防震

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。 

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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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柏崎啟示錄


柏崎啟示錄

摘要
四川省汶川縣的大地震,震驚了全世界,事實上在去年七月,日本柏崎也發生6.8級的大地震,導致境內全世界最大的核電廠,嚴重受損、被迫停機,直到現在都無法運轉。同樣位在環太平洋地震帶的台灣,有六座核能機組,而核四也預計明年完工正式運轉,如果遇到強烈地震,台灣的核能電廠有能力因應嗎?我們將帶您重回地震後的日本柏崎,也重新檢討台灣核能安全的問題。

採訪/撰稿 張岱屏
攝影 陳忠峰 葉鎮中
剪輯 陳忠峰
日本畫面提供:崔愫欣
照片提供:台灣電力公司、崔愫欣

過去三十年,日本的核能工業蓬勃發展,全國有55座核反應爐,供應全國百分之三十的電力,其中柏崎刈羽核電廠,是全世界最大的核電廠,它有七部機組,發電量相當於台灣核一、核二、核三的總和。去年的一場地震,柏崎電廠含有放射性物質的氣體與冷卻水外洩、變壓器起火、七座機組全部停機。就在地震過後兩個月,綠色公民行動聯盟的崔愫欣前往日本新潟進行紀錄,柏崎市區仍然處處可見倒塌傾斜的危樓,除了地震的驚嚇外,最讓居民害怕的是,核電廠的事故威脅。

地震之後發生停電,所以居民沒有辦法看到電視新聞,一直到地震後一個小時,村長才透過廣播告訴居民,核電廠已停止運轉一切安全。三天之後居民看到電視,才知道核電廠發生微量輻射外洩。停電讓居民無法在第一時間得知核電廠的狀況,萬一真的發生大量輻射外洩,民眾根本無法警覺。談到東京電力公司在災後的緊急應變,當地的議員都感到非常氣憤,而東京電力公司沒有立即說明真相,使他失去了大眾的信任。

台灣核電廠緊急應變的能力又是如何呢?台大大氣系教授徐光蓉,在十多年前曾經替核電廠做了一個空浮的試驗,模擬核二廠萬一發生輻射外洩時的情況。核電廠如果發生輻射外洩,影響範圍絕對不只五公里,但是目前核災演習的範圍只有”五公里”逃命圈,以核二廠為例,只有金山萬里附近的居民在演習範圍內。

到目前為止,台灣的三座核電廠還沒有因為地震而發生過事故,但柏崎電廠慘痛的經驗,提醒台電必須更重視電廠的防震措施,在去年年底,台灣的核電廠也終於裝設了強震自動急停系統。以核二廠為例,當發生震度五級以上的強烈地震,這套系統就會啟動,發出訊號引動反應爐安全停機。

台電同時指出,台灣核能電廠的耐震設計都是比照美國核電廠的選址標準,根據這套標準,核電廠八公里的範圍內,不能有任何長度超過300公尺的活動斷層。那麼日本怎麼會把核電廠蓋在活動斷層上呢?

早在1970年代,柏崎刈羽在建廠時,就被質疑地質脆弱,當地居民批判電廠是蓋在豆腐上,要求取消一號機的興建許可,一狀告上法院,目前還在最高法院審理中。

柏崎電廠內可以清楚看到錯動的地層,說明人算還是不如天算,目前正在興建中的核四廠,地質調查在多年前也曾經引發爭議。民國八十九年,海洋大學教授李昭興與美日科學家搭潛艇完成一項深海探測研究,發現在貢寮東邊六十公里一千三百公尺深的海域,有一大片活火山。李昭興指出,國內的地質調查過去偏重陸上調查,海底的地質調查被嚴重忽略,而貢寮以東正是活火山的分布區,何時爆發難以預料。

