洪災事件下都市防災系統應用研究-

淹水潛勢模擬分析

內政部建築研究所協同研究報告

年度

101

洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析

內政部建築研究所協同研究報告

中華民國 101 年 12 月

（本報告內容及建議純屬研究小組意見不代表本機關意見）

洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析

研 究 主 持 人 何明錦

協 同 主 持 人 柳文成

研 究 員 蔡孟原

研 究 助 理 陳志鴻

研 究 助 理 陳偉柏

內政部建築研究所協同研究報告

中華民國 101 年 12 月

（本報告內容及建議純屬研究小組意見不代表本機關意見）

目次

I

目次

目次helliphelliphellip I

表次helliphelliphellip IV

圖次helliphellip VI

摘 要helliphelliphellip helliphelliphellipIX

第一章 緒 論 helliphelliphellip1

第一節 研究緣起與背景 hellip1

第二節 研究方法及進度說明 2

壹 基本資料蒐集 2

貳水文及水理分析 2

參建立淹水災害的危險層級與風險分析 2

肆對極端事件之調適策略建議 3

第二章 文獻回顧 6

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題 6

第二節 都市淹水問題 11

壹都市洪水治理標準 11

貳國內都市易淹水地區 -臺北市 12

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析 15

壹 淹水模式 15

貳 淹水潛勢製作分析 17

第四節 洪災脆弱度及風險分析 21

第五節 防災空間系統規劃 24

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

II

第三章 基本資料蒐集與整理 29

第一節 淹水模擬區域概述 29

第二節 地文與水文資料 29

壹地文資料 30

貳抽水站資料 34

參水文站資料 37

第三節 研究區域防災空間 38

壹 人口資料 38

貳防災環境調查與分析 42

參社會脆弱度因子選取 47

肆 危險度評估 58

第四章 水文分析 64

壹 訂定極端降雨量門檻值 64

貳 降雨頻率分析 66

參 降雨雨型分析 69

肆 潮位分析 82

第五章 研究成果分析與討論 85

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件 ) 85

第二節 社會脆弱度與風險分析 98

壹社會脆弱度 98

貳風險地圖 105

參淹水損失潛勢評估 111

目次

III

肆檢討現有緊急避難據點 120

第六章 結論與建議 124

第一節 結論 124

第二節 建議 126

附錄一 第一次座談會辦理情形 128

附錄二 第二次座談會辦理情形 134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子 138

附錄四 模糊德爾菲專家問卷 140

參考書目 149

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

IV

表次

表 2-1 臺灣防洪保護標準 11

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報記錄表 13

表 2-3 臺北市各分區淹水災害記錄彙整統計表 14

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表 25

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍 33

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表 34

表 3-3 雨量站基本資料表 37

表 3-4 臺北市信義區 2012 年 5 月人口統計一覽表 39

表 3-5 信義區避難據點一覽表 42

表 3-6 信義區之消防據點一覽表 43

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表 43

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表 45

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表 45

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊 46

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格 48

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明 53

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表 55

表 3-14 半定量風險矩陣 61

表 3-15 風險發生之機率分類 61

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 65

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 65

表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

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之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

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學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

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洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

150

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洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析

內政部建築研究所協同研究報告

中華民國 101 年 12 月

（本報告內容及建議純屬研究小組意見不代表本機關意見）

洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析

研 究 主 持 人 何明錦

協 同 主 持 人 柳文成

研 究 員 蔡孟原

研 究 助 理 陳志鴻

研 究 助 理 陳偉柏

內政部建築研究所協同研究報告

中華民國 101 年 12 月

（本報告內容及建議純屬研究小組意見不代表本機關意見）

目次

I

目次

目次helliphelliphellip I

表次helliphelliphellip IV

圖次helliphellip VI

摘 要helliphelliphellip helliphelliphellipIX

第一章 緒 論 helliphelliphellip1

第一節 研究緣起與背景 hellip1

第二節 研究方法及進度說明 2

壹 基本資料蒐集 2

貳水文及水理分析 2

參建立淹水災害的危險層級與風險分析 2

肆對極端事件之調適策略建議 3

第二章 文獻回顧 6

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題 6

第二節 都市淹水問題 11

壹都市洪水治理標準 11

貳國內都市易淹水地區 -臺北市 12

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析 15

壹 淹水模式 15

貳 淹水潛勢製作分析 17

第四節 洪災脆弱度及風險分析 21

第五節 防災空間系統規劃 24

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

II

第三章 基本資料蒐集與整理 29

第一節 淹水模擬區域概述 29

第二節 地文與水文資料 29

壹地文資料 30

貳抽水站資料 34

參水文站資料 37

第三節 研究區域防災空間 38

壹 人口資料 38

貳防災環境調查與分析 42

參社會脆弱度因子選取 47

肆 危險度評估 58

第四章 水文分析 64

壹 訂定極端降雨量門檻值 64

貳 降雨頻率分析 66

參 降雨雨型分析 69

肆 潮位分析 82

第五章 研究成果分析與討論 85

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件 ) 85

第二節 社會脆弱度與風險分析 98

壹社會脆弱度 98

貳風險地圖 105

參淹水損失潛勢評估 111

目次

III

肆檢討現有緊急避難據點 120

第六章 結論與建議 124

第一節 結論 124

第二節 建議 126

附錄一 第一次座談會辦理情形 128

附錄二 第二次座談會辦理情形 134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子 138

附錄四 模糊德爾菲專家問卷 140

參考書目 149

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

IV

表次

表 2-1 臺灣防洪保護標準 11

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報記錄表 13

表 2-3 臺北市各分區淹水災害記錄彙整統計表 14

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表 25

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍 33

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表 34

表 3-3 雨量站基本資料表 37

表 3-4 臺北市信義區 2012 年 5 月人口統計一覽表 39

表 3-5 信義區避難據點一覽表 42

表 3-6 信義區之消防據點一覽表 43

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表 43

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表 45

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表 45

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊 46

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格 48

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明 53

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表 55

表 3-14 半定量風險矩陣 61

表 3-15 風險發生之機率分類 61

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 65

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 65

表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

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科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

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都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

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統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

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學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

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結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

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文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

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統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析

研 究 主 持 人 何明錦

協 同 主 持 人 柳文成

研 究 員 蔡孟原

研 究 助 理 陳志鴻

研 究 助 理 陳偉柏

內政部建築研究所協同研究報告

中華民國 101 年 12 月

（本報告內容及建議純屬研究小組意見不代表本機關意見）

目次

I

目次

目次helliphelliphellip I

表次helliphelliphellip IV

圖次helliphellip VI

摘 要helliphelliphellip helliphelliphellipIX

第一章 緒 論 helliphelliphellip1

第一節 研究緣起與背景 hellip1

第二節 研究方法及進度說明 2

壹 基本資料蒐集 2

貳水文及水理分析 2

參建立淹水災害的危險層級與風險分析 2

肆對極端事件之調適策略建議 3

第二章 文獻回顧 6

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題 6

第二節 都市淹水問題 11

壹都市洪水治理標準 11

貳國內都市易淹水地區 -臺北市 12

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析 15

壹 淹水模式 15

貳 淹水潛勢製作分析 17

第四節 洪災脆弱度及風險分析 21

第五節 防災空間系統規劃 24

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

II

第三章 基本資料蒐集與整理 29

第一節 淹水模擬區域概述 29

第二節 地文與水文資料 29

壹地文資料 30

貳抽水站資料 34

參水文站資料 37

第三節 研究區域防災空間 38

壹 人口資料 38

貳防災環境調查與分析 42

參社會脆弱度因子選取 47

肆 危險度評估 58

第四章 水文分析 64

壹 訂定極端降雨量門檻值 64

貳 降雨頻率分析 66

參 降雨雨型分析 69

肆 潮位分析 82

第五章 研究成果分析與討論 85

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件 ) 85

第二節 社會脆弱度與風險分析 98

壹社會脆弱度 98

貳風險地圖 105

參淹水損失潛勢評估 111

目次

III

肆檢討現有緊急避難據點 120

第六章 結論與建議 124

第一節 結論 124

第二節 建議 126

附錄一 第一次座談會辦理情形 128

附錄二 第二次座談會辦理情形 134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子 138

附錄四 模糊德爾菲專家問卷 140

參考書目 149

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

IV

表次

表 2-1 臺灣防洪保護標準 11

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報記錄表 13

表 2-3 臺北市各分區淹水災害記錄彙整統計表 14

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表 25

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍 33

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表 34

表 3-3 雨量站基本資料表 37

表 3-4 臺北市信義區 2012 年 5 月人口統計一覽表 39

表 3-5 信義區避難據點一覽表 42

表 3-6 信義區之消防據點一覽表 43

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表 43

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表 45

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表 45

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊 46

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格 48

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明 53

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表 55

表 3-14 半定量風險矩陣 61

表 3-15 風險發生之機率分類 61

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 65

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 65

表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

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40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

