專題討論 土石災害集水區之環境敏感區位分析 ─以雲林古坑華山地區為例 專題討論 土石災害集水區之環境敏感區位分析 ─以雲林古坑華山地區為例 指導老師：段錦浩 教授 學生：79742112劉民偉 79742109范姜明威

目錄 一、前言 二、研究材料 三、結果與討論 四、結論

一、前言 古坑華山地區近幾年之超限利用問題為咖啡及檳榔大量種植，使山坡地過度開發，破壞水土保持導致土石流災害頻傳。因此，古坑華山之環境敏感區位之探討，實為當前之重要課題。 咖啡 檳榔

1.1研究方向 本研究整合該地區環境數值資料，及SPOT衛星影像判釋土地利用變遷資訊，藉由地理資訊系統、集水區分析及土地適宜性，劃設華山地區集水區環境敏感區位。

二、研究材料 研究地區位於雲林縣古坑鄉華山村東南方，屬台地地形，為進入古坑山區要道地區之一。

2.1地區概述 華山地區標高330-1300m之間，東方大尖山與二尖山為最高點，地勢由東向西急遽下降至600m，再向西漸趨低平至330m。 西<─東 1300m 600m 330m

2.2歷年華山地區之土石流災害 發 生 時 間 激發因素 類 型 2000/02/02 豪雨 泥流 2000/04/29-30 一般型土石流 2000/06/03 一般型土石流(偏礫石) 2000/06/12 一般型土石流(偏泥流) 2000/06/18 2000/06/25 2001/09/16 崩塌型土石流

2.3研究流程 利用RS→ 利用GIS→ 資料蒐集 衛星影像 電子地圖 影像分類 林地 建物 崩塌地 農耕地 土壤圖 地質圖 地形分析 數值地形模型 衛星影像 電子地圖 影像分類 土地利用分類 林地 建物 崩塌地 農耕地 集水區劃分 陡峭區位 相片基本圖 土壤圖 地質圖 地形分析 AHP權重分析 土地適宜性分析 環境敏感區位 利用GIS→ 利用RS→

2.4集水區劃分 本研究之集水區劃分係以DEM資料產生地表排水方向，配合ArcView軟體及WinGrid集水區資訊系統(林昭遠、林文賜，2001)動態劃定集水區。由使用者選擇集水區出口點位置後，程式即自動追跡流經該出口點以上所有匯流的排水區域，可以萃取出華山地區周圍的集水區二個。

2.4.1華山集水區分布 嘉義梅山鄉 華南村 桂林村 集水區範圍 水系

2.5環境敏感區位分析 環境敏感地區之開發利用，可就由土地適宜性分析，了解土地資源的容忍力，配合土地使用之需求，分析自然資源提供進行土地利用之事宜性，以達開發與保育兼顧之目標。本研究應用多評準決策中的AHP法。

2.6AHP層次分析法 層次分析法(Analytical Hierarchy Process, 簡稱AHP)是將複雜的決策情境切分為數個小部份，然後對每一個部份的相對重要性給予權數值，然後進行分析出各個部份優先權。對決策者而言，以層次結構去組織有關替代方案的評選條件或標準、權數和分析，非常有助於對事物的了解。

2.6.1AHP分析步驟 分解(Decomposing) 加權(Weighing) 評估(Evaluating) 選擇(Selecting)

2.6.2分解(Decomposing) 將整個問題分解為多個小問題。例如，整個問題是：想找一個理想的工作。各項工作都有三個屬性，因而將理想分為三個評選條件：「錢多、事少、離家近」。

2.6.3加權(Weighing)

2.6.4評估(Evaluating) 針對Job-1 Job-1透過「錢多」對總目標的貢獻度為： 0.2 * 0.643 = 0.129。 0.875 * 0.283 = 0.248 。 Job-1透過「離家近」對總目標的貢獻度為： 0.111 * 0.074 = 0.008。 於是可算出Job-1所表現的理想度為： 0.129 + 0.248 + 0.008 = 0.385。

