橋梁

變形之島 (2018回顧版)

摘要
位在環太平洋地震帶上的台灣,面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

豪邁的山勢,來自地底的力量猛烈推擠,台灣,一個在無數地震中成型的島嶼,看似定靜的土地中,蘊藏著無數變動密碼。2012年,時任中央研究院地球科學研究所國科會講座安藤雅孝教授,從中解讀訊息,發覺台灣島正中央,沒有可供能量釋放的空間,全島受到的板塊擠壓力,是日本的五倍到十倍。

巨力造就台灣的崢嶸壯麗,菲律賓海板塊每年以8.2公分的速度,向西北推擠,山脈每年以2公分的速度抬升,使台灣成為全球變形速率最快的地方。2012年,當時的台灣地質調查所長林朝宗表示,在歐亞板塊和菲律賓海板塊交界的花東縱谷,東西兩邊移動速率差異非常大,每年將近7公分,而西南部丘陵地帶變形速度也很快,一年向西邊移動5公分,這些變形量大的地方,就是斷層的所在位置。

台灣從來都不是靜止的,回顧歷史,規模七以上的大震有三十多起,1920年,花蓮外海曾發生規模高達8.0的地震。1909年,台北也曾經發生規模7.3,由板塊隱沒引發的大震。近百年來,十次災害性地震,總共帶走了八千多條寶貴生命,梅山地震,新竹台中地震,與集集地震,更是一次就帶走了數千條人命。

台灣陸地上發生的地震,大多是由斷層錯動所引起,目前已知的活動斷層有33條,這些從前發生過地震的地方,未來地底能量釋放也可能再度從這些地方釋放。林朝宗說明,台灣腹地小,都會區擴展很快就到丘陵邊緣,而這些丘陵和平地交界的地方有許多斷層,對人口密集的都會區,充滿威脅。

住著將近三百萬人口的台北市,有延伸入海的山腳斷層通過,新竹科學園區有新竹斷層通過,中部有彰化、車籠埔等斷層,東部斷層密集,西南部山麓前緣地帶斷層多,而且變形量大,都是高風險的區域,然而目前沒有斷層的地方,也不代表安全,因為有些斷層,當前的科技還難以發覺。

安藤雅孝教授當時就以日本為例, 2012年以前十五年發生的災害性地震,沒有一個是發生在已知的活斷層上,他認為台灣也是一樣,還有很多隱藏的活斷層。

當地震無法預測,可能發生的地點又接近都會區,重要的是隨時要有地震來襲的準備。當地震發生,建築物的強度決定瞬間生死,以九二一為例,當時有八萬多棟建築物全倒或半倒。內政部在民國86年訂定了建築物耐震設計規範,符合規定的建物能耐5級震度,後來陸續修訂耐震細節,2012年國家地震工程研究中心主任張國鎮表示,新規範強調韌性,並且地震分區從民國86年震區的規範,變成微分區的規範,納入最新的地震學與地球科學知識,希望因地制宜,提高保障。

但是在耐震規範施行之前所興建的房舍,超過三十年以上的老房子全台還有75萬棟,老舊建物的耐震能力如何提升,是一大考驗。

九二一地震造成將近三百棟校舍損毀,讓校舍安全成為焦點,校舍除了作為教育空間,急難時也肩負避難所的功能,國震中心發展出嚴謹的評估方式,並與教育部合作,排定老舊校舍的補強順序,希望盡速讓老舊校舍變身耐震堡壘。

當老舊校舍陸續展開補強,負責溝通兩地的橋梁,也在積極進行補強。張國鎮表示,民國84年以前的橋梁,缺乏韌性設計,這些橋梁需要優先補強,像是流量大的中山高和大部分的北二高,都在做耐震補強。