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41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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第五章 極端降雨情境模擬

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第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

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圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

(1) 洪雅雯2004建立都市災害脆弱度指標之研究逢甲大學土地管理研究所碩士論文 (2) 鄧振源2005計畫評估 方法與應用基隆海洋大學運籌規劃與管理研究中心 (3) 鍾佳霖2006臺灣地區各縣市颱風災害脆弱性評估之研究朝陽科技大學建築及都市設

計研究所碩士論文 (4) 國立臺灣大學水工試驗所2006子計畫一淹水災害防護規模設定之研究行政院國家

科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

研究所碩士論文 (6) 吳杰穎江宜錦2008臺灣天然災害統計指標體系建構與分析地理學報第 51 期65-84 (7) 蕭煥章2008鄉鎮市區水災脆弱性評估模式之研究華岡地理學報第 21 期1-18 (8) 陳姿叡2009感受性系統模型在臺北都會區颱洪災害脆弱度應用之研究國立臺北大學

都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

畫 (11) 張倉榮許銘熙林國峰賴進鬆潘宗毅2010脆弱度及風險地圖分析方法之研究

國家災害防救科技中心 (12) 蕭代基李欣輯楊惠萱2010災害損失與社會脆弱性評估國家災害防救科技中心

98 年度技術報告 (13) 賴可蓁2010洪災風險地圖之研析國立臺灣大學生物環境系統工程學系研究所碩士論

文 (14) 吳貽婷2011水災風險度分析暨防災地圖研究以新北市為例國立臺灣大學生物環境系

統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

性地圖臺灣水利 (18) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式之

建立行政院國科會防災科技研究報告 75-19臺北市 (19) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

程研究所博士論文 (21) 顏清連1989臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究國立臺灣大學水工試驗所

研究報告第 100 號 (22) 林志勇2001市區雨水下水道系統流況與地表水流之數值模擬國立臺灣大學土木工程

學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

論文 (24) 許香儀葉昭憲2005都市重劃區土地使用變遷模式建構之研究－以臺中市 11 期重劃區

為例臺灣土地金融季刊第 42 期第 3 卷161-187 (25) 財團法人成大研究發展基金會2008建立易致災地區之安全建地劃設機制與準則(第一期)

結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

所研究報告第 100 號 (28) 許銘熙 1996a 八掌溪流域北岸洪水與淹水預報模式之研究(二)行政院國科會研究計畫成

果報告 (29) 許銘熙 1996b 嘉義地區逕流及淹水模式之研究(四) 臺灣省水利局研究計畫成果報告 (30) 黃成甲1997rdquo流域洪水與淹水演算模式之研究rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩士論

文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

士論文 (33) 賴進松林孟郁2000rdquo臺北縣三重蘆洲及新莊樹林區淹水預測之研究rdquo89 年農工研討

會論文高雄市 (34) 陳志鴻2004rdquo應用淹水模式評估都市區雨水下水道之效能rdquo國立臺灣大學生物環境系

統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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目次

I

目次

目次helliphelliphellip I

表次helliphelliphellip IV

圖次helliphellip VI

摘 要helliphelliphellip helliphelliphellipIX

第一章 緒 論 helliphelliphellip1

第一節 研究緣起與背景 hellip1

第二節 研究方法及進度說明 2

壹 基本資料蒐集 2

貳水文及水理分析 2

參建立淹水災害的危險層級與風險分析 2

肆對極端事件之調適策略建議 3

第二章 文獻回顧 6

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題 6

第二節 都市淹水問題 11

壹都市洪水治理標準 11

貳國內都市易淹水地區 -臺北市 12

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析 15

壹 淹水模式 15

貳 淹水潛勢製作分析 17

第四節 洪災脆弱度及風險分析 21

第五節 防災空間系統規劃 24

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

II

第三章 基本資料蒐集與整理 29

第一節 淹水模擬區域概述 29

第二節 地文與水文資料 29

壹地文資料 30

貳抽水站資料 34

參水文站資料 37

第三節 研究區域防災空間 38

壹 人口資料 38

貳防災環境調查與分析 42

參社會脆弱度因子選取 47

肆 危險度評估 58

第四章 水文分析 64

壹 訂定極端降雨量門檻值 64

貳 降雨頻率分析 66

參 降雨雨型分析 69

肆 潮位分析 82

第五章 研究成果分析與討論 85

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件 ) 85

第二節 社會脆弱度與風險分析 98

壹社會脆弱度 98

貳風險地圖 105

參淹水損失潛勢評估 111

目次

III

肆檢討現有緊急避難據點 120

第六章 結論與建議 124

第一節 結論 124

第二節 建議 126

附錄一 第一次座談會辦理情形 128

附錄二 第二次座談會辦理情形 134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子 138

附錄四 模糊德爾菲專家問卷 140

參考書目 149

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

IV

表次

表 2-1 臺灣防洪保護標準 11

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報記錄表 13

表 2-3 臺北市各分區淹水災害記錄彙整統計表 14

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表 25

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍 33

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表 34

表 3-3 雨量站基本資料表 37

表 3-4 臺北市信義區 2012 年 5 月人口統計一覽表 39

表 3-5 信義區避難據點一覽表 42

表 3-6 信義區之消防據點一覽表 43

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表 43

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表 45

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表 45

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊 46

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格 48

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明 53

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表 55

表 3-14 半定量風險矩陣 61

表 3-15 風險發生之機率分類 61

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 65

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 65

表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

(1) 洪雅雯2004建立都市災害脆弱度指標之研究逢甲大學土地管理研究所碩士論文 (2) 鄧振源2005計畫評估 方法與應用基隆海洋大學運籌規劃與管理研究中心 (3) 鍾佳霖2006臺灣地區各縣市颱風災害脆弱性評估之研究朝陽科技大學建築及都市設

計研究所碩士論文 (4) 國立臺灣大學水工試驗所2006子計畫一淹水災害防護規模設定之研究行政院國家

科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

研究所碩士論文 (6) 吳杰穎江宜錦2008臺灣天然災害統計指標體系建構與分析地理學報第 51 期65-84 (7) 蕭煥章2008鄉鎮市區水災脆弱性評估模式之研究華岡地理學報第 21 期1-18 (8) 陳姿叡2009感受性系統模型在臺北都會區颱洪災害脆弱度應用之研究國立臺北大學

都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

畫 (11) 張倉榮許銘熙林國峰賴進鬆潘宗毅2010脆弱度及風險地圖分析方法之研究

國家災害防救科技中心 (12) 蕭代基李欣輯楊惠萱2010災害損失與社會脆弱性評估國家災害防救科技中心

98 年度技術報告 (13) 賴可蓁2010洪災風險地圖之研析國立臺灣大學生物環境系統工程學系研究所碩士論

文 (14) 吳貽婷2011水災風險度分析暨防災地圖研究以新北市為例國立臺灣大學生物環境系

統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

性地圖臺灣水利 (18) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式之

建立行政院國科會防災科技研究報告 75-19臺北市 (19) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

程研究所博士論文 (21) 顏清連1989臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究國立臺灣大學水工試驗所

研究報告第 100 號 (22) 林志勇2001市區雨水下水道系統流況與地表水流之數值模擬國立臺灣大學土木工程

學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

論文 (24) 許香儀葉昭憲2005都市重劃區土地使用變遷模式建構之研究－以臺中市 11 期重劃區

為例臺灣土地金融季刊第 42 期第 3 卷161-187 (25) 財團法人成大研究發展基金會2008建立易致災地區之安全建地劃設機制與準則(第一期)

