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研究生: 許兆博
Jhao-Bo Hsu
論文名稱: 道路邊坡崩塌災損風險評估模式之研究
A Study of Landslide Damage Risk Evaluation Model for Mountain Roads
指導教授: 鄭明淵
Min-Yuan Cheng
口試委員: 林國顯
none
陳鴻銘
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 175
中文關鍵詞: 邊坡山區道路崩塌機率風險分析災損評估
外文關鍵詞: Probability of Landslides, Risk Analysis, Damage Evaluation, Mountain-Roads, Slope
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  • 道路建設為交通建設之主要項目,而台灣為一島嶼國家,山區道路比例相對較高,且位處環太平洋地震帶,地震頻繁,若豪雨或颱風侵襲造成土石崩落,將使山區道路用路人生命財產及各項建設蒙受損失。在維護資源有限之條件下,無法同時對所有邊坡進行維護工作,故需對邊坡整治需求程度排序。因此,本研究運用風險評估概念,建置適合台灣地區的本土化評估模式,以量化方式評估山區道路之災損風險,輔助公路養護單位決定邊坡整治順序,對高風險區域進行改善,以達有效運用資源之目的。
    本研究「道路邊坡崩塌災損風險評估模式」共分為(1)生命損失風險評估模式;(2)交通運輸損失風險評估模式。首先以時間及空間之觀點,推估邊坡崩塌時用路人遭受土石碎片衝擊以及道路受土石崩塌造成各種程度阻斷之可能性;並概算邊坡崩塌時,道路在各程度阻斷下造成的旅行時間延滯。最後透過生命與交通運輸損失風險評估模式,考量每年致災事件出現頻率、邊坡崩塌可能性、時間及空間衝擊機率與生命價值、旅行者時間價值及車輛損耗成本,評估每年道路邊坡崩塌之生命損失風險及交通運輸損失風險值,並對各道路邊坡案例進行風險評等。
    本研究具體成果,主要計有:(1)透過文獻回顧,依道路邊坡崩塌災害事件特性,以時間及空間之觀點,研擬災損評估方法,探討邊坡崩塌對道路使用者造成損害之可能性與程度;(2)根據道路邊坡崩塌災損評估方法中時空因素之需求,針對蒐集所得之崩塌歷史案例與現地勘查資料進行案例統計分析;(3)推估道路邊坡崩塌災損事件發生時,可能對用路人造成之損害與道路在各種程度阻斷下之旅行時間延滯;(4)綜合考量道路邊坡崩塌災損事件各構成因素之可能性,推估崩塌時之災損風險值,並依其風險程度對整治需求順序排序,對風險值偏高之區域優先進行改善工作,達到有效運用資源之目的。


    Landslides, large or small, along the mountain roads of Taiwan often occurred during or after strong earthquake or typhoon induced heavy rainfall. Landslides not only cause interruption of road traffic but also cause damage to passing by vehicles and injure people. Due to the resource limitation of government, the overall assessments and maintenance of all road slops can not be fulfilled. Priority of road for maintenance is a crucial task for road maintenance department to identify.

    The purposes of this research are to develop an assessment method for the landslide risk and to make strategies to maintain or repair the slopes along mountain roads. To aim Both needs to take into account the environmental conditions of the slopes, the engineering measures for stabilizing road slopes, the transportation issues, and the human concerns when dealing with the slopes maintenance along the mountain roads.

    This study firstly establishes the estimation model to caculate the risk of slope failure, considering the probability of Landslides, temporal probability, spatial impact probability, the value of human life, transportation time increased, and travel cost due to detour etc., and then the loss of life and transportation can be caculated. Secondly, based on the value of risk, the risk evaluation, considering the risk acceptance criteria for loss of life, that could provides assistance for road maintenance department to determine the priority of mountain roads for maintenance.

