集集地震誘發之山崩

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廖軒吾(Hsuan-Wu Liao) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

集集地震誘發之山崩
(Landslides Triggered by Chi-Chi Earthquake)

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摘要(中)

本研究收集接近集集地震發生前後的SPOT衛星影像以及航空照片來判釋山崩，並且利用地理資訊軟體MapInfo建置山崩圖層，探討集集地震所誘發山崩的特性，包括分布、數量及面積，並分析其與地震震央距離、岩性、區域地質構造、水系、道路、坡度及坡向等因子間的關連性，期能了解地震發生時，可能發生山崩之範圍及分布。並由震度衰減的比較，探討台灣地區地震誘發山崩的面積及數量與世界平均值之間的差別，及造成這些差別的原因。經比對地震前後崩塌地圖層及野外調查檢核之後，集集地震一共誘發了9272個面積大於625平方公尺的山崩，總面積約為127.8平方公里。在烈震區地震加速度250gal以上區域所發生的山崩共有8843個，總面積為123.8平方公里，佔全部因地震所誘發之山崩的面積百分比為96.8%，山崩位置略呈橢圓狀分布，長軸方向大約是北北東的方向，與此區域之區域構造方向約略平行。由各項分析結果顯示：（1）山崩的分布大部分都在水平最大地動加速度250gal以上的區域，進一步分析則可以發現，崩壞比在300gal之後明顯的增加。（2）山崩大多發生於距斷層破裂面20公里以內的距離，而分布最遠的距離為60∼70公里的區間內。（3）山崩的分布與地層也有很大的相關性，山崩有明顯集中在頭嵙山層、錦水頁岩及達見砂岩的現象，尤其是頭嵙山層火炎山岩像更表現出相當高的崩壞比。（4）崩塌地大多分布在坡度大於100%的邊坡。（5）集集地震所誘發山崩分布的坡向在上盤處以S及SE兩個坡向崩壞比最大，在下盤處則以SE、S及SW三個坡向崩壞比較大，顯示此次集集地震主要是由東南向西北運動。

摘要(英)

A large number of landslides were triggered by the Chi-Chi Earthquake (ML 7.3) on 21 September 1999. These landslides have been mapped from satellite images in this study. By using GIS (Geographic Information System) as a tool, we can construct a GIS table of landslides triggered by the earthquake and analyze their characteristics, including types, distribution, areas and numbers, …etc. The distribution and areas of landslides have been compared with the distance from the earthquake foci, rock types, faults, roads, rivers, hill slopes and slope directions.
There were 9272 landslides occurred during earthquake shaking within the area greater than 625 square meters and total area of landslides is 127.8 square kilometers. There were 8843 landslides located within the area of PGA value 250gal and above. These landslides were distributed in an ellipse-shaped region with the major axis striking NNE, coinciding with the trend of regional faults.
Statistics shows the following results: (1) Landslides almost located within the area that PGA greater than 250gal, especially within the area that PGA greater than 300gal. (2) A lot of landslides occurred within 20Km from the fault rupture plane. The longest distance from the rupture plane located at the interval of 60 to 70 Km. (3) the Toukoshan Formation, The Chinsui Shale and the Tachien Sandstone were more easily influenced by the earthquake shaking, especially at Huoyenshan Facies. (4) slopes with inclination larger than 100% involves more landslides. (5) At the hanging wall, most slopes collapsed at S and SE facing. At the foot wall, most slopes collapsed at S , SE and SW facing, whereas slopes facing to other directions were not so seriously damaged. It shows that the main movement of Chi-Chi earthquake is from SE to NW.

關鍵字(中)

★ 山崩
★ 地理資訊系統
★ 地震
★ 衛星影像

關鍵字(英)