結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

所研究報告第 100 號 (28) 許銘熙 1996a 八掌溪流域北岸洪水與淹水預報模式之研究(二)行政院國科會研究計畫成

果報告 (29) 許銘熙 1996b 嘉義地區逕流及淹水模式之研究(四) 臺灣省水利局研究計畫成果報告 (30) 黃成甲1997rdquo流域洪水與淹水演算模式之研究rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩士論

文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

士論文 (33) 賴進松林孟郁2000rdquo臺北縣三重蘆洲及新莊樹林區淹水預測之研究rdquo89 年農工研討

會論文高雄市 (34) 陳志鴻2004rdquo應用淹水模式評估都市區雨水下水道之效能rdquo國立臺灣大學生物環境系

統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

II

第三章 基本資料蒐集與整理 29

第一節 淹水模擬區域概述 29

第二節 地文與水文資料 29

壹地文資料 30

貳抽水站資料 34

參水文站資料 37

第三節 研究區域防災空間 38

壹 人口資料 38

貳防災環境調查與分析 42

參社會脆弱度因子選取 47

肆 危險度評估 58

第四章 水文分析 64

壹 訂定極端降雨量門檻值 64

貳 降雨頻率分析 66

參 降雨雨型分析 69

肆 潮位分析 82

第五章 研究成果分析與討論 85

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件 ) 85

第二節 社會脆弱度與風險分析 98

壹社會脆弱度 98

貳風險地圖 105

參淹水損失潛勢評估 111

目次

III

肆檢討現有緊急避難據點 120

第六章 結論與建議 124

第一節 結論 124

第二節 建議 126

附錄一 第一次座談會辦理情形 128

附錄二 第二次座談會辦理情形 134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子 138

附錄四 模糊德爾菲專家問卷 140

參考書目 149

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

IV

表次

表 2-1 臺灣防洪保護標準 11

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報記錄表 13

表 2-3 臺北市各分區淹水災害記錄彙整統計表 14

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表 25

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍 33

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表 34

表 3-3 雨量站基本資料表 37

表 3-4 臺北市信義區 2012 年 5 月人口統計一覽表 39

表 3-5 信義區避難據點一覽表 42

表 3-6 信義區之消防據點一覽表 43

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表 43

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表 45

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表 45

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊 46

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格 48

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明 53

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表 55

表 3-14 半定量風險矩陣 61

表 3-15 風險發生之機率分類 61

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 65

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 65

表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

(1) 洪雅雯2004建立都市災害脆弱度指標之研究逢甲大學土地管理研究所碩士論文 (2) 鄧振源2005計畫評估 方法與應用基隆海洋大學運籌規劃與管理研究中心 (3) 鍾佳霖2006臺灣地區各縣市颱風災害脆弱性評估之研究朝陽科技大學建築及都市設

計研究所碩士論文 (4) 國立臺灣大學水工試驗所2006子計畫一淹水災害防護規模設定之研究行政院國家

科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

研究所碩士論文 (6) 吳杰穎江宜錦2008臺灣天然災害統計指標體系建構與分析地理學報第 51 期65-84 (7) 蕭煥章2008鄉鎮市區水災脆弱性評估模式之研究華岡地理學報第 21 期1-18 (8) 陳姿叡2009感受性系統模型在臺北都會區颱洪災害脆弱度應用之研究國立臺北大學

都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

畫 (11) 張倉榮許銘熙林國峰賴進鬆潘宗毅2010脆弱度及風險地圖分析方法之研究

國家災害防救科技中心 (12) 蕭代基李欣輯楊惠萱2010災害損失與社會脆弱性評估國家災害防救科技中心

98 年度技術報告 (13) 賴可蓁2010洪災風險地圖之研析國立臺灣大學生物環境系統工程學系研究所碩士論

文 (14) 吳貽婷2011水災風險度分析暨防災地圖研究以新北市為例國立臺灣大學生物環境系

統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

性地圖臺灣水利 (18) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式之

建立行政院國科會防災科技研究報告 75-19臺北市 (19) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

程研究所博士論文 (21) 顏清連1989臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究國立臺灣大學水工試驗所

研究報告第 100 號 (22) 林志勇2001市區雨水下水道系統流況與地表水流之數值模擬國立臺灣大學土木工程

學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

論文 (24) 許香儀葉昭憲2005都市重劃區土地使用變遷模式建構之研究－以臺中市 11 期重劃區

為例臺灣土地金融季刊第 42 期第 3 卷161-187 (25) 財團法人成大研究發展基金會2008建立易致災地區之安全建地劃設機制與準則(第一期)

結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

所研究報告第 100 號 (28) 許銘熙 1996a 八掌溪流域北岸洪水與淹水預報模式之研究(二)行政院國科會研究計畫成

果報告 (29) 許銘熙 1996b 嘉義地區逕流及淹水模式之研究(四) 臺灣省水利局研究計畫成果報告 (30) 黃成甲1997rdquo流域洪水與淹水演算模式之研究rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩士論

文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

士論文 (33) 賴進松林孟郁2000rdquo臺北縣三重蘆洲及新莊樹林區淹水預測之研究rdquo89 年農工研討

會論文高雄市 (34) 陳志鴻2004rdquo應用淹水模式評估都市區雨水下水道之效能rdquo國立臺灣大學生物環境系

統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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(108) Zoppou C 2001 Review of urban storm water models Environmental Modelling amp Software 16 195-231

目次

III

肆檢討現有緊急避難據點 120

第六章 結論與建議 124

第一節 結論 124

第二節 建議 126

附錄一 第一次座談會辦理情形 128

附錄二 第二次座談會辦理情形 134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子 138

附錄四 模糊德爾菲專家問卷 140

參考書目 149

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

IV

表次

表 2-1 臺灣防洪保護標準 11

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報記錄表 13

表 2-3 臺北市各分區淹水災害記錄彙整統計表 14

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表 25

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍 33

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表 34

表 3-3 雨量站基本資料表 37

表 3-4 臺北市信義區 2012 年 5 月人口統計一覽表 39

表 3-5 信義區避難據點一覽表 42

表 3-6 信義區之消防據點一覽表 43

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表 43

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表 45

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表 45

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊 46

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格 48

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明 53

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表 55

表 3-14 半定量風險矩陣 61

表 3-15 風險發生之機率分類 61

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 65

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 65

表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

(1) 洪雅雯2004建立都市災害脆弱度指標之研究逢甲大學土地管理研究所碩士論文 (2) 鄧振源2005計畫評估 方法與應用基隆海洋大學運籌規劃與管理研究中心 (3) 鍾佳霖2006臺灣地區各縣市颱風災害脆弱性評估之研究朝陽科技大學建築及都市設

計研究所碩士論文 (4) 國立臺灣大學水工試驗所2006子計畫一淹水災害防護規模設定之研究行政院國家

科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

研究所碩士論文 (6) 吳杰穎江宜錦2008臺灣天然災害統計指標體系建構與分析地理學報第 51 期65-84 (7) 蕭煥章2008鄉鎮市區水災脆弱性評估模式之研究華岡地理學報第 21 期1-18 (8) 陳姿叡2009感受性系統模型在臺北都會區颱洪災害脆弱度應用之研究國立臺北大學

都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

畫 (11) 張倉榮許銘熙林國峰賴進鬆潘宗毅2010脆弱度及風險地圖分析方法之研究

國家災害防救科技中心 (12) 蕭代基李欣輯楊惠萱2010災害損失與社會脆弱性評估國家災害防救科技中心

98 年度技術報告 (13) 賴可蓁2010洪災風險地圖之研析國立臺灣大學生物環境系統工程學系研究所碩士論

文 (14) 吳貽婷2011水災風險度分析暨防災地圖研究以新北市為例國立臺灣大學生物環境系

統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

性地圖臺灣水利 (18) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式之

建立行政院國科會防災科技研究報告 75-19臺北市 (19) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

程研究所博士論文 (21) 顏清連1989臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究國立臺灣大學水工試驗所

