回首頁>>土石流原理

 
 

 
   



 

 



 
 
| 土石流的分類 | 土石流發生途徑 | 土石流的特性 | 土石流發生之徵兆 | 發生的基本條件 |
   | 土石流和降雨的關係 | 地震的影響 | 土石流的危害方式 |

       在形成土石流的基本要件中,水不僅是土石流體的重要成分,更是激發土石流的直接條件。在同一條土石流溝中,其流域內的物質條件與溝床地形條件,在正常情況下的一定時期內,可視為相對穩定,變化不大,但是流域內的降雨條件,隨時間的變化卻非常大。

       在亞熱帶地區,形成暴雨土石流的激發條件是降雨,臺灣地區的許多土石流,也多是由於不同降雨條件所造成的。由此可知某一特定流域內,土石流的發生與規模大小,決定於流域內的降雨條件。因此若能釐清土石流流域內,降雨條件、物質條件及溝床條件在形成土石流過程中的關係,分析出流域內降雨條件的變化規律與發展趨勢,就可能利用降雨特性,進行土石流發生的預報工作。

       然而,需要多大的降雨量(或降雨強度)才能激發土石流 ,依據過去的經驗,激發土石流所需要的降雨量與該流域內的土壤成分、結構、含水量及水的入滲強度等有密切的關係。降雨特性影響土壤含水量及入滲情形,也影響土石流發生的時間及土石流規模的大小。常用來分析土石流發生的降雨特性參數,包括降雨強度、降雨延時、累積雨量及前期降雨量。描述降雨特性與土石流發生關係的方式大致可區分為兩類,一是敘述式的土石流發生降雨條件,二是方程式化的土石流發生臨界降雨線。

       敘述式的土石流發生降雨條件,是依據經驗敘述降雨強度、降雨延時及累積雨量,在何種條件下會形成土石流。例如,日本學者川上浩,研究日本宇原川土石流與降雨特性的關係,認為發生土石流的降雨條件有三種:降雨強度 30 ~ 40 毫米/小時以上的雨,持續下 3 ~ 6 小時,即會發生土石流;降雨強度雖小於 30 ~ 40 毫米/小時,但持續下 3 ~ 6 小時後,累積雨量達 150 ~ 200 毫米以上,即會發生土石流;及累積雨量達 400 毫米以上,一定會發生土石流。

       成大防災研究中心謝正倫教授等人,曾經分析花東地區土石流發生與降雨關係,結果顯示降雨強度大於 27毫米/小時 而且累積雨量超過 360 毫米 時,即有誘發土石流的可能。

       方程式化的土石流發生臨界降雨線,係依據經驗或半經驗,建立降雨強度與降雨延時或累積雨量的關係式及關係曲線圖。當降雨強度落在關係曲線的上方時,表示會發生土石流;反之,當降雨強度落在關係曲線的下方時,則表示不會發生土石流。這樣的關係式或關係曲線,稱之為土石流發生臨界降雨關係式或臨界降雨線。臨界關係式顯示發生土石流所需的降雨強度與累積雨量(或降雨延時)成反比關係,也就是說,如果累積雨量(或降雨延時)很大,很小的降雨強度也可能激發土石流。

       當場降雨量是土石流的激發動力,而前期降雨量則是土石流形成的潛在因素。前期降雨量的多寡,影響堆積物質的含水狀況,進而影響激發土石流所需降雨量的多寡,因此前期降雨量的多寡應予以適當考量。另外,前面所討論的激發土石流所需的降雨強度,均為小時降雨強度,但是許多資料顯示,短延時(例如十分鐘)降雨強度的峰值與土石流發生的時間,較日或小時降雨強度的峰值,來得吻合。

       吳積善由雲南蔣家溝土石流發生的觀測資料中也發現,短延時(如十分鐘)降雨強度是激發土石流的主要因素,並以十分鐘降雨量及前期降雨量兩個降雨參數,建立土石流發生臨界雨量線及受災雨量線,在臨界雨量線以下為安全區(土石流不發生區),在受災雨量線以上,不但會形成土石流,而且會有土石流災害發生;臨界雨量線與受災雨量線之間為過渡區,在過渡區內很可能會發生土石流,但規模小不會有顯著災情。此臨界雨量線及受災雨量線曾經被實際運用到雲南蔣家溝土石流預警與監測系統,做為發布土石流災害預警的依據。