★ Landslides
★ GIS
★ Earthquake
★ Satellite Image

論文目次

目錄
頁次
中文摘要…………………………………………………...………….….I
誌謝…………………………………………………...………….……...II
目錄………………………………………………………...…………...III
圖目錄…………………………………………………………………..VI
表目錄………………………………………………………………...VIII
第一章緒論
1.1 研究動機與目的………………………………………………...1
1.2 前人研究………………………………………………………...3
1.2.1 地表振動強度與山崩的關係……………………………3
1.2.2 地震規模－距震央（斷層）距離與山崩的關係…………4
1.2.3 坡度與坡向與山崩的關係………………………………5
1.2.4 地層與山崩的關係………………………………………6
1.2.5 山崩與斷層之間的關係與山崩的關係…………………7
1.2.6 地震誘發山崩的種類與山崩的關係……………………7
1.3 研究方法與流程………………………………………………...7
第二章集集地震及研究區域概述
2.1 集集地震概述………………………………………………….11
2.1.1 集集地震………………………………………………..11
2.1.2 集集地震造成之災害及傷亡…………………………..15
2.2 研究區域概述………………………………………………….16
2.2.1 研究區地形與地理概述………………………………..16
2.2.2 研究區域地層概述……………………………………..16
2.2.3 區域地質構造概述……………………………………..20
第三章集集地震誘發之山崩
3.1 資料蒐集……………………………………………………….24
3.1.1 衛星影像………………………………………………..24
3.1.2 航空照片………………………………………………..28
3.1.3 數值地形模型…………………………………………..28
3.2資料處理………………………………………………………..28
3.3集集地震誘發之山崩…………………………………………..29
3.3.1 崩塌地判釋……………………………………………..29
3.3.2 地震誘發之山崩………………………………………..30
第四章山崩分布與各項促崩因子的關係
4.1 山崩分布與距震央距離的關係……………………………….37
4.2 山崩分布與距斷層面距離的關係…………………………….40
4.3山崩分布與地動加速度的關係………………………….…….42
4.4山崩分布與地層性質的關係…….…………………………….42
4.5 山崩分布與水系遠近的關係………………………………….49
4.6 山崩分布與距道路距離的關係……………………………….52
4.7 山崩分布與山坡坡度的關係………………………………….52
4.8 山崩分布與山坡坡向的關係………………………………….57
第五章問題與討論
5.1 崩塌地判釋的問題…………………………………………….67
5.2 分析方法的討論……………………………………………….69
5.3 分析結果的討論……………………………………………….69
第六章結論與建議
6.1 結論…………………………………………………………….75
6.2 建議…………………………………………………………….75
參考文獻………………………………………………………………..77
英文摘要………………………………………………………………..80
圖版……………………………………………………………………..81
圖目錄
圖1.1 日本1978年Izu-Ohshima Kinkai地震誘發之山崩分布圖.5
圖1.2 研究流程圖………………………………………..……..…….10
圖2.1 集集地震驅動之測站位置及其等震度線圖……...…..………12
圖2.2 集集地震主震及餘震震央分布圖……………...…….……….13
圖2.3 研究區域彩繪明暗圖………………………………….....……17
圖2.4 研究區域地質圖……………………………………...….…….23
圖3.1 集集地震前衛星影像涵蓋圖…………………..………..…….26
圖3.2 集集地震後衛星影像涵蓋圖…………………..………..…….27
圖3.3 集集地震前崩塌地分布圖……………………..……...………32
圖3.4 集集地震後崩塌地分布圖………………………..…...………33
圖3.5 崩塌地篩選原則示意圖…………………………….....………34
圖3.6 集集地震誘發之山崩分布圖…………………..……...………35
圖3.7 山崩面積百分比等值圖……………………………....…….…36
圖4.1 距震央距離分區示意圖……...………………...……..…….…38
圖4.2 不同震央距離分區之崩壞比長條圖……...………….…….…39
圖4.3 車籠埔斷層之擬合斷層面……...………………...………..….40
圖4.4 不同距斷層面距離分區之崩壞比長條圖……………..……...41
圖4.5 不同震度分區之崩壞比長條圖……………………………….42
圖4.6 東西向最大地動加速度等值線圖…………………………….43
圖4.7 南北向最大地動加速度等值線圖…………………………….44
圖4.8 垂直向最大地動加速度等值線圖…………………………….45
圖4.9 東西向不同PGA分區之崩壞比長條圖………………………46
圖4.10 南北向不同PGA分區之崩壞比長條圖…………………..….47
圖4.11 垂直向不同PGA分區之崩壞比長條圖………………………48
圖4.12 不同地層分區之崩壞比長條圖……………………………….50
圖4.13 頭嵙山層火炎山相地震誘發山崩分布圖………………….…51
圖4.14 距水系距離範圍圖…………………………………………….52
圖4.15 不同距水系距離分區之崩壞比長條圖……………………….54
圖4.16 距道路距離範圍圖…………………………………………….55
圖4.17 不同距道路距離分區之崩壞比長條圖……………………….56
圖4.18 研究區域坡度圖……………………………………………….56
圖4.19 不同坡度分區之崩壞比長條圖……………………………….59
圖4.20 研究區域坡向圖……………………………………………….60
圖4.21 不同坡向分區之崩壞比長條圖……………………………….61
圖4.22 坡向分區示意圖……………………………………………….62
圖4.23 NE分區各坡向崩壞比長條圖…………………………………65
圖4.24 SE分區各坡向崩壞比長條圖…………………………………65
圖4.25 SW分區各坡向崩壞比長條圖………………………………...66
圖4.26 NW分區各坡向崩壞比長條圖………………………………..66
圖5.1 1996∼1999年以及歷年月均雨量折線圖……………………68
圖5.2 山崩影響面積-規模關係圖…………………………………...70
圖5.3 最遠山崩距震央距離-規模關係圖…………………………...72
圖5.4 山崩距斷層破裂區最遠距離-規模關係圖…………………...73
表目錄
表1.1 1900年迄今台灣陸地重要災害性地震及其災害統計表…..…..2
表1.2 山崩類型與誘發山崩最低坡度關係表…………………………6
表2.1 地震震度解說表……………………….………….….….……...14
表2.2 研究區域地層年代表…………………………….….….……....22
表3.1 衛星影像資料…………………………………….….….……....25
表3.2 山崩面積百分比與加速度關係一覽表…………….….….……30
表4.1 不同震央距離分區之崩壞比一覽表……………….....………..39
表4.2 不同距斷層面距離分區之崩壞比一覽表………….…..………41
表4.3 東西向不同PGA分區之崩壞比一覽表……………..…..…….46
表4.4 南北向不同PGA分區之崩壞比一覽表……………..…..…….47
表4.5 垂直向不同PGA分區之崩壞比一覽表……………..…..…….48
表4.6 不同地層分區之崩壞比一覽表…………………….…………..50
表4.7 不同距水系距離分區之崩壞比一覽表………………...….…...54
表4.8 不同距道路距離分區之崩壞比一覽表………………...….…...56
表4.9 不同坡度分區之崩壞比一覽表………………………...….…...59
表4.10不同坡度分區之崩壞比一覽表…………..…………...….…....61
表4.11 NE分區各坡向崩壞比一覽表…………………………………63
表4.12 SE分區各坡向崩壞比一覽表…………………………………63
表4.13 SW分區各坡向崩壞比一覽表………………………………...64
表4.14 NW分區各坡向崩壞比一覽表………………………………..64

參考文獻

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中國石油公司（1986）十萬分之一地質圖台中圖幅。
中國石油公司（1986）十萬分之一地質圖嘉義圖幅。
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指導教授

李錫堤(Chyi-Tyi Lee)

審核日期

2000-7-10

推文