研究報告第 100 號 (22) 林志勇2001市區雨水下水道系統流況與地表水流之數值模擬國立臺灣大學土木工程

學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

論文 (24) 許香儀葉昭憲2005都市重劃區土地使用變遷模式建構之研究－以臺中市 11 期重劃區

為例臺灣土地金融季刊第 42 期第 3 卷161-187 (25) 財團法人成大研究發展基金會2008建立易致災地區之安全建地劃設機制與準則(第一期)

結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

所研究報告第 100 號 (28) 許銘熙 1996a 八掌溪流域北岸洪水與淹水預報模式之研究(二)行政院國科會研究計畫成

果報告 (29) 許銘熙 1996b 嘉義地區逕流及淹水模式之研究(四) 臺灣省水利局研究計畫成果報告 (30) 黃成甲1997rdquo流域洪水與淹水演算模式之研究rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩士論

文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

士論文 (33) 賴進松林孟郁2000rdquo臺北縣三重蘆洲及新莊樹林區淹水預測之研究rdquo89 年農工研討

會論文高雄市 (34) 陳志鴻2004rdquo應用淹水模式評估都市區雨水下水道之效能rdquo國立臺灣大學生物環境系

統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

IV

表次

表 2-1 臺灣防洪保護標準 11

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報記錄表 13

表 2-3 臺北市各分區淹水災害記錄彙整統計表 14

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表 25

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍 33

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表 34

表 3-3 雨量站基本資料表 37

表 3-4 臺北市信義區 2012 年 5 月人口統計一覽表 39

表 3-5 信義區避難據點一覽表 42

表 3-6 信義區之消防據點一覽表 43

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表 43

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表 45

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表 45

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊 46

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格 48

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明 53

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表 55

表 3-14 半定量風險矩陣 61

表 3-15 風險發生之機率分類 61

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 65

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 65

表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

(1) 洪雅雯2004建立都市災害脆弱度指標之研究逢甲大學土地管理研究所碩士論文 (2) 鄧振源2005計畫評估 方法與應用基隆海洋大學運籌規劃與管理研究中心 (3) 鍾佳霖2006臺灣地區各縣市颱風災害脆弱性評估之研究朝陽科技大學建築及都市設

計研究所碩士論文 (4) 國立臺灣大學水工試驗所2006子計畫一淹水災害防護規模設定之研究行政院國家

科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

研究所碩士論文 (6) 吳杰穎江宜錦2008臺灣天然災害統計指標體系建構與分析地理學報第 51 期65-84 (7) 蕭煥章2008鄉鎮市區水災脆弱性評估模式之研究華岡地理學報第 21 期1-18 (8) 陳姿叡2009感受性系統模型在臺北都會區颱洪災害脆弱度應用之研究國立臺北大學

都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

畫 (11) 張倉榮許銘熙林國峰賴進鬆潘宗毅2010脆弱度及風險地圖分析方法之研究

國家災害防救科技中心 (12) 蕭代基李欣輯楊惠萱2010災害損失與社會脆弱性評估國家災害防救科技中心

98 年度技術報告 (13) 賴可蓁2010洪災風險地圖之研析國立臺灣大學生物環境系統工程學系研究所碩士論

文 (14) 吳貽婷2011水災風險度分析暨防災地圖研究以新北市為例國立臺灣大學生物環境系

統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

性地圖臺灣水利 (18) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式之

建立行政院國科會防災科技研究報告 75-19臺北市 (19) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

程研究所博士論文 (21) 顏清連1989臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究國立臺灣大學水工試驗所

研究報告第 100 號 (22) 林志勇2001市區雨水下水道系統流況與地表水流之數值模擬國立臺灣大學土木工程

學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

論文 (24) 許香儀葉昭憲2005都市重劃區土地使用變遷模式建構之研究－以臺中市 11 期重劃區

為例臺灣土地金融季刊第 42 期第 3 卷161-187 (25) 財團法人成大研究發展基金會2008建立易致災地區之安全建地劃設機制與準則(第一期)

結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

所研究報告第 100 號 (28) 許銘熙 1996a 八掌溪流域北岸洪水與淹水預報模式之研究(二)行政院國科會研究計畫成

果報告 (29) 許銘熙 1996b 嘉義地區逕流及淹水模式之研究(四) 臺灣省水利局研究計畫成果報告 (30) 黃成甲1997rdquo流域洪水與淹水演算模式之研究rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩士論

文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

士論文 (33) 賴進松林孟郁2000rdquo臺北縣三重蘆洲及新莊樹林區淹水預測之研究rdquo89 年農工研討

會論文高雄市 (34) 陳志鴻2004rdquo應用淹水模式評估都市區雨水下水道之效能rdquo國立臺灣大學生物環境系

統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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表次

V

表 4-3 各測站之設計降雨量 67

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 70

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 73

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 78

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位 82

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計 86

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形 89

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體

積 91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 96

表 5-5 選取之脆弱度因子 98

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子 102

表 5-7 社會脆弱度因子之權重 102

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值 104

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣 105

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 114

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

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41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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第五章 極端降雨情境模擬

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第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

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圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

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表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

(1) 洪雅雯2004建立都市災害脆弱度指標之研究逢甲大學土地管理研究所碩士論文 (2) 鄧振源2005計畫評估 方法與應用基隆海洋大學運籌規劃與管理研究中心 (3) 鍾佳霖2006臺灣地區各縣市颱風災害脆弱性評估之研究朝陽科技大學建築及都市設

計研究所碩士論文 (4) 國立臺灣大學水工試驗所2006子計畫一淹水災害防護規模設定之研究行政院國家

科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

研究所碩士論文 (6) 吳杰穎江宜錦2008臺灣天然災害統計指標體系建構與分析地理學報第 51 期65-84 (7) 蕭煥章2008鄉鎮市區水災脆弱性評估模式之研究華岡地理學報第 21 期1-18 (8) 陳姿叡2009感受性系統模型在臺北都會區颱洪災害脆弱度應用之研究國立臺北大學

都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

畫 (11) 張倉榮許銘熙林國峰賴進鬆潘宗毅2010脆弱度及風險地圖分析方法之研究

國家災害防救科技中心 (12) 蕭代基李欣輯楊惠萱2010災害損失與社會脆弱性評估國家災害防救科技中心

98 年度技術報告 (13) 賴可蓁2010洪災風險地圖之研析國立臺灣大學生物環境系統工程學系研究所碩士論

文 (14) 吳貽婷2011水災風險度分析暨防災地圖研究以新北市為例國立臺灣大學生物環境系

統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

性地圖臺灣水利 (18) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式之

建立行政院國科會防災科技研究報告 75-19臺北市 (19) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

程研究所博士論文 (21) 顏清連1989臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究國立臺灣大學水工試驗所

研究報告第 100 號 (22) 林志勇2001市區雨水下水道系統流況與地表水流之數值模擬國立臺灣大學土木工程

學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

論文 (24) 許香儀葉昭憲2005都市重劃區土地使用變遷模式建構之研究－以臺中市 11 期重劃區

為例臺灣土地金融季刊第 42 期第 3 卷161-187 (25) 財團法人成大研究發展基金會2008建立易致災地區之安全建地劃設機制與準則(第一期)

結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

所研究報告第 100 號 (28) 許銘熙 1996a 八掌溪流域北岸洪水與淹水預報模式之研究(二)行政院國科會研究計畫成

果報告 (29) 許銘熙 1996b 嘉義地區逕流及淹水模式之研究(四) 臺灣省水利局研究計畫成果報告 (30) 黃成甲1997rdquo流域洪水與淹水演算模式之研究rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩士論

文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

士論文 (33) 賴進松林孟郁2000rdquo臺北縣三重蘆洲及新莊樹林區淹水預測之研究rdquo89 年農工研討

會論文高雄市 (34) 陳志鴻2004rdquo應用淹水模式評估都市區雨水下水道之效能rdquo國立臺灣大學生物環境系

統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VI

圖次

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～1990 年之間平均溫

度變化 3

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢 helliphellip3

圖 1-3 本計畫工作流程圖 hellip7

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖30

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖 31

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程 32

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區 33

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔 36

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖 40

圖 3-7 三角模糊數圖 50

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖 53

圖 3-9 AHP 計算流程圖 56

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區 87

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線 88

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線 88

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍 90

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度 93

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模

擬淹水範圍 94

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模

表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

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科學委員會專題研究計畫成果報告 (5) 江宜錦2007天然災害統計指標建構與分析以臺灣各縣市為例銘傳大學媒體空間設計

