集水區地質、地形與崩塌地演化調查 學生 陳世旻 學號 79842024
論文撰寫 本論文是以「極端氣候下複合性災害防治專案計畫」中的子計畫「集水區地質、地形學與崩塌地地形演化調查與分析」為撰寫基礎。 此計畫為莫拉克颱風災後特別款編列的整合型計畫之一，此計畫於99年8月審核通過並執行。藉由計畫的執行同時進行論文的撰寫。
研究目的 地形、地質因子為崩塌地地形演化中之重要因子，故將藉由現地調查蒐集控制崩塌地演化之內外營力因素與崩塌徵兆。 包括遷急點、遷急線、河道下切與變遷、山體之重力變形與風化作用等。 研擬集水區邊坡高潛勢崩塌區位判釋方法，並進行繪製崩塌潛勢圖。
目前進度 基本資料蒐集、彙整（包含文獻、研究方法） 規畫現地調查（包含崩塌區位、地質、地形、崩塌地特性調查） 崩塌判釋與分析 地型特徵、構造線(遷急線、遷急點等)萃取
研究區域基本資料(1/2) 本研究區域以陳有蘭溪及塔羅灣溪集水區為主，兩集水區多次受到颱風暴雨影響重創，屬於土砂災害嚴重區位。 陳有蘭溪為沿著陳有蘭溪斷層孕育而形成的斷層縱谷，並以陳有蘭溪及沙里仙溪斷層為界，斷層西側為西部麓山帶地質分區，區內岩層全為第三紀沉積岩層，均未受變質作用之影響。
研究區域基本資料(2/2) 斷層東側為中央山脈西翼雪山山脈帶地質分區，區中岩層均以輕度變質，岩性以變質砂岩、板岩、千枚岩及硬頁岩為主。 塔羅灣溪屬於中央山脈西翼脊樑山脈帶地質分區，區中主要為巨厚、岩性單調之始新-中新世之板岩、千枚岩、硬頁岩。
地形特徵(1/2) 利用地形上的特徵變化進行解釋地形的演化，如遷急點與遷急線。 遷急點（Knickpoint）為河道縱剖面上坡度不連續或突然改變的轉折點 遷急線（Knickline）意旨的是坡面上坡度變化點的連線。
圖6 遷急點及遷急線示意(鈴木，1997)
地形特徵(2/2) 由於遷急點與遷急線下方坡面較陡，河道沖刷侵蝕、下切能力較強，易造成兩岸邊坡基腳遭沖刷流失，邊坡穩定降低形成的崩塌。 而位於兩者上邊坡，受到降雨入滲影響導致土壤凝聚力降低產生向源侵蝕的現象，使得遷急點與遷急線的範圍逐漸擴大。
地形特徵萃取(1/2) 遷急區間的分析，用ArcHydro9分析DEM河道水系後使用Arc GIS3.2萃取河道的資料點，於河道上等間距記錄高程及距離點位，進行河道梯度計算，以呈現河道梯度變化情形。 Gd 梯度 E1-E2 兩取樣點的高程差 d 取樣點的水平間距
遷急區間分析 數值地型模型 水系網萃取 河道資料點擷取 河道梯度(Gd)值計算 相對梯度(Rd)值計算 篩選遷急區間 (預設Rd > 1.42 ×10-5) 遷急區間分析結果 符合 篩選結果不符，重新修訂門檻值。 使用ArcHydro9進行水系分析 使用Arc GIS3.2擷取資料點
地形特徵萃取(2/2) 將Gd與d值取線性迴歸用以表示迴歸線的變動率。當Rd值較高表示某河段之相對河道較為陡峭。 本文採用Hayakawa(2006)於日本中部地區率定的河道Rd值，當河道Rd > 1.42 × 10 -5以上即為遷急區間，定為萃取遷急區間的門檻值。分析陳有蘭溪及塔羅灣溪遷急區間結果有所差異，須進行修訂門檻值。
陳有蘭溪遷急區間分析結果 距離(km)
遷急區間出現頻率 塔羅灣溪中度變質岩出現遷急區間的頻率0.363最高，其次為陳有蘭溪的輕度變質岩與沉積岩0.347及0.144。 陳有蘭溪遷急區間頻率 岩性 河道總長度(km) 遷急區間數 頻率(km-1) 沉積岩 104.268 15 0.144 輕度變質岩 48.977 17 0.347 塔羅灣溪遷急區間頻率 岩性 河道總長度(km) 遷急區間數 頻率(km-1) 中度變質岩 101.987 37 0.363 塔羅灣溪中度變質岩出現遷急區間的頻率0.363最高，其次為陳有蘭溪的輕度變質岩與沉積岩0.347及0.144。 沉積岩強度較變質岩低易受風化或河道沖刷趨近平緩，故沉積岩頻率相較變質岩來的低。
遷急線萃取 遷急線（Knickline）意旨的是坡面上坡度變化點的連線。 藉由此特性將遷急點分析時的河道水系，換成河道的橫剖面進行判釋遷急點，以找出坡面上坡度的變化點，再將點連成線即維遷急線，最後進行現場比對是否相符。
遷急線分析 數值地型模型 河道橫剖面 河道資料點擷取 河道遷急點分析 繪製等高線進行比對 手工繪製遷急線 遷急線分析結果 與實際地形比較符合 不符合，重新修正遷急線的位置 使用Arc GIS3.2擷取資料點
崩塌地與遷急線之相關性 陳有蘭溪93年崩塌總數440個(水土保持局) 崩塌地面積約1864公頃 剩餘未選區崩塌面積佔全部的15%，主要分佈於山嶺線的區位。
崩塌地與斷層之相關性 相較於遷急線距離斷層附近的崩塌地明顯較少，由於陳有蘭溪崩塌地主要發生於坡面上方的階地。僅佔全部崩塌地面積之22%，而崩塌地數量僅145個崩塌地。
後續分析規劃 藉由多期衛星影像進行崩塌地判釋，與各特徵線進行比較。 探討塔羅灣溪與陳有蘭溪位於不同的地質分區，所形成的地形特徵、崩塌觸發機制、崩塌地變遷的差異等。 進行現地調查以獲得更多資訊，解釋崩塌地變遷及地形地質之相關性。
謝謝聆聽