收集自計式測站的氣象資料，部分資料因沒電或儀器損壞造成損失，以經濟部水利署大坪頂雨量站的資料補充。
   3. 從本年度月資料統計圖中顯示，月降雨最大發生在6 月為530 公釐，其次為7 月的463.5 公釐，主要都是豪雨造成的降雨。今年9 月的凡那比颱風在火炎山地區雨量並不多。從本年度的降 雨資料統計來看，並沒有發生12 小時超過100 公釐的雨量。
   4. 在風速風向部分，2010 年1 月至4 月期間，風向大部分為北向，平均風速為1 公尺/秒左右，其中3 月有達到2 公尺/秒以上的風速。5 月至6 月風向則以南北向為主，7 月分以北向為最多，8 月分則又呈南北向的風向為主。
   5. 在隧道東口及西口的及時影像監測儀器，本年度儀器正常運作，由於本年度並沒有較大的豪雨事件，因此沒有土石被搬運，影像中可觀察到植生有越來越多的情形。
   6. 本年度嘗試採用高精度 3D 掃瞄儀器，可觀察公分級的地形變化，目前共掃瞄3 次，第1、2 次主要為3 號集水區沖積扇上，第3 次在1 號及2 號集水區沖積扇上。
   7. 分析 3 號集水區沖積扇1 月及9 月3D 掃瞄資料結果顯示，本區大部分還是呈現堆積的現象，最大堆積量為2-3 公尺。在1 至9 月的掃瞄期間，有工程單位在此區進行土石採取的行為，估計約有2 公尺的挖掘深度，因此實際堆積應該比計算出來的1 公尺來的高，估計堆積高度約3 公尺。西側區域有呈現侵蝕的現象，最大侵蝕量為3-4 公尺。
   8. 本年度分析 2009 年10 月與2008 年9 月的數值地形高程資料進行分析比110較。3 號集水區沖積扇的大部分呈現堆積現象，西側堆積高度超過5 公尺，部分土石也有跨過2 號及3 號沖積扇中間土堤。侵蝕的區域主要分布於2號集水區沖積扇。
   9. 根據現場調查，在3 號沖積扇的東側，可看到一部份範圍土石被挖取，因此在沖積扇的邊緣形成陡坡；另外在沖積扇上可看到一條被挖掘的溝渠，這兩種人為作用所造成地形上的改變，對於上方土石的堆積與搬運方式的影響，將在颱風豪雨後進行觀察。
   10. 本年度已經完成火炎山地質地形手冊編輯，可提供管理處進行解說教育之用。
   11. 在隧道旁的河岸逃生口處在，在 2009 年影像中河岸有明顯 的侵蝕加劇現象，建議若火炎山河岸持續發生侵蝕現象，應停止在沖積扇土石的採取，讓土石沿著地形坡面帶入河川中，這些堆積在河岸上的土石，局部可發揮保護河岸，減緩河水對河岸的侵蝕作用。
   12. 本研究認為火炎山土石流仍會對隧道口造成威脅，未來建議朝隧道加長來規劃，在隧道擴建興建前應評估對地形影響。對於可能影響當地居民權益之問題，應辦理公聽會邀請苗栗縣政府、當地居民及相關單位進行溝通討論。
   13. 未來在颱風豪雨期間，除了利用東、西隧道口處即時影像進行觀察，當降雨量達到12 小時累積100 公釐降雨時，預警系統一啟動，建議政府單位需研擬相關災害防救的機制，並對當地居民進行教育宣導及演練，以發揮防災救災的最大功效。

對業務革新、創新之效益：

1. 持續蒐集火炎山土石流動基本資料，未來可評估或預估火炎山向原侵蝕發展。
2. 加強土石流預警功能，提供地方政府、公路單位即時現況，以便通知民眾行車訊息。
3. 結合火炎山生態教育館場域展示監測研究成果，推動地景保育。