位於貢寮的核四廠目前仍趕工興建中,預計明年可以商業運轉。而核四所使用的進步型沸水式機組,跟柏崎刈羽電廠的第六、七號機組是一樣的,是亞洲第二個使用進步型沸水式機組的電廠。今年二月媒體揭露,台電在沒有得到原設計廠商奇異公司的同意下,擅自變更材料與設計高達395處,其中20件跟安全有關。

核能安全的問題辯論了十多年,一般人難以了解,畢竟這是個非常專業的領域。但是一旦核安問題真的發生了,只有當地的居民感受最深。日本政府原本計畫在2017年再興建11座核反應爐,因為大地震而暫停腳步。而柏崎刈羽電廠想要重新運轉仍是遙遙無期,目前正在興建的核能電廠防震係數從0.6G提高到1.0G,興建成本將大幅提高、工期也將延長。在台灣,因為原物料的上漲,核四預估將再追加五十億左右的預算,總工程經費將高達2400億,未來如果要提高耐震能力,工程經費勢必將再往上追加。

看看日本、想想台灣,柏崎刈羽電廠的經驗值得我們借鏡。

 

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地震, 崔愫欣, 東電, 東京電力, 核電, 斷層帶, 李昭興, 核四, 防震, 預警機制, 輻射, 深海, 地質

四川省汶川縣的大地震,震驚了全世界,事實上在去年七月,日本柏崎也發生6.8級的大地震,導致境內全世界最大的核電廠,嚴重受損、被迫停機,直到現在都無法運轉。同樣位在環太平洋地震帶的台灣,有六座核能機組,而核四也預計明年完工正式運轉,如果遇到強烈地震,台灣的核能電廠有能力因應嗎?我們將帶您重回地震後的日本柏崎,也重新檢討台灣核能安全的問題。

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防震建物


防震建物

摘要
5月12日,中國四川發生了7.8級的強烈地震,奪走了上萬人的寶貴生命,尤其許多學校舍倒塌,讓父母與孩子親人永隔,地震是無法預測的天災,面對大自然的力量,我們無力抵擋,但是有沒有辦法將傷害的風險降到最低呢?從過去地震的傷痛中,許多建築師和工程師,開始重視建築物防震安全的問題,畢竟一棟好的建築,是人們最安心的屏障,之前我們的島節目,曾經製作防震建築以及防震學校的相關報導,這一次特別重新整理播出,希望再次深入的探討,建築物防震的技術與概念。

採訪/撰稿 張岱屏 王晴玲
攝影/剪輯 陳慶鍾 陳忠峰


嘉義縣番路鄉的黎明國小位於斷層帶附近,距離觸口斷層只有一百公尺,深受地震的威脅。民國八十三年,黎明國小興建全台灣第一座防震教室,當其他學校的校舍在九二一地震與嘉義大地震之後倒塌損壞,黎明國小的校舍卻毫髮無傷。究竟黎明國小的防震秘訣是什麼?老校工廖憲明帶著我們走進地下室一探究竟。

地下蓄水池的設計可以緩衝地震的能量,更重要的是地基的設計採用筏式基礎,也就是結合地樑及地下室牆體,將建築物所有牆柱的載重傳佈於地基底層。當地震來時,屋子就像粘在地基上,隨著地基一起搖動。

除了筏式基礎外,黎明國小ㄇ字型的建築、雙肩走廊的設計,柱子特別多,結構更為穩重,而牆與柱子的接觸面也保留2.5公分的空隙,避免地震時短柱現象的發生。有了這座防震校舍之後,居住在斷層帶的村民等於多了一個地震時的庇護所。

921之後,黎明國小防震校舍的名聲不脛而走,許多災區學校在重建時,都將黎明國小的設計當作典範,位於草嶺潭附近的豐山國小,在921時校舍全毀重建後的校舍除了沿襲筏式基礎與多樑柱的設計外,更高規格地從日本引進了建築專用的「隔震器」。