建築與橋梁加強耐震,是防災基礎,當地震發生,爭取在第一時間應變,更是減災關鍵。中央氣象局從1995年開始發展即時強震觀測系統,建立了全球密度最高的測站,能在地震發生後,迅速匯集震央、規模等資訊,提供預警。時任中央氣象局地震測報中心主任郭鎧紋表示,利用電波速度比地震波快的原理,離震央遠的地區可以爭取到10秒或20秒的預警時間,但是離震央附近,50到70公里的範圍屬於盲區,無法達到預警的功能。

台灣大學地質系教授吳逸民表示,基於地震時P波速度比S波快1.7倍,利用P波的資訊來判定S波的大小,在地震發生後三秒內可以判定地震規模。只要垂直位移超過0.35公分,震度達到四級或五級,就會發出警報。

國科會和防災中心的支持下,2012年前,已經在台灣地震風險高的中小學裡裝置了接近兩百套P波警報器,除了可以在地震發生時提供警報,讓師生盡速做緊急避難,也可以用在防震演習,希望落實防災教育,深耕在中小學學生身上。

現有的科技,無法預測地震何時何地會發生,瞭解腳下不曾靜止的大地,積極發展防災減災的最佳手段,將防震意識內化到日常生活,面對變形之島,是所有台灣人不能停止的學習。 

熱門事件
學科
災害
縣市
  • 台灣
關鍵字
地震, 斷層, 板塊運動, 耐震係數, 橋梁, 預警系統, 防震, 921

位在環太平洋地震帶上的台灣,面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

工作人員

採訪 陳佳利 郭志榮,撰稿 陳佳利
攝影 陳志昌 葉鎮中 陳忠峰 陳添寶,剪輯 陳志昌

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變形之島

變形之島

摘要
311日本東北大地震讓人驚心,同樣位在環太平洋地震帶上的台灣,一樣面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

豪邁的山勢,來自地底的力量猛烈推擠,台灣,一個在無數地震中成型的島嶼,看似定靜的土地中,蘊藏著無數變動密碼,中央研究院地球科學研究所國科會講座安藤雅孝教授,從中解讀訊息,發覺台灣島正中央,沒有可供能量釋放的空間,全島受到的板塊擠壓力,是日本的五倍到十倍。

巨力造就台灣的崢嶸壯麗,菲律賓海板塊每年以8.2公分的速度,向西北推擠,山脈每年以2公分的速度抬升,使台灣成為全球變形速率最快的地方。台灣地質調查所長林朝宗表示,在歐亞板塊和菲律賓海板塊交界的花東縱谷,東西兩邊移動速率差異非常大,每年將近7公分,而西南部丘陵地帶變形速度也很快,一年向西邊移動5公分,這些變形量大的地方,就是斷層的所在位置。

台灣從來都不是靜止的,回顧歷史,規模七以上的大震有三十多起,1920年,花蓮外海曾發生規模高達8.0的地震。1909年,台北也曾經發生規模7.3,由板塊隱沒引發的大震。近百年來,十次災害性地震,總共帶走了八千多條寶貴生命,梅山地震,新竹台中地震,與集集地震,更是一次就帶走了數千條人命。

台灣陸地上發生的地震,大多是由斷層錯動所引起,目前已知的活動斷層有33條,這些從前發生過地震的地方,未來地底能量釋放也可能再度從這些地方釋放。地質調查所所長林朝宗說,台灣腹地小,都會區擴展很快就到丘陵邊緣,而這些丘陵和平地交界的地方有許多斷層,對人口密集的都會區,充滿威脅。

住著將近三百萬人口的台北市,有延伸入海的山腳斷層通過,新竹科學園區有新竹斷層通過,中部有彰化、車籠埔等斷層,東部斷層密集,西南部山麓前緣地帶斷層多,而且變形量大,都是高風險的區域,然而目前沒有斷層的地方,也不代表安全,因為有些斷層,當前的科技還難以發覺。