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都市計畫研究所碩士論文 (9) 黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例銘傳大學建築與都

市防災研究所碩士論文 (10) 吳杰穎黃昱翔2009颱洪災害脆弱度評估指標之建立以南投水里鄉為例國科會計

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統工程學系研究所碩士論文 (15) 邱建勛2011建蔽率對都市淹水影響之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩

士論文 (16) 陳建忠吳杰穎2011氣候變遷下災害風險評估指標系統之建立中華民國建築學會「建

築學報」第 75 期43-60 (17) 陳怡臻李欣輯蘇文瑞蔡元芳2010利用專家問卷法建置屏東沿海地區之水災脆弱

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學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

146

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結果報告書內政部營建署 (26) 顏清連許銘熙陳昶憲賴進松1986rdquo淡水河系洪水演算模式(四)堤防潰決洪流模式

之建立rdquo行政院國科會防災科技研究報告 pp75-19臺北市 (27) 顏清連1989rdquo臺北都會區大眾捷運系統防洪排水設計之研究rdquo國立臺灣大學水工試驗

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文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

之研究（一）rdquo行政院國科會臺北市 (32) 盧重任1998rdquo臺北縣板和地區洪水及淹水演算模擬rdquo國立臺灣大學農業工程研究所碩

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統工程研究所碩士論文 (35) 國家災害防救科技中心(NCDR)2005rdquo0612 豪雨水災災因勘查報告書rdquo臺北市 (36) 陳彥宏2008rdquo流域格網局部細化之淹水模擬rdquo國立臺灣大學生物環境系統工程研究所

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表次

IX

擬淹水範圍 95

圖 5-8 評估因子之共識值 101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 105

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖 106

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖 107

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之風險

地圖 108

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 109

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 110

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險

地圖 111

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值 112

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖 113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估 115

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估 116

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時500 年重現期事件之淹水

損失潛勢評估 117

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 118

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

潛勢評估 119

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

VIII

潛勢評估 120

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖 121

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖 121

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖 122

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖 122

摘要

IX

摘 要

關鍵詞脆弱度脆弱度指標模糊德爾菲風險地圖

一研究緣起

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造

成嚴重洪患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成

路易安那等州共 1833 人死亡經濟損失達 810 億美元 (Knabb 2005)至

於歐洲 2002 年中歐易北河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人

不 幸 喪 生 並 影 響 超 過 百 萬 人 口 經 濟 損 失 高 達 上 百 億 歐 元 (CRED

2009) 2005 年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略小仍舊造成 181 人死

亡與數十億歐元之損失 (CRED 2009)而 2007 年英國中部地區的洪水事

件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊 (FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響

加上島內地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年

(1906~2005 年 )全球平均表面溫度上升速率為 0074 10 年過去 50

年的暖化速度 013 10 年 (圖 1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10

年是百年上升幅度 (015 10 年 )的 17 倍Tseng et al (2009) 根據潮

位資料統計 1961-2003 年間東亞地區臺灣附近之海平面上升速度約 24

公釐 年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐 年為高而

1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐 年遠高

於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海

平面上升速率 31 公釐 年

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區

之淹水情境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空

間規劃以提供決策者作參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

X

二研究方法及過程

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端

降雨事件直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環

境資源的需求本計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都

市逕流量計算外亦採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由

區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪及防災

空間規劃佈置主要方法過程如下

壹 基本資料蒐集

貳 水文及水理分析

參 建立淹水災害的危險層級與風險分析

肆 對極端事件之調適策略建議

三重要發現

1 選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）並將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事

件即稱為極端降雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨

量門檻值分別為 1 小時 91mm 3 小時 146mm 6 小時 212mm 12

小時 290mm 24 小時 358mm

2 以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤

防缺口處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅

的改善

摘要

XI

3 採用模糊德爾菲法篩選社會脆弱度因子從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口 65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇

數量消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利

用層級分析方法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度

因子影響最大的為老人安養院 (01878)而其它因子排序如下身心

障礙人口 (01791)社會收容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人

員 (01208) 65 歲以上人口 (00745) 14 歲以下人口 (00618)橡皮

艇數量 (00553)

四主要建議事項

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

XII

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標

記藉由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落

實各項防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透

過疊圖分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難

據點位置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資

料建立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本計畫以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子（淹

水潛勢）的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分

析影響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

第一章 緒論

1

第一章 緒 論

第一節 研究緣起與背景

全球暖化與氣候異常所產生之集中暴雨現象近年來在世界各地造成嚴重洪

患如美國 2005 年的卡崔娜颶風幾乎摧毀紐奧良市區並造成路易安那等州共

1833人死亡經濟損失達 810億美元(Knabb 2005)至於歐洲2002年中歐易北

河一百年重現期之大規模洪水氾濫造成 376 人不幸喪生並影響超過百萬人口經

濟損失高達上百億歐元(CRED 2009)2005年多瑙河等流域之洪災事件規模雖略

小仍舊造成 181人死亡與數十億歐元之損失(CRED 2009)而 2007年英國中部

地區的洪水事件嚴重衝擊英國估計損失達 35 億英鎊(FRMRC 2009)

臺灣位處太平洋與歐亞大陸交界地帶深受海洋與大氣交互影響加上島內

地形垂直變遷度大氣候變遷影響甚為顯著過去 100 年(1906~2005 年)全球

平均表面溫度上升速率為 0074 10年過去 50年的暖化速度 013 10年(圖

1-1)臺灣過去 30 年暖化速度 025 10 年是百年上升幅度(015 10 年)的

17 倍Tseng et al (2009) 根據潮位資料統計1961-2003 年間東亞地區臺灣附近

之海平面上升速度約 24 公釐年較同時期的全球平均海平面上升速率 18 公釐

年為高而 1993-2003 年期間的潮位資料分析顯示上升速率提高到 57 公釐年

遠高於「聯合國政府間氣候變遷委員會」 (IPCC)所公佈之同時期全球平均海平面

上升速率 31 公釐年

根據 2011「臺灣氣候變遷科學報告」顯示在 2000 年以前臺灣發生極端強

降雨颱風的頻率約 2 年一次左右2000 年以後發生頻率增加為 1 年至少發生一次

以上的極端強降雨颱風2009 莫拉克颱風為將近 40 年來排名第一之極端強降雨

颱風因此 2000 年後受「極端降雨颱豪雨所造成的水患氣象局觀測資料同時顯

示臺灣地區每年總降雨量沒有明顯變化但是降雨總時數明顯減少顯現降雨

強度逐漸增強對環境的衝擊強度提高成災的機率大為增加以凡那比颱風為

例單單高雄市區一天就降下535毫米的雨量是81年來最高紀錄造成高雄市

義華路澄清路一帶道路嚴重淹水相較 2001 年潭美颱風在高雄市區單日最

大雨量 470 毫米2009 年莫拉克風災單日雨量 476 毫米有些微增加之現象

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

2

時雨量紀錄部分岡山在 19 日下午 3~4 時達到 1225 毫米鳳山在下午 1～2 時

出現 125 毫米以及左營在下午 3～4 時之間出現 87 毫米的雨量也都創下新的

降雨紀錄至於山區降雨部分屏東瑪家單日累積雨量 1080 毫米19 日下午

1~2 點之間也創下時雨量 1215 毫米的紀錄

第一章 緒論

3

圖 1-1 全球平均表面溫度相較於 1961～ 1990 年之間平均溫度

變化

(資料來源IPCC 第四次評估報告圖 TS6)

