台灣河川多具有猛爆型的排水特性,如何檢查「易致災」地點?

原文與圖片出處|《社區水災環境檢查手冊》 發行單位國家災害防救科技中心


二、易致災地點的檢查


1. 河川溪流(外水)

臺灣地區的河川大多具有猛爆型的排水特性,平日河道細水長流,但若是遇到颱風豪雨時,洪水則有如萬馬奔騰從上游而下,所到之處滿目瘡痍;因此若沒有良好的防洪設施,將對河川沿岸社區造成莫大威脅。河川上游集水區域內通常因居民較少、地勢也較高,因此常利用自然重力排水方式進行排洪,故除了邊坡護岸工程之外,較少有其他防洪設施。


到了河川中下游區域,因為是主要的經濟活動區域,社區與居民眾多,因此對於防洪標準的要求相對提高許多;考量此一區域地勢較為平坦,經常需要建造堤防,以防止河川洪水漫淹。至於河川下游與出海口處,因為地勢更加平坦,除了河川洪水氾濫外,亦可能受到海水倒灌之影響;故堤防為此一區域常見的防洪設施,此外也常見到用以抵禦海水的防潮閘門及海堤。


以下逐一說明河川溪流(外水)的易致災地點檢查項目:


檢核點

□ 社區附近是否有河川溪流或是大型排水系統,其河道水路是否呈現蜿蜒彎曲的狀況。

□ 社區內的建築物、道路或公共設施是否座落在河川溪流的攻擊岸上方(可站在河岸上,面朝向上游,觀看河川水流是否衝向自己;若是,則此處為洪水攻擊岸)。


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▲社區位於河川攻擊岸,容易因溪水淘刷邊坡而地基淘空。


1-1 洪水攻擊岸

因地球自轉與洪水慣性力流動之緣故,天然河川溪流經過長久河況演變後,河川流路經常呈現蜿蜒 S 型態。因為洪水流動有慣性作用,導致洪水容易攻擊河川溪流轉彎處的河岸(凹岸邊);若建築物、道路或公共設施剛好座落在此一攻擊區域上,便很容易因為溪水淘刷邊坡,使得地基下陷,導致堤防破損、房屋傾斜,河水或土石甚至也可能會從此處溢流至社區內,造成重大淹水災情。


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▲河道束縮,水流往往在此形成瓶頸而不易流通而過,造成上游水位湧高,使得洪水容易超越堤防,進而溢流至沿岸社區。


1-2 河道束縮

在河道上經常可以看見原本通水斷面寬度相當一致之河段,因為碰到河川天然地形隘口或橋墩、施工便橋等人為設施,使得通水斷面縮小而形成束縮段,水流往往在此形成瓶頸而不易流通。換句話說,當河川上游集水區降下豪雨時,大量的洪水可能無法順利通過此一束縮段,因此造成上游水位湧高,使得洪水容易超越堤防,進而溢流至沿岸社區。河道束縮,水流往往在此形成瓶頸而不易流通而過,造成上游水位湧高,使得洪水容易超越堤防,進而溢流至沿岸社區。


河川隘口:指河川溪流河道寬度突然收縮的地方,有可能是天然的地形造成,也可能是如橋梁之類的人為設施所導致。

通水斷面:指與河道流動方向互相垂直的斷面,其斷面的大小是由兩岸堤防高度而定;堤防越高則斷面積也就越大,表示可宣洩流通的洪水量亦越多。


檢核點

□ 鄰近社區的河道是否有天然隘口地形。

□ 鄰近社區的河段是否有橋墩所引起的河川束縮情形。

□ 鄰近社區的河川是否有施工便


1-3. 河床淤積

河川集水區上游若經常發生坡地崩塌,將造成大量土石與漂流木被洪水沖刷而流至下游河道。這些淤積在河床上的土石,或堵塞於橋墩、涵管的漂流木,將使得河川水位被抬升,並容易超越堤防向河床兩側溢流。河床淤積除了容易造成河川鄰近地區的淹水災情外,也可能導致位於河流沿岸的建築物受損。除此之外,因為河床淤積抬升了河床地勢,將不利於沿岸社區的排水系統順利將內水排出,甚至河川洪水可能經由排水系統倒灌至社區,因而引發淹水災情。