日本經過1995年阪神地震的教訓後,積極發展建築物防震的技術。隔絕地震災害、降低地震能量對建物威脅的隔震器成為研究重點。從日本免震協會的實驗證明,有了隔震器裝置的阻隔,建物搖晃程度明顯降低,也能減少室內擺設傾倒掉落的危險。日本目前已經有四千棟左右的建物裝置隔震器,台灣目前也有將近40棟私有或公共建築裝設,測試效果對於隔震相當有幫助。

為了更準確的調查出建築的防震能力,從20057月國家地震工程研究中心,開始進行學校校舍耐震評估的現地試驗,第一階段試驗在雲林口湖國小。研究人員利用即將改建的校舍,比較各種不同的建物補強法之間耐震能力的差異。

20068月,國家地震工程研究中心在桃園瑞埔國小展開更大規模的試驗。其中的「擬動態試驗」是全世界第一次在室外模擬地震來臨時校舍結構反應的大型實驗,透過電腦可以即時展示RC校舍在各種震度時的反應與耐震能力。這樣大規模的試驗目的只有一個---更精確的診斷並且改善學校校舍的耐震能力。

早期興建的學校校舍極少考慮耐震問題,以致於目前全台灣國中小學校舍的耐震能力普遍不足,有上千間的老舊教室在強震來臨時有倒塌損壞之虞,對於學校師生的安全形成潛在的威脅。其實一棟好的建築,能在地震發生的時候,成為人們的屏障,從過去地震的傷痛中,我們學到了教訓,也是未來為設計新建築,體檢舊建築的重要參考。

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防震, 地震, 都市防災, 黎明國小, 耐震係數, 瑞埔國小, 避難

512日,中國四川發生了7.8級的強烈地震,奪走了上萬人的寶貴生命,尤其許多學校舍倒塌,讓父母與孩子親人永隔,地震是無法預測的天災,面對大自然的力量,我們無力抵擋,但是有沒有辦法將傷害的風險降到最低呢?從過去地震的傷痛中,許多建築師和工程師,開始重視建築物防震安全的問題,畢竟一棟好的建築,是人們最安心的屏障,之前我們的島節目,曾經製作防震建築以及防震學校的相關報導,這一次特別重新整理播出,希望再次深入的探討,建築物防震的技術與概念。

防震建築


防震建築

摘要
集集大地震已經七週年,台灣從這個大地震中學到了什麼?本單元深入探討建物的防震規劃以及最新的防震概念,希望對於建立民眾防範地震的概念有所幫助。

採訪/撰稿:王晴玲
攝影/剪輯:陳忠峰

日本經過1995年阪神地震的教訓後,積極發展建築物防震的技術。隔絕地震災害、降低地震能量對建物威脅的隔震器成為研究重點。從日本免震協會的實驗證明,有了隔震器裝置的阻隔,建物搖晃程度明顯降低,也能減少室內擺設傾倒掉落的危險。日本目前已經有四千棟左右的建物裝置隔震器,台灣目前也有將近40棟私有或公共建築裝設,測試效果對於隔震相當有幫助。

根據中央氣象局地震中心的資料,台灣平均平均每天大大小小的地震,約有四十次,一年平均更有3.7次規模六以上地震,而地震對人造成的生命與財產損害,都是與建築物安全息息相關,建物防震的概念,不只是口號,更應該被推廣。

1999年集集大地震前,政府對於建物的防震規定也提高了標準,從一次次地震的傷害,我們學到防震的重要性,更嚴格的法規與更精密的技術,也應用於新建物的防震。

但除了規劃設計,學者透過對921地震倒塌建築的研究,發現使用不當更是造成危險建物的主因,建築物防震性是從設計、施工到用戶使用等層層相關的結果,一棟好的建築,能在地震發生時成為住戶的屏障。

防震的技術日新月異,從增加建物強度的耐震,到減輕地震能量的削能,再到隔離地震的隔震,從過去地震的傷痛中,我們學到教訓,這些寶貴的經驗成為設計新建築,體檢舊建築的重要參考。

日本在一次次的地震考驗下,國民對於防震已經有相當概念,而台灣七年前經歷了一次驚心動魄的地震災難,我們學到了什麼?是否已經準備好接受下一次地震的考驗?