圖 1-2 臺灣年平均溫度之時間序列與變化趨勢

(資料來源臺灣氣候變遷科學報告 2011)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

4

工程規劃上防治天然災害的威脅一直與社會防災預算有關社會不可能無止

盡的投入公共防災建設同樣天然災害的損失也會影響到社會的發展近年來更

直接影響到政府的形象因此世界各國在公共建設投入時多講求成本與效益的分

析也要求有風險分析的概念從都市規劃的角度而言都市土地使用規劃的思

維必須將滯洪觀念引入土地使用規劃上利用劃設特殊土地使用提出因應之都

市設計準則使之保有滯洪防洪的功能發揮土地之最大效益於洪水來襲時

吸收洪水的能量滿足都市安全的需求

有鑑於此本計畫將設定極端降雨條件並以此條件模擬都會地區之淹水情

境針對區域之脆弱度及風險進行評估並檢討現有的防災空間規劃以提供決

策者作參考

第一章 緒論

5

第二節 研究方法及進度說明

本計畫探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

計畫研究方法除了針對示範區進行水文頻率分析及都市逕流量計算外亦採用淹

水模式進行極端降雨條件之情境模擬藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況

防災環境資源結合進行防洪及防災空間規劃佈置本團隊研究工作流程如圖 1-3

所示其簡介如下

壹 基本資料蒐集

基本資料蒐集整理（包括資料來源年代格式及篩選hellip等）內容包括

以下各項地文資料水文資料公共設施資料社經資料歷年颱

洪事件之淹水調查資料與相關研究及參考文獻資料

貳水文及水理分析

蒐集分析示範區域內各雨量站流量站之歷年記錄及區域相關降雨頻率資

料設定 5 種以上極端降雨之洪災情境包含歷史災害事件及極端降雨事件為條

件設定利用二維漫地流演算配合示範區域的之 DTM 數值資料曼寧 n 值

利用極端降雨作為輸入條件進行淹水模擬演算可適當反應模擬地區之地文及

水文特性本團隊自行研發完成之數值水理模式可考慮山區逕流量一維河川

渠流地表漫地流及雨水下水道等多種不同流況以進行整合演算可適當反應

模擬地區之地文及水文特性該模式累積多年研發經驗已成功應用於國內不同

案例之淹水潛勢模擬

參建立淹水災害的危險層級與風險分析

聯合國對災害風險分析的概念主要在估計災害發生的機率影響程度與空間

分佈特性它包含風險因子之界定(identification of risk factor)危險度分析

(hazard analysis)脆弱度因子分析 (vulnerability analysis)與風險等級之估計

(estimates level of risk)等步驟(UNISDR 2004)基於危險度與脆弱度之交互作用

而計算出一個地區受到災害威脅之風險R = H times V式中R Risk (風險)H

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

6

Hazard (危險度)V Vulnerability(脆弱度)

風險地圖可考量淹水時危害人命的因子(淹水深度水流流速水位上升率)

也考慮了脆弱度與曝露量之考量(人口密度脆弱人口及居住環境)對於未來推

動都市防災空間規劃都市計畫及地區災害防救計畫整合之重要參考標的

肆對極端事件之調適策略建議

對極端降雨事件之調適策略進行調整針對洪災情境模擬結合都市計畫之

合理規劃土地使用與空間發展策略落實防災計畫降低洪患災害損失減少對

社會經濟的衝擊探討防洪減災問題時應考慮(1)存在的不確定性定量評估

防洪設施之風險(2)保留防洪系統之彈性及風險迴避空間提出因應策略(3)