針對Job-2 Job-2透過「錢多」對總目標的貢獻度為： 0.8 * 0.643 = 0.514。 Job-2透過「事少」對總目標的貢獻度為： 0.125 * 0.283 = 0.035。 Job-2透過「離家近」對總目標的貢獻度為： 0.889 * 0.074 = 0.066。 於是可算出Job-2所表現的理想度為： 0.514 + 0.035 + 0.066 = 0.615。

2.6.5選擇(Selecting) 從上述分析出： Job-1的理想度為0.385。 Job-2的理想度為0.615。

2.7AHP權重分析 本研究研擬土石災害集水區之環境敏感區之自然與人為因子為主。各評估因子之權重值為透過專家問卷之設計，研擬出在無決策者偏好下，所建立的一套分析架構，並將各種評估因子分別建立獨立之圖層，利用地理資訊系統之圖層套疊，即可劃設出華山地區集水區之環境敏感度。

三、結果與討論 土地利用判釋分析 本研究利用Erdas Imagine之衛星影像分類軟體進行土地利用之判釋，採用非監督式之ISODATA分類演算法，首先將影像分為256類，再與地真資料包括現地調查及照片基本圖等對比，將256類重新聚類為林地、農作物、建物及崩塌地四種土地利用。

3.1土地利用之判釋結果

3.2土地利用面積統計表 土地 面積(ha) 總面積 (%) 林地 117.4 9.99 農作地 944.52 80.39 建物 83.8 7.13 崩塌地 29.28 2.49 合計1,175ha

3.3土地適宜性頻估因子之分析 山坡地之開發與保育利用，需考量整體環境屬性所能承受之容受力，並妥善規劃及進行評估，使山坡地的開發利用依其不同屬性達到合理的開發，且降低各種環境問題之衝擊與災害，以利環境資源之永續利用與發展，本研究區面積1788.29ha。

自然因子 崩塌地 土壤 地質 土壤沖蝕 坡度 坡向 高程 人為因子 農耕地 建物分布 其他土地利用

依水土保持法第十六條第一項規定，「新、舊崩塌地」應劃定為特定水土保持區，本研究地區之崩塌地面積為29.28公頃。 土壤 地質 土壤 沖蝕 坡度 坡向 高程 依水土保持法第十六條第一項規定，「新、舊崩塌地」應劃定為特定水土保持區，本研究地區之崩塌地面積為29.28公頃。

崩塌地 土壤 地質 土壤 沖蝕 坡度 坡向 高程 台灣地區之土壤以崩積土佔最大的比例，崩積土內部組織甚為疏鬆易聚集流水，其表層因風化及植物之生長難於透水，因此易於產生高水壓，不利於做邊坡穩定，土層越厚越不穩定。本研究區之崩積土面積約1297.94公頃，佔研究區面積72.58%。

地質年代越老地質越穩定，斷層帶周圍不適宜開發。本研究不宜開發之地質有南莊層、利吉層及投嵙山層，約佔研究地區總面積64.12%。 崩塌地 土壤 地質 土壤 沖蝕 坡度 坡向 高程 地質年代越老地質越穩定，斷層帶周圍不適宜開發。本研究不宜開發之地質有南莊層、利吉層及投嵙山層，約佔研究地區總面積64.12%。

不宜開發地質面積統計表 不宜開發地質 面積(ha) 總面積百分比 (%) 南莊層 172.18 22.10 14.17 利吉層 263.02 33.75 21.64 頭嵙山層 344.01 44.15 28.31 合計779.2ha

崩塌地 土壤 地質 土壤 沖蝕 坡度 坡向 高程 依山坡地土地可利用限度分類標準，土壤沖蝕程度如達到沖蝕量500 tons/ha/yr為嚴重沖蝕，即不適合開發，依土地表面所呈現之沖蝕徵狀與土壤流失量決定之。

崩塌地 土壤 地質 土壤 沖蝕 坡度 坡向 高程 坡度是與山坡穩定最直接的相關地形條件，坡度越陡，越容易發生崩塌。水土保持技術規範規定：「平均坡度超過55%之地區，其面積80%之土地，不可開發。」本研究以坡度30%以上為敏感區域，面積為713.21公頃。

依山坡地保育利用條例第三條規定，順向坡為不可開發建築之認定基準。 崩塌地 土壤 地質 土壤 沖蝕 坡度 坡向 高程 依山坡地保育利用條例第三條規定，順向坡為不可開發建築之認定基準。

