2016年3月23日

生活札記:美濃地震四個不同尺度的啟示(投稿文章)




除夕時一場「驚天動地」的地震,除了把睡夢中的人們嚇醒以外,更震碎了許多受災戶的生活,可喜的是,臺灣人再度發揮了人飢己飢、人溺己溺的精神,有錢出錢,有力出力,竭盡所能讓受災戶盡快回歸正常生活。此時,更有一批學有專精的人,發揮專業試圖讓大眾更認識地震災害的各種相關議題,使人們能在下次震災前有更多準備。歷經近一個月的沉澱與資訊更新後,可以大致彙整出四個不同空間尺度的地震啟示,做為未來進行地震防災時的參考。
首先,是全臺灣尺度的啟示「一處地震,全臺警戒」。地震的官方名稱是以其震央位置為準,如這次10526日的「高雄美濃地震」、近年來較大的「南投集集地震」、「高雄甲仙地震」等,但地震受災最嚴重的地方,或是震度最大的地方,卻常不在震央附近(1,文首圖)。以這次美濃地震而言,受災最嚴重的是臺南永康到新化一帶。可能的原因很多,包括了雙主震、盲斷層與地下孕震構造、場址效應、土壤液化、建築耐受力等。但無論如何,整個臺灣島都位於聚合性板塊交界帶上,地震防護意識應該是不分地區的。
稍微縮小尺度到縣市等級,得到的啟示是來自於突然爆紅的「場址效應」。其實過去大家對於這個現象並不陌生,只是沒聽過這個名詞。場址效應指的是,扣除與震源的距離關係後,某地地質、地形特性導致地震影響增加,例如「盆地效應」。臺北盆地內部,是深厚的沉積層,地震波接觸到盆地邊緣時,因地形及介質的改變,會導致S波產生明顯反射,並於盆地範圍內來回震盪,故盆地內經常覺得較鄰近地區搖晃、地震時間較長(2);類似的狀況,也發生於1985年的墨西哥城,400餘公里外的地震卻該城造成極慘重的災損。臺南平原地區也是以沉積層為主,此次維冠金龍大樓倒塌處,地質構造上約為大灣向斜通過的位置,對應到地表為大灣低地,曾為潟湖、湖沼(古鯽魚潭)的一部份(3),地質鬆軟,地震發生時震幅可能加大,便是所處位置的「場址效應」。


 
  圖2                 圖3
再把空間尺度縮小到災區附近,此處的啟示是現在人人聞之色變的「土壤液化」。該現象是指含水的土壤層受到震動後,表徵由固態暫時轉化為液態的過程,通常會伴隨噴砂(4)、噴泥水、沉陷、側潰與地裂等現象。土壤液化並不罕見,集集地震時臺中盆地內有多處液化,人工填海造陸處的工程震動,也可能造成新生地發生液化,例如杜拜著名的「世界島」就面臨液化與沉陷的威脅。通常土壤液化並非造成建物破壞和人員傷亡的主因,這是由於液化當下震波被液體阻斷,使震幅減小;液化最大威脅來自於震後沉陷,常使建物嚴重歪斜。近日政府決定限期公布「土壤液化潛勢區域圖」(5),許多民眾擔心若家園位於高潛勢區該怎麼辦?其實從集集地震和日本的眾多案例可知,若房屋結構未受損,經過地質改良、千斤頂扶正建築,是可以安心繼續居住的。土壤液化另一個較少人知的危害,是位於堤防或土丘邊坡位置的側潰現象,成因是地震造成邊坡底部土壤液化,造成上部塊體發生長距離滑動,這次地震於美濃傳出堤防發生側潰(6),需趕在汛期前補強完畢。至於住家若非在河岸或土坡邊,應不必太擔心側潰的危害。