建築物防震性是從設計、施工到用戶使用等層層相關的結果,一棟好的建築,能在地震發生時成為住戶的屏障。防震的技術日新月異,從增加建物強度的耐震、減輕地震能量的削能、再到隔離地震的隔震。從過去地震的傷痛中,我們學到教訓,這些寶貴的經驗成為設計新建築,體建舊建築的重要參考。

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防震, 九二一, 地震, 氣象局, 耐震921地震

集集大地震已經七週年,台灣從這個大地震中學到了什麼?本單元深入探討建物的防震規劃以及最新的防震概念,希望對於建立民眾防範地震的概念有所幫助。

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防震學校


防震學校

摘要
1999年9月21日,一場7.3級的大地震造成3萬8千多戶住家、293所學校倒塌、830所學校校舍損壞。7年過去,斷垣殘壁的影像已成為歷史,取而代之的是新穎的建築,但是學校的防震能力,仍然是許多父母與師生關切的問題。

採訪/撰稿 張岱屏
攝影/剪輯 陳慶鍾

嘉義縣番路鄉的黎明國小位於斷層帶附近,距離觸口斷層只有一百公尺,深受地震的威脅。民國八十三年,黎明國小興建全台灣第一座防震教室,當其他學校的校舍在九二一地震與嘉義大地震之後倒塌損壞,黎明國小的校舍卻毫髮無傷。究竟黎明國小的防震秘訣是什麼?老校工廖憲明帶著我們走進地下室一探究竟。

地下蓄水池的設計可以緩衝地震的能量,更重要的是地基的設計採用筏式基礎,也就是結合地樑及地下室牆體,將建築物所有牆柱的載重傳佈於地基底層。當地震來時,屋子就像粘在地基上,隨著地基一起搖動。

除了筏式基礎外,黎明國小ㄇ字型的建築、雙肩走廊的設計,柱子特別多,結構更為穩重,而牆與柱子的接觸面也保留2.5公分的空隙,避免地震時短柱現象的發生。有了這座防震校舍之後,居住在斷層帶的村民等於多了一個地震時的庇護所。

921地震前的黎明國小,到921之後,各式各樣重建後的學校,究竟防震學校的標準是什麼。有沒有一個客觀的工具,可以準確的調查出校舍的防震能力,更有效地更經濟的改善校舍安全的問題。

從去年七月開始,國家地震工程研究中心開始進行學校校舍耐震評估的現地試驗,第一階段試驗在雲林口湖國小。研究人員利用即將改建的校舍,比較各種不同的建物補強法之間耐震能力的差異。

今年八月,國家地震工程研究中心在桃園瑞埔國小展開更大規模的試驗。其中的「擬動態試驗」,是全世界第一次在室外模擬地震來臨時,校舍結構反應的大型實驗,透過電腦可以即時展示RC校舍在各種震度時的反應與耐震能力。這樣大規模的試驗,目的只有一個---更精確的診斷並且改善學校校舍的耐震能力。

早期興建的學校校舍極少考慮耐震問題,以致於目前全台灣國中小學校校舍的耐震能力普遍不足,有上千間的老舊教室在強震來臨時有倒塌損壞之虞,對於學校師生的安全形成潛在的威脅。

九二一地震過去七年,但是如何打造一個安全防震的校園空間仍然是一個待努力的課題,這不只是經費問題,更需要全面的調查與完善的評估。

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防震, 耐震, 921地震, 災後重建, 地震中心

1999921,一場7.3級的大地震造成38千多戶住家、293所學校倒塌、830所學校校舍損壞。7年過去,斷垣殘壁的影像已成為歷史,取而代之的是新穎的建築,但是學校的防震能力,仍然是許多父母與師生關切的問題。

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