以風險減低量來說明研擬策略成效進行衝擊評估及風險分析以及調適策略研

擬

第一章 緒論

7

圖 1-3 本計畫工作流程圖

示範區水文

水理分析

應用歷史資料

進行模擬驗證

示範區所在之

縣市淹水潛勢

極端降雨

之淹水模擬

透過 GIS 疊圖空間相關分析

探討淹水潛勢以及住宅商業及

工業土地利用變遷的影響程度

案例分析

成果妥適

對氣候變遷之

調適策略建議

通過

建立淹水災害的危險層

級與風險分析

彙整計畫成果及

撰寫成果報告

專

家

諮

詢

會

議

歷史洪災經驗 都市地區洪災

文獻與案例

氣候變遷氣象

條件與影響

資料蒐集

檢

討

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

8

第二章 文獻回顧

9

第二章 文獻回顧

本計畫係因應全球氣候變遷趨勢擬進一步就極端降雨肇致大規模都市洪災

進行情境模擬研擬我國都市面臨極端降雨趨勢的衝擊威脅下的調適策略與減災

對策故針對文獻回顧分類為五大部分一全球氣候變遷及極端氣候課題

二都市淹水問題三淹水模式與淹水潛勢圖製作四洪災脆弱度及風險分

析五防災空間系統規劃

第一節 全球氣候變遷及極端氣候課題

由於人類經濟活動不斷的發展加速暖化導致全球化的氣候變遷問題日益

劇增世界銀行 2005 年刊行之「Natural Disaster Hotspots - A Global Risk Analysis」

指出臺灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為

73而暴露於兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害威脅之人口為 99屬

於全世界災害高風險的區域（陳永明2010）西元 2007 年世界永續發展企業理

事會（World Business Council for Sustainable Development）對全球 200 個大企業

做氣候變遷影響調查發現「極端事件的衝擊」是企業界最擔心的氣候問題其

次是因應氣候變遷管制措施產生的新風險

近年來所發生的極端降雨事件不但破壞了環境生態的穩定性更威脅了人類

居住環境和生命財產的安全問題如西元 2007 年連續發生五年的澳洲大乾旱

2008 年緬甸納吉斯（Nargis）風災2009 年菲律賓風災其規模與型態均超出各

國的歷史經驗更帶來巨大的損失根據聯合國國際減災策略組織 2007 年出版

之「Disaster Risk Reduction 2007 Global Review」報告（UNISDRUnited Nations

International Strategy for Disaster Reduction 2007）指出全球環境的變遷（包括氣

候變遷都市化過程經濟全球化與貧富差距擴大）導致災害風險提升報告指

出越來越多的證據顯示環境變遷已直接對災害造成影響對未來有更大的威脅

存在其中更針對氣候變遷將增加災害風險

提出下列三點

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

10

1 極端氣候的頻率增加致災風險增加例如熱浪颱風洪水與乾旱

2 極端氣候導致的災害將超越人類既有面對災害的經驗

3 極端氣候將導致災害的脆弱性（vulnerability）增加且屬於特定氣候變遷

（climate-change-specific）引致多面向的綜合災害屬性例如海平面上

升

臺灣大學全球變遷研究中心於西元 2009 年之評估報告中指出未來我國洪旱

災頻率將逐年提升海平面上升速度急遽約為全球之 14 倍每年侵臺之颱風

數將從原本(統計至 2000 年)的平均 33 個增加到 57 個並於近年臺灣發生之颱

暴雨得知極端氣候對臺灣所造成之影響已越來越顯著如 2009 年莫拉克與

2010 年凡那比颱風均挾帶暴雨對高雄屏東地區造成嚴重水患經研究顯

示都市化程度愈高地區因地面逕流量增加集流時間縮短加速都市下游河

川洪峰引發水災及洪泛機率自然提高許多此外由於都市地區與水爭地情況

嚴重須藉由城市外圍防洪牆雨水下水道及抽水站等設施進行大規模阻水與排

水惟一旦防洪牆潰決雨水下水道淤積抽水站功能不彰將導致都市大規模

淹水損失程度往往十分慘重

第二章 文獻回顧

11

第二節 都市淹水問題

近年來氣候的異常對臺灣各地造成許多無法預料的暴雨如 2010 年凡那比

颱風入侵臺灣南部造成大高雄及屏東地區發生嚴重淹水事件嚴重者甚至淹水

至三層樓高面對如此強大洪水之衝擊該以何種思維規劃都會區的防洪減災策

略亦為本計畫之探討之ㄧ因此本計畫分析國內地區以及國外荷蘭日本及美

國等三個先進國家之大型都會區其因應極端氣候變遷下之治水防洪策略及實體

成效並於研討過程中擷取先進國家治水經驗進而提出都市防洪規劃之策略及

具體之建議本節就所蒐集之都市治水相關文獻進行以下各個議題之分析

壹都市洪水治理標準

治河工程有廣義與狹義之別在廣義方面應包含所有河道上建築工程狹義

之治河工程僅為治理河道工程表 2-1 為國內防洪保護標準彙整一欄表臺灣的

防治河水氾濫標準至少達 25～100 年頻率年以上淡水河甚至達頻率年 200 年

反觀區域排水標準則多在頻率年 20 年以下雨水下水道則採 5 年頻率降雨設計

（788 mmhr）由此可理解為何內水災害會多於外水

表 2-1 臺灣防洪保護標準

種類 名稱 主管機關 防洪保護標準

(重現期年 ) 淡水河 經濟部 200

中央管河川 經濟部 100 河川 縣市管河川 直轄市縣市政府 25~50 野溪坡地 農委會 25

集水區 林地 農委會 25

農田排水 農委會 區域排水 經濟部縣市政府

都市下水道 內政部 10 排水

（幹線） 科學園區排水 國科會 200

市區排水 縣市政府 5 排水 （內水） 區域排水 內政部 2

(資料來源極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策

研究內政部建築研究所 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

12

貳國內都市易淹水地區-臺北市

臺北市位於臺北盆地內其位於淡水河下游匯集大漢溪新店溪及基隆河

三支流流域內包括洪泛平原地區丘陵地區及流域上游之高山地地區氣象條

件因各地而有所差異流域內之主要氣象站有臺北基隆淡水新竹等站其

氣象資料可描述流域之氣象特性由於臺北盆地地勢低窪早期在颱洪時期常易

氾濫成災直到基隆河治理工程完成後淡水河新店溪右岸基隆河南湖大橋下

游堤防興建完成大幅改善盆地淹水問題而其餘洲美關渡及景美溪部分河段亦

於西元 2009 年後陸續完成築堤由於防洪較完善盆地淹水範圍縮小至社子

關渡一帶其關渡堤防之保護標準為 5年重現期距社子島堤防之保護標準為 20

年重現期距為全市堤防之弱面豪雨時河川水位升高都會區內雨水無法藉重

力排水需賴抽水設備抽除目前新店溪淡水河基隆河雙溪磺溪景美

溪等河流兩岸政府己沿堤防佈設多處抽水站

經查水利署水利防災中心所提供之近 3 年全省淹水災害通報記錄得知臺北

市近年淹水通報記錄共有 7 筆其原因皆為地勢低窪與瞬間雨量過大所致如表

2-2 所示有關臺北市發生之主要淹水地點及深度可參考表 2-3 之臺北市區歷年

積淹水紀錄

第二章 文獻回顧

13

表 2-2 水利署近 3 年臺北市淹水通報紀錄表

縣市 鄉鎮區 村里路 淹水原因

臺北市 士林區 社子島地區 地勢低漥

臺北市 士林區 雙溪街一帶 瞬間雨量過大

臺北市 信義區 南陽街許昌街信陽街 瞬間雨量過大

臺北市 文山區 木新路與保儀路口 地勢低漥

臺北市 文山區 福興路 瞬間雨量過大

臺北市 北投區 文林北路與明德路口 地勢低漥

臺北市 北投區 中央南路二段 瞬間雨量過大

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

若以年發生頻率來分析則以文山區士林區北投區內湖區中山區及

信義區為最高都達到2年發生一次的機率但若以近10年記錄來看則以文山

區士林區及北投區發生機率最高由此可推論因近年市區排水改善之故故近

年淹水災害記錄市區已較少發生多集中於靠近山區之局部區域

若由淹水深度來分析則可發現最大淹水紀錄發生於內湖區康樂街一帶日

期為2001年納莉颱風事件當時之淹水深度達到4公尺其餘曾發生淹水深度超

過1公尺之記錄僅有26筆且多集中在南港區研究院路二段附近及文山區木柵老泉

街一帶

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

14

表 2-3 臺北市各分區淹水災害紀錄彙整統計表

分區 名稱

紀錄 次數

發生年次數

統計年數 最大淹水深度

(公分 ) 淹水面積

(公頃 ) 文山區 70 1118 35000 7234 中山區 70 1018 15000 9103 士林區 66 1218 12000 13801 大同區 44 818 6000 2358 北投區 43 1018 10000 1158 松山區 38 718 15000 7736 大安區 33 818 10000 16319 南港區 32 618 30000 48408 內湖區 27 1018 40000 20771 信義區 27 1018 5000 2258 信義區 17 718 18000 72759 萬華區 14 718 8500 194

(資料來源經濟部水利署水利防災中心 )

第二章 文獻回顧

15

第三節 淹水模式與淹水潛勢圖製作分析

本計畫以二維零慣性漫地流模式及下水道模式分別模擬地表逕流與下水道

系統之流動情形將下水道模擬結果之人孔溢流量歷線輸入到二維零慣性漫地

流模式中演算人孔溢流於地表之實際流動情形建構都會區之淹水模式

壹 淹水模式

一漫地流模式

國內淹水模式的相關研究顏氏等(1986) 對二維零慣性方程式做各種數值

模式之比較包括簡單顯示法 (simply explicit scheme SES)交替方向隱式

法(alternating direction implicit schemeADI)連續鬆弛法 (linear successive

over-relaxation scheme SOR) 及交替方向顯式法 (alternating direction explicit

schemeADE)文中指出ADE 方法具有較短之執行時間沈氏等 (1992) 曾

利用有限元素法探討流域漫地流水理特性吳氏 (1993) 將二維漫地流淹水模式

應用於八掌溪流域模擬其淹水情況許氏(1998)年結合一維河川變量流動力波

模式與二維零慣性漫地流淹水模式考慮水流在地表漫地流出口與河川匯流情況

及抽水站與閘門操作等之交互作用同時可計算河川洪水及地表淹水之情況盧

氏(1998)完成一維河川變量流模式與二維漫地流模式之銜接探討抽水站及閘門

操作對地表淹水之影響簡名毅(1999)成功地銜接一維河系變量流模式與二維漫

地流淹水模式應用在鹽水溪流域並模擬其淹水情形賴進松等人(2000)利用

一維變量流模式計算潰堤點入流歷線銜接二維漫地流模式模擬潰提後淹水情

況陳欣怡(2001)銜接暴雨經理模式（SWMM）二維漫地流淹水模式及滯洪

池演算模式應用在臺南科學工業園區模擬暴雨期間之排水動態及淹水情形

陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學工業園

區颱洪期間可能發生淹水的程度另外陳宣宏(2002)結合二維零慣性漫地流淹

水模式以及雨水下水道經理模式發展出都市淹水模式其驗證與結果都顯示

考量下水道影響較能反應都市淹水實況對於提供規劃防災措施有較佳程度的

幫助陳昌榮(2002)考慮鹽水溪流域的地表逕流及排水路流量以模擬臺南科學

工業園區颱風期間可能發生淹水的程度江明晃(2006)分析不同數值地形解析度

對淹水模擬之影響高解析度模擬較能反應實際淹水情況

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

16

國外淹水模式方面的相關研究Gustafsson(1971)利用交替方向隱式法解淺

水波問題並探討臨前狀況為無水陸地之流況 Xanthopoulous(1976)

Katopodes(19781979)Balloffet(1982)曾建立二維數值模式以模擬潰壩後河川

或洪氾平原區水流之流況Cunge(1980)等人曾將洪氾區依地形與地貌劃分格

網配合所發展之理想渠道堰等概念模式再利用一維水流理論求解各格網中

心的淹水深度並將此模式應用於湄公河三角洲低窪之洪氾平原後來

Vongvisessomjai(1985)等人亦將此模式應用在曼谷地區但此種概念模式需要較

完整之水文站網與長期之記錄方可檢定其參數值Garcia(1986)等人發展

MacCormack scheme 應用於二維 St Venant equation並模擬突擴性斷面水流產生

環場流（circulation）之情形Inoue(1987)等人利用 stagger scheme 模擬二維洪水

波傳遞動態另 AknbiKatopodes(1988)在初始無水陸地的洪水傳遞利用有限

元素法求解水流前進線及淹水深J P Wang(2004)以複合網格進行淹水模擬於

地形變化較大處或邊界處使用細網格以確保質量守恆P Brufau(2004)利用黎曼

法求解有限體積法在網格邊緣的數值導出零數值誤差之質量守恆能有效率的

模擬潮汐潰壩洪水等乾濕交界處的不穩定現象John CBrett(2006)以平行

演算來處理有限體積顯示法使用同步執行將資料的輸入檔進行同步處理運算

過程中將運算與資料傳遞重疊以減少模擬時間Qiuhua Liang(2008)使用複

合網格進行複雜地形的淹水計算地形變化較單純地區以粗網格進行模擬減少

演算時間並提出乾濕邊界會隨著洪水而改變流況較為複雜必須以細網格進行

模擬為了維持質量守恆相鄰之網格若無足夠可扣除的量則必須利用周圍的

網格來進行計算Jeffrey C Neal a(2009)