河床淤積:2008 年 7 月 卡玫基颱風來襲時,大里溪河水暴漲,又因為河床泥沙嚴重淤積,堵住了大排出水口,閘門因而無法開啟,導致水流宣洩不及,洪水直接淹沒路面與附近的民宅。


高程:我們經常用海拔或標高,以得知某一座山的高度,或用來比較群山間的高低。例如:玉山主峰海拔(標高)3,952 米,這是指玉山主峰頂端與海平面基準間的垂直距離,而此一垂直距離即為高程。目前臺灣的海平面基準是以基隆港平均海水面為高程基準面。

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▲河床淤積後河川水位容易被抬升,並可能越過堤防向河床兩側溢流。

檢核點

□ 河床上是否有堆積大量土石、漂流木。

□ 在颱風豪雨過後,觀察河床的高程是否有被抬高。

□ 觀察河床的地勢高程是否高於社區排水系統的高程。


1-4 沿河低窪地區

觀察河川上游地區的社區座落位置,可以發現山區聚落大多鄰近河川,主要是因為距離水源較近,民生與農業用水取得方便之緣故。因山區可用腹地較少,也因此大多數社區將房舍興建於沿河且地勢較為平坦的低位河階台地,或者在此處開闢道路或種植農作物。然而從歷史的角度檢視,低位河階台地代表過去曾是洪水流經之區域,未來上游的洪水量一旦增加時,這些地區就可能再次被洪水淹沒。


河階台地:指河川流域上游大量土石沖刷至下游堆積而成的平坦地區,因此河階台地是洪水曾經氾濫流經之區域。一般來說,平原地區的河階台地,主要堆積物由較小的礫石、砂岩等混合構成;若房舍興建於此台地上,則可能因為地基容易沖蝕流失,因而發生倒塌之災情。


河階台地:莫拉克颱風侵襲期間,臺東縣知本溫泉旅館區的金帥大飯店因位於河階台地上,在洪水陸續沖毀堤防並淘空路基後,最終倒塌於知本溪中。另外,高雄縣六龜鄉新發社區也因為位於河階台地上,連日大雨使得荖濃溪溪水暴漲,大量洪水挾帶土砂沖刷社區下方的河階台地,地基因而坍塌,且造成沿岸建築物與道路損毀之災情。

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▲位於沿河低窪河階台地的社區容易遭受河川洪水溢淹,上圖為座落在太麻里溪旁的嘉蘭部落。


檢核點

□ 社區內的建築物或主要道路是否緊鄰河川,且地勢較為低窪、平坦。

□ 每次大雨過後,是否有大量土砂從河川上游流下。


1-5 河川主支流交匯處

因為降雨的時空分布不均之緣故,經常造成河川主流與支流洪水位不一致的情形。在支流匯入主流之處,若主流水位低於支流,則支流的洪水很容易排入主流;反之,若主流水位高於支流,則支流的洪水將難以排入主流,甚至主流洪水會倒灌至支流。為此,水利單位經常於支流出口處設置閘門,以防止主流洪水回流;但當閘門關閉時,支流洪水即無法排出,結果可能導致支流洪水回堵,造成河川兩岸地區發生河水溢淹之情形。


河川主支流交匯處:

臺北市社子島因位於基隆河匯入淡水河口處,又加上地勢低窪,每逢颱風豪雨期間,往往因為河川水位暴漲導致淹水災情產生。


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▲當河川主流水位高於支流時,則支流的洪水將難以排入主流,結果可能導致支流洪水回堵,並造成兩岸溢淹之情形

檢核點

□ 社區是否鄰近主流、支流交匯處。

□ 主流與支流匯集處是否設有閘門。

□ 社區是否位於支流低窪處。

□ 支流河道是否有淤積情形。


1-6 河道阻塞

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▲河道雜草叢生,使得河水宣洩受阻,可能會造成河道淤塞,並影響排水功能。


過去曾發生大型垃圾(如家具、建築廢棄物)被任意傾倒在河川中,一遇颱風豪雨往往卡在橋墩處阻塞水流,因而引發淹水災情。此外,過去也常因為河道雜草叢生,使得河水宣洩受阻。例如布袋蓮等水生植物,由於盤根交錯的匍匐莖有如大型漂流物,經常阻塞於橋墩、涵洞入口處,不但容易聚積垃圾,亦可能造成河道淤塞,並影響排水功能。