崩塌地 土壤 地質 土壤 沖蝕 坡度 坡向 高程 台灣地區921地震崩塌地，以500m~ 1,000m之崩塌地最多，就崩塌面積而言也以500m~ 1,000m之崩塌地最多。本研究區高程500m以上之面積為681.76公頃。

自然因子 崩塌地 土壤 地質 土壤沖蝕 坡度 坡向 高程 人為因子 農耕地 建物分布 其他土地利用

農耕地 建物分布 其他土地利用 集水區內農耕地未實施水土保持處理，土壤每被翻耕加速流失，山坡地土壤一但被擾動，易因颱風豪雨災害，擴大為崩塌或土石流災害。本研究地區之農耕地面積為944.52公頃。

農耕地 建物分布 其他土地利用 近年來，由於國家社會經濟的蓬勃發展，對於土地資源的需求增加，可開發區位逐漸不敷使用，導致許多房屋建築在不穩定之斜坡上，山坡地的國土保安與資源保育環境遭受莫大損害。本研究坐落於集水區之建物面積約0.62公頃。

農耕地 建物分布 其他土地利用 依山坡地土地可利用限度分類標準查定結果合理利用，不得超限利用。本研究依土地可利用限度分類標準，將農耕地及建築物以外之區位萃取並進行分析，其面積約為2.72公頃。

3.4環境敏感區位因子之權重評定 依專家學者之問卷調查結果顯示，所求得自然因子之權重值為0.537，人為因子之權重值為0.463，相較之下，兩者之間差距幅度並不大，落在強烈的級別中，因此兩因子可視為同等重要。

因子權重值 評估因子 權重值 加權權重值 排序 自然因子0.537 A崩塌地 0.252 0.135 2 B土壤 0.071 0.038 5 C地質 0.326 0.175 1 D土壤沖蝕 0.124 0.067 3 E坡度 0.116 0.062 4 F波向 0.046 0.025 7 G高程 0.066 0.035 6 人為因子0.463 A農耕地 0.277 0.128 B建物分布 0.454 0.210 C其他土地利用 0.269 0.125

3.4.1自然因子 地質所獲得之權重得分0.326為最高，崩塌地次之。因此可得知在坡地開發時，地質之調查是為最重要的工作，而在開發選址上應避開軟弱地質及崩塌地之地區。

3.4.2人為因子 建物分布所獲得之權重得分0.454為最高，其權重值明顯高於農耕地與其他土地利用，因此可得知建物分布在坡地開發中為最重要之考量因子。

3.5集水區環境敏感區位分析 本研究利用建物分布圖層及AHP問卷所求得之權重值，進行圖層之套疊分析，共分為三類： 高敏感地：華山溪上、中、下游均有。 次敏感地：華山溪與山豬湖集水區上游。 低敏感地：華山集水區中游及下游。

華山集水區環境敏感區位圖

華山集水區環境敏感度分布面積統計表 華山溪集水區 山豬湖集水區 高敏感區 7.68 4.83 0.56 1.26 次敏感區 114.56 環境敏感區 等級 華山溪集水區 山豬湖集水區 面積(ha) 總面積百分比(%) 高敏感區 7.68 4.83 0.56 1.26 次敏感區 114.56 72.07 29.16 81.36 低敏感區 36.72 23.10 6.12 17.08 總合 158.96 100.00 35.84 ◎高敏感區面積~8.24 ha；約4.23% ◎次敏感區面積~143.72 ha；約73.48% ◎低敏感區面積~42.84 ha；約21.99%

3.6建物分布 將建物套疊環境敏感區位之建物面積約有6183㎡，坐落於集水區之建物多位於次敏感區位中，且位於集水區之出口處，具有淺在危險性，即所謂限制開發區位。

建物於環境敏感區位之分布

四、結論 近年來台灣土石流災害頻傳，歸咎於私有地超限利用濫植檳榔及咖啡，以致破壞水土保持，造成土石流災情肆虐。而該區之建物(6183 ㎡)主要分布在集水區出口處之次敏感區內，具有潛在之危險性，應當再做進一步探討。

報告完畢 謝謝指教