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圖5

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最後,也是尺度最小的啟示,當我們在屋內遇到地震時,到底該「躲在哪裡」?在美濃地震後,大量的網路文章說明不應躲在紅極一時的「活命三角」,因為當建築物垮塌時,可能有柱列折斷或大樓傾倒等可能性,在此狀況下,震前的活命三角此時多已變形或翻轉。若地震規模不大,建築物無損毀的狀況下,應採取「趴下」、「掩護」、「穩住」六字口訣(7)自保,避免桌面、書櫃、天花板上的物品掉落,減少被砸受傷的可能。

圖7
回顧以上四個不同尺度的地震啟示,我們恰巧可以對比到四個不同層級的因應行動。「一處地震,全臺警戒」的尺度擴及全島,可對應至民國104年通過的《國土計畫法》,依照該法案理念,將全國土地分為國土保育、海洋資源、農業發展、以及城鄉發展四大區域,其中國土保育區含括各種環境敏感地區,如中央地質調查所公布的地質敏感區、活動斷層區等,對於高度敏感區域實施必要的限制,而其他區域則實施加強調查、補強與訂立管制措施。
第二層尺度「場址效應」,其影響範圍受地形區、地質構造影響,大致是縣市尺度大小,受場址效應中盆地效應影響甚鉅的雙北地區,便在內政部主導下,於民國90年首次進行更細膩的水平加速度反映譜係數調查,依此成果將臺北盆地內細分為數個微分區,並對應至轄下行政區,訂定以行政區尺度量身訂做的建築規範,並落實於都市計畫。
第三層「土壤液化」的尺度約為社區、村里範圍。由於液化非人員傷亡的主因,故政府可能除公布相關潛勢地圖外,難有其他作為。若擔心居住的社區可能受到土壤液化影響,建議可在購買房屋時,進行「社區環境健檢」,此一檢查可參考「國家地震工程研究中心」所提供的「選購屋舍停看聽」,其內容並不止於土壤液化,也包括坡地災害、建物基本認識等選購要旨;已經在住的社區,也可利用此法檢核社區,若及早發現問題,便能在災害發生前進行適當的改善措施。
最後一個尺度範圍,縮小到房屋內的「地震自保六字訣」。校園中課程或例行的防災演練若要宣導防震自保觀念,可至內政部消防署的「臺灣抗震網」查詢,此處提供政府、企業、非營利機構與學校四種不同的《演練操作手冊》,並有最新、正確的地震防災觀念。透過教育培養未雨綢繆態度,深耕防災與自保的正確觀念,提升國民整體防災知能,才能從根本提升臺灣的地震防災與應變作為。
將這四個尺度的啟示,繪製成一金字塔概念圖(8),不同尺度採取不同的應對作為,各層級按部就班,或許便是美濃地震給予臺灣人最大的生活啟示。

圖8  

誌謝
本文的完成,特別感謝詹佩臻博士候選人抽空協助訂正校閱,高雄市應用地質技師公會提供土壤液化噴砂口照片,國立暨南國際大學土木工程學系王國隆副教授提供土壤液化側潰空拍照片,黃瑞明建築師提供建築防震等方面專業意見。

參考文獻
1. 李憲忠,2007,三維地震波模擬:談臺北都會區的地形與盆地效應,中研院研究週報1145期。
2. 陳正興、陳家漢,2014,地震引致的土壤液化與側潰現象,科學發展498期。
3. 葉超雄、鄧崇任、柴駿甫、廖文義,2001,台北盆地微分區及其相對應之微分區設計反應譜,內政部建築研究所研究計畫成果報告。
4. 謝昇航,2011,臺灣地區液化潛能製圖,國立中央大學應用地質研究所碩士論文。

網路資訊
2. 內政部消防署-臺灣抗震網(查詢時間 2016.02
4. 中央氣象局-地震活動彙整(查詢時間 2016.02
5. 中央地質調查所-地質資料整合查詢(查詢時間 2015.09

原文刊載於教育部地理學科中心電子報132期



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