檢核點

□ 河道上是否有大型垃圾。

□ 河道中是否雜草叢生或有大面積的水生植物。


1-7 違法佔用河道行水區

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▲佔用行為皆會阻礙水流,因而抬升河川水位,增加洪水向兩岸社區溢淹的風險。


鄉村地區經常可以看見違法佔用河道行水區之現象,例如住家增建、高灘地種植高莖作物,或是興建高爾夫球場、家畜養殖場,甚至自行興建跨河構造物等。這些佔用行為皆會阻礙水流,因而抬升河川水位,增加洪水向兩岸社區溢淹的風險。


檢核點

□ 河道行水區是否違法搭建人工建築物。

□ 河道行水區是否違法養殖家畜。

□ 河道高灘地是否種植高莖作物。

□ 是否有違法的跨河構造物。


1-8 河道沿岸坡地崩塌

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▲河川沿岸發生坡地崩塌或爆發土石流,大量的土石可能瞬間阻礙河道,造成水流改道或抬升洪水水位,將使得洪水溢淹至兩岸社區。


河川沿岸若發生坡地崩塌或爆發土石流時,大量的土石可能瞬間阻礙河道,將造成水流改道或抬升洪水水位,使得洪水容易溢淹至兩岸社區。當坡地崩塌規模過大時,崩落的土石甚至可能瞬間阻斷河川水流而形成堰塞湖,通常堰塞湖壩體土石相當鬆軟,若河川水位超過壩體易發生潰壩,一旦潰壩瞬間爆發的山洪將對下游社區造成極大威脅。


堰塞湖:一般指因為山坡地崩塌或土石流阻塞河谷或河床,河水無法宣洩之下所形成的湖泊,通常為地震、風災、火山爆發等自然原因所造成。天然形成的堰塞湖,因為壩體大都由土石、礫砂所組成,地質狀況相當不穩定;一旦有大量的水注入堰塞湖,壩體在無法承受水的壓力與重量之下,可能導致堰塞湖潰壩。


檢核點

□ 近期河川上游是否曾發生坡地崩塌。

□ 鄰近社區的河川是否有土石潛勢溪流注入。

□ 鄰近社區的河川上下游是否有堰塞湖產生。


1-9. 河堤或護岸結構

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▲堤防若有毀損要立即修補,一旦發生溢堤很容易造成潰堤,並引發生嚴重淹水災情。


堤防是臺灣地區最常見到的防洪設施,通常興建於河川、溪流沿岸,主要功能是用以防止河水暴漲,危害河川沿岸農作物與民眾的生命安全。目前較普遍的堤防結構形式為混凝土、土堤以及蛇籠,基本上混凝土的結構保護標準較高,土堤及蛇籠的保護標準較低,尤其土堤一旦發生溢堤,很容易造成潰堤,並引發生嚴重淹水災情。


河堤損毀所造成的三種危害類型:

(1) 河堤結構物的高度不足,以致於河水直接溢流過河堤,造成漫淹現象。

(2) 河堤結構物的高度過低,河水不斷溢流至河堤另一邊,逐漸淘刷堤防基礎,導致其結構破壞而喪失保護功能。

(3) 河堤結構物因為設計強度不足,在強大的洪水壓力下造成堤防潰堤。

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1-10 水庫設施

當水庫的蓄水量已達防洪操作警戒值,可能危及水壩結構體的安全性時,水庫管理中心必須進行調節性洩洪或緊急性洩洪。當水庫洩洪時,大量洪水勢必抬升下游河川水位,下游兩岸低窪社區可能發生河水溢淹情形。除此之外,河川支流排水的困難度也會隨之增加,河川沿岸的社區亦可能因而淹水。若社區位於水庫下游地區,則必須隨時注意水庫管理中心的洩洪廣播,以確保民眾生命安全。


檢核點

□ 社區鄰近地區之河川上游是否設有水庫。

□ 颱風豪雨期間,水庫是否有放水情形。


檢核點

□ 河堤結構體是否有破裂或變形之情況。

□ 河堤上的洪水痕高度是否接近 河堤頂端。

□ 河堤基腳是否有淘空現象。




全文閱覽連結:http://61.56.4.190//uimg/download/20151210135104482.pdf

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