中央研究院地球科學研究所國科會講座安藤雅孝教授以日本為例,最近十五年發生的災害性地震,沒有一個是發生在已知的活斷層上,他認為台灣也是一樣,還有很多隱藏的活斷層,是我們目前不知道的。另外,雖然台灣每年平均發生一萬五千多次的地震,但安藤教授擔心,受力並沒有充分釋放,未來還是會發生大地震。

當地震無法預測,可能發生的地點又接近都會區,重要的是隨時要有地震來襲的準備。當地震發生,建築物的強度決定瞬間生死,以九二一為例,當時有八萬多棟建築物全倒或半倒。內政部在民國86年訂定了建築物耐震設計規範,符合規定的建物能耐5級震度,後來陸續修訂耐震細節,去年也再次針對地盤分類指標、臺北盆地微分區以及隔震設計做修正,藉此提升建物的耐震能力。國家地震工程研究中心主任張國鎮表示,新規範強調韌性,並且地震分區從民國86年震區的規範,變成微分區的規範,納入最新的地震學與地球科學知識,希望因地制宜,提高保障。

但是在耐震規範施行之前所興建的房舍,超過三十年以上的老房子,全台還有75萬棟,老舊建物的耐震能力如何提升,是眼前的大考驗。

九二一地震造成將近三百棟校舍損毀,讓校舍安全成為焦點,校舍除了作為教育空間,在急難時也肩負避難所的功能,近年來國震中心發展出嚴謹的評估方式

並且與教育部合作,排定老舊校舍的補強順序,希望盡速讓老舊校舍變身耐震堡壘。國家地震工程研究中心研究員鍾立來表示,進入評估程序的校舍有一萬六千多棟,危及程度比較高的老舊校舍,已經完成1900棟的補強。

當老舊校舍陸續展開補強,負責溝通兩地的橋梁,也在積極進行補強。國家地震工程研究中心主任張國鎮表示,民國84年以前的橋梁,缺乏韌性設計,這些橋梁需要優先補強,像是流量大的中山高和大部分的北二高,都在做耐震補強。

建築與橋梁加強耐震,是防災基礎,當地震發生,爭取在第一時間應變,更是減災關鍵。中央氣象局從1995年開始發展即時強震觀測系統,建立了全球密度最高的測站,能在地震發生後,迅速匯集震央、規模等資訊,提供預警。中央氣象局地震測報中心主任郭鎧紋表示,利用電波速度比地震波快的原理,離震央遠的地區可以爭取到10秒或20秒的預警時間,但是離震央附近,50到70公里的範圍屬於盲區,無法達到預警的功能。

311時,日本的地震預警系統發揮功能,透過電視網路廣播等管道,對遠離震央的區域即時預警,但是在台灣,雖然前端有綿密的地震觀測,但是後端如何透過行動通訊與民眾的日常生活結合,目前還是缺乏。當地震來襲,另一套現地型的預警系統,能在地震發生三秒之內,針對發生地發出警報,可以彌補現階段區域性預警系統的不足。

台大地質系吳逸民表示,基於地震時P波速度比S波快1.7倍,利用P波的資訊 來可以判定S波的大小,在地震發生後三秒內可以判定地震規模。只要垂直位移超過0.35公分,震度達到四級或五級,就會發出警報。目前在國科會和防災中心的支持下,已經在台灣地震風險高的中小學裡裝置了接近兩百套P波警報器,除了可以在地震發生時提供警報,讓師生盡速做緊急避難,也可以用在防震演習,希望落實防災教育,深耕在中小學學生身上。

現有的科技,無法預測地震何時何地會發生,瞭解腳下不曾靜止的大地,積極發展防災減災的最佳手段,將防震意識內化到日常生活,面對變形之島,是所有台灣人不能停止的學習。

熱門事件
學科
災害
縣市
  • 台灣
關鍵字
福島, 311, 海嘯, 地震, 斷層, 地調所, 板塊運動, 耐震係數, 橋梁, 預警系統, 監測, 921

311日本東北大地震讓人驚心,同樣位在環太平洋地震帶上的台灣,一樣面臨高地震風險,從地質資料來看,台灣是全球變形速率最快的地方,當大地的力量持續運作,台灣,變形之島,你我該如何面對?