    第一章 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究目的 2 1.3研究範圍與限制 3 1.4研究流程與方法 3 1.4.1研究內容 3 1.4.2研究流程 4 1.5論文架構 8 第二章 文獻回顧 10 2.1災損風險評估 10 2.1.1生命損失風險 13 2.1.2經濟損失風險 17 2.1.3災損風險評估標準 18 2.2.旅行時間延滯 22 2.3交通量指派 23 2.4社會成本 26 2.4.1社會成本意義 26 2.4.2使用人成本 26 2.5地理資訊系統 30 2.5.1地理資訊系統之簡介與發展 30 2.5.2地理資訊系統之基本功能 30 第三章 道路邊坡崩塌災損風險評估方法 33 3.1生命損失風險評估方法 34 3.1.1降雨頻率與邊坡崩塌機率 37 3.1.2邊坡崩塌衝擊機率 40 3.1.2.1時間機率 41 3.1.2.2空間衝擊機率 43 3.1.3衝擊後死亡機率 45 3.2交通運輸損失風險評估方法 46 3.2.1邊坡崩塌衝擊機率 48 3.2.1.1空間衝擊機率 48 第四章 案例資料統計分析 52 4.1案例蒐集與彙整 52 4.1.1 研究區域概述 52 4.1.2 重大災害歷史 54 4.1.3 研究範圍及致災事件選定 56 4.1.4 案例資料蒐集 57 4.2崩塌長度 62 4.2.1 迴歸分析 62 4.2.2 變異數分析 65 4.3空間衝擊機率 67 4.3.1 迴歸分析 67 4.3.2 變異數分析 70 第五章 旅行時間延滯推估 72 5.1道路部分封閉 72 5.1.1單線通車 75 5.1.2雙線以上通車 78 5.1.3相關參數與條件假設 80 5.2道路完全封閉 81 5.2.1運輸規劃系統開發套件選用 82 5.2.2運輸路網空間資料之建立 82 5.2.3交通指派分析模式之研擬 82 第六章 道路邊坡崩塌災損風險評估模式之建立 91 6.1生命損失評估模式之建立 91 6.1.1模式架構確立 91 6.1.2生命損失個人風險 93 6.1.3潛在死亡人數 96 6.1.4生命損失社會風險 98 6.1.5道路邊坡崩塌時之死亡人數預測 100 6.2交通運輸損失評估模式 102 6.2.1模式架構之確立 102 6.2.2旅行時間損失風險 104 6.2.3車輛額外損耗風險 107 6.3風險評估標準 109 6.3.1生命損失個人風險 111 6.4道路邊坡風險評等與重要度排序 113 6.4.1道路邊坡風險評等 113 6.4.2道路邊坡重要度排序 115 第七章 系統規劃與發展 118 7.1 研擬系統發展概念 118 7.1.1 對話介面 119 7.1.2 資料管理 120 7.1.3 模式管理 120 7.2系統功能架構擬定 121 7.3定義系統應用模式 123 7.4系統開發工具 123 7.5系統功能規劃與發展 124 7.5.1道路邊坡案例資料管理模組 125 7.5.1.1道路邊坡案例資料管理功能規劃 125 7.5.1.2道路邊坡案例資料管理功能發展 126 7.5.2災損風險評估模組 129 7.5.2.1災損風險評估功能規劃 129 7.5.2.2災損風險評估模組功能發展 130 7.5.3評估模式管理模組 133 7.5.3.1評估模式管理模組功能規劃與發展 133 7.5.4使用者帳號管理模組 134 7.5.4.1使用者帳號管理模組功能規劃與發展 134 7.6 道路邊坡崩塌災損風險評估系統整合使用程序 135 第八章 系統操作示範 139 8.1系統主畫面與功能選單 139 8.2道路邊坡案例資料管理 140 8.2.1道路邊坡案例資料新增 142 8.2.2道路邊坡案例資料刪除 145 8.2.3道路邊坡案例資料修改 145 8.2.4道路邊坡案例資料查詢 146 8.3道路邊坡崩塌災損風險評估 150 8.3.1災損風險評估 150 8.3.2查詢評估資料 152 8.3.3刪除評估資料 154 8.3.4風險分佈圖 155 8.4評估模式管理 157 8.4.1評估參數管理 159 8.4.2迴歸模型管理 162 8.5使用者帳號管理 165 第九章 結論與建議 168 9.1結論 168 9.2建議 169 參考文獻 171

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