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  • 亞洲
  • 日本
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採訪 陳佳利 郭志榮,撰稿 陳佳利
攝影 陳志昌 葉鎮中 陳忠峰 陳添寶,剪輯 陳志昌

危地橋樑

危地橋樑

摘要
敏督利颱風、艾利颱風接踵而來,中部山區處於紅色警戒,湍急的溪水夾帶大量的土石在河道中奔馳,洪水的力量造成堤防損毀、橋樑斷裂。橋斷路毀,造成當地居民的對外交通中斷,許多居民受困山中,緊急救援也受到影響。究竟在土石流的危險區域,橋樑工程應該有怎樣的思考?

新中橫公路是南投縣信義鄉與水里鄉的交通要道,然而它的立地條件卻是相當的差,不僅地質破碎,又有斷層經過,每逢颱風都會傳出橋樑沖毀、交通中斷的災情,房舍被土石流沖毀、掩埋,道路沿線的重要橋樑幾乎都被沖斷,筆石橋與陳有蘭溪橋,從桃芝颱風過後,就一直是以便橋的方式供車輛通行。而敏督利颱風把陳有蘭溪便橋沖掉了一大半,鄰近的筆石橋一樣難逃沖毀的命運。

大水退去後,公路單位緊急在河道上開闢便道,維持最基本的交通功能,想不到一個多月後,馬上又被艾利颱風沖毀。艾利颱風剛過,筆石溪的溪水仍舊湍急,便道的修復工作正加緊趕工,但是陳有蘭溪便道則因為水量太大,而無法施工,只見原有便道的涵管,靜靜的佇立在黑色的泥流中。

八月十八日交通部的品質稽核小組,針對重大的公共建設進行稽核。面對土石流的威脅,公路單位決定將陳有蘭溪橋、筆石橋,以及在桃芝颱風中斷裂的十八重溪橋,重新選線來進行復建工程,這三座橋樑連接成一公里多的高架道路,橋樑的設計也針對土石流的特性,而有所調整。

在七二水災中,台中縣太平市也是災情慘重,頭汴坑溪溢堤,大水衝入民宅,居民損失慘重,大水溢過堤防與橋樑,橋樑處處可以看到洪水肆虐的痕跡,電線與自來水管的管線,也因為被大水沖毀而緊急架設在橋上。

在九二一地震震毀的一江橋,在民眾的期盼下復建完成,這次七二水災,地方居民認為,雨量與河川沒有整治是淹水的主因,而一江橋的橋墩卡住水管與漂流物影響水流通過,也是造成淹水的因素之一。

橋樑的設計必須符合「公路橋樑設計規範」以及「公路橋樑耐震設計規範」,如果是跨越河川的橋樑,則必須要符合「河中構造物設施管理要點」,一江橋當然也都符合這些規範。但是面對環境的改變,公路單位認為,未來仍有許多調整的空間,台灣溪流眾多,到處都有跨河的橋樑,橋樑的設計與管理也分屬不同的單位,未來橋樑的設計,應把環境的變化納入考量,配合河川的管理來降低橋樑的損害機會,讓橋能扮演好溝通兩地的角色。

學科
災害
縣市
  • 台灣
關鍵字
敏督利, 颱風, 土石流, 中橫公路, 橋樑, 七二水災, 橋梁

敏督利颱風、艾利颱風接踵而來,中部山區處於紅色警戒,湍急的溪水夾帶大量的土石在河道中奔馳,洪水的力量造成堤防損毀、橋樑斷裂。橋斷路毀,造成當地居民的對外交通中斷,許多居民受困山中,緊急救援也受到影響。究竟在土石流的危險區域,橋樑工程應該有怎樣的思考?

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記者/陳佳珣

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