以 lismin 為基礎將模式中複雜的計算加以切割使得不同的子程序可以不同的

處理器進行同步演算發展具有平行演算功能的二維水理模式

二雨水下水道模式

下水道模擬方面顏氏(1989)將暴雨經理模式(SWMM)運用在臺北都會區大

眾捷運系統之防洪排水設計許氏(2000)將漫地流模式與下水道模式做初步之結

合模擬下水道人孔溢流所引致之地表淹水情形陳氏(2001)結合暴雨經理模式

(SWMM)及二維漫地流模式以臺南科學園區做為研究區域探討都市雨水下水

第二章 文獻回顧

17

道排水系統與淹水災害之模擬林氏（2001）模擬地區以臺北縣新莊地區為例

將 SWMM 降雨量所產生之淹水體積視為二維淹水模式之輸入條件以人孔溢流

量當作漫地流模式中之點源模擬水流在地表及下水道相互交流之動態現象陳

氏（2002）採用二維漫地流淹水模式模擬地表逕流流況將進水口與人孔節點做

為入出流量之交互作用的介面同時考慮下游調節池與下水道管線及漫地流之水

位高關係以模擬彼此互動流況而建立銜接機制

Lager and Simth (1974)Huber (1975)Marsalek et al (1975)分別針對不同都

市地區以實測資料與雨水下水道模式模擬結果進行比較指出 ILLUDAS

(Terstriep and Stall1974) 與 SWMM (Huber and Dickinson 1988)兩種模式為較

佳之下水道模式Stephenson (1981) 曾對都市排水系統之規劃進行探討內容涵

蓋降雨逕流分析運動波數值模擬數值模式比較風險評估下水道水理及排

水網路設計等Iwata et al(2001)將都會區內在暴雨期間之排水系統區分為地

面道路雨水下水道及地下商店街等三個系統並探討地下商店街在洪水期間可

能發生之淹水情況Zoppou (2001) 整理多種都會區暴雨模式之限制及假設根

據研究方法將模式歸納分類為統計模式經驗模式水理模式及水文模式同時

探討各種模式在不同情況下之適用性

貳 淹水潛勢製作分析

國內淹水潛勢圖製作流程依據「淹水潛勢圖製作及更新作業暫行規範」辦理

主要流程包括資料蒐集水文分析淹水模式之選用與驗證及製作淹水潛勢圖

等淹水潛勢圖更新計畫之擬定建議如下

一本規範依「水災潛勢資料公開辦法」第四條訂定

說明「水災潛勢資料公開辦法」第四條經濟部應會商國家災害防救科技中心訂定淹水潛勢圖

製作及測試手冊其內容應包括限制條件及使用說明之方式

二作為水災災害防救業務計畫水災危險潛勢區域保全計畫或其他事

務規劃之參考

說明參考「水災潛勢資料公開辦法」第七條

三分析淹水潛勢前須先蒐集各項水文地文資料如以下所列

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

18

(一 )地文資料

1地表高程數位資料

2水系及河川斷面資料

(二 )水文資料

1雨量站位置（雨量空間分佈之依據）

2時雨量

3日雨量

4歷年颱洪事件之降雨量及流量記錄（數值模型驗證）

5暴潮資料（邊界條件）

(三 )公共設施資料

1水文站

2抽水站

3道路設施

4橋樑堤防水門等

5建物密度

(四 )歷年颱洪事件之淹水調查資料

(五 )相關研究及參考文獻資料包括

1水文分析之研究報告

2淹水分析之研究報告

四淹水數值模型以流域為單元建立

五淹水數值模型應能反應街廓道路等地形邊界

在都會區格網大小以 100 平方公尺至 1600 平方公尺為原則在山區則以 10000 平方公尺至 40000平方公尺為原則

六淹水數值模型須涵括排水路河川及蓄洪空間

七淹水數值模型須先經過驗證方能進行淹水潛勢分析

第二章 文獻回顧

19

驗證方法為蒐集數場計畫區內曾發生淹水之暴雨事件並有降雨淹水深度和淹水範圍等調查

資料並以數值模型模擬歷史事件若淹水調查未盡全面其模擬結果應符合且涵蓋調查資

料

八淹水潛勢分析之輸入條件如下

(一 )降雨以流域內各雨量站重現期 23510202550100200 年之 24

小時累積雨量為條件並以徐昇氏等雨量線或克利金法由各雨量

站推算全域空間之雨量分布另以降雨淹水預警系統之各延時降雨

預警值進行 1 3 6 12 24 小時延時之淹水模擬

(二 )選定範圍以河系為研究範圍河口暴潮同降雨重現期為分析標

準

(三 )所有水利設施皆正常運作

(四 )雨型分配以 Horner 公式雨型或序率馬可夫法 (SSGM)決定

(五 )須針對流域之河堤脆弱段或河川之攻擊面進行破溢堤模擬

九淹水潛勢圖輸出成果以成果圖紙本

十成果圖紙本內容須包括

(一 )以行政區為單元

(二 )淹水潛勢範圍

(三 )淹水潛勢深度深度以「 01～ 1 公尺」「 1～ 2 公尺」「 2～ 3

公尺」及「 3 公尺以上」四個區間表示

(四 )歷史淹水事件範圍 (所有事件總和 )

(五 )套疊圖資需包含

1行政區界圖

2行政里界圖

3雨量站位置

4河流或水系位置圖

5主要道路圖包含國道快速道路省道鐵路捷運及其他重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

20

道路

第二章 文獻回顧

21

第四節 洪災脆弱度及風險分析

為了估計災害的衝擊通常需要將此災害轉化風險的資訊而脆弱度往往是

用於此轉換的指標脆弱度是指一個系統組織或是個體能夠承受災害的能力

但社會科學家與氣象科學家對於脆弱度都有不一樣的看法而脆弱度的研究是改

善人類適應威脅的相當有用的工具(Adger et al 2004)鍾(2006)將各種文獻做了

總結「脆弱度事實上是一個前瞻性的概念結合環境的衝擊並且做出預測專

注於未來可能發生的衝擊事件是一種防範的思考點脆弱度的目的是通過行動

來緩和並降低災害事件的破壞在未來我們必須應用於管理上且透過實際的行動

來評估和降低災害事件的風險」Cardona (2003)發現災害與脆弱度之間的關係

他認為這兩者之間有一種迴旋且共生的觀點脆弱度在沒有災害發生下並不成

立而相同地災害的威脅在沒有脆弱度下也不存在所以災害與脆弱度是評估

災害衝擊風險的最佳組合Adger et al (2004) 定義災害與脆弱度為風險的函

數即R (風險) = H (災害) times V (脆弱度) 此方程式代表自然或人為災害與社

會脆弱度因子之間的相互作用並且預期此災害所帶來的損失或損害災害所造

成的後果取決於災害發生的機率以及此系統所暴露出的社會脆弱度大小

「風險」廣泛的應用於各個領域中像是經濟學工程科學社會學統計

學和環境工程等而定義在不同的領域中皆不相同但是基本的核心含義是指

「未來結果的不確定性或損失」先進國家在淹水地圖方面的發展已經有多年的

經驗像是美國製作淹水危險地圖主要是應用在洪災保險上面1956 年美國國

會通過「聯邦洪水保險法」確認洪水風險區並陸續繪製洪水風險區邊界1973

年通過「洪水災害防治法」公告全國洪災範圍圖作為核准新投資開發案核

發房屋使用執照等之規範準則在 1979 年成立聯邦緊急事務管理署(Federal

Emergency Management Agency FEMA)負責聯邦政府對大型災害之災前預警與

減災規畫以及災後之重建與復原等事項並製作與定時更新淹水相關圖資以供參

考

一些災害分析是由洪水的超越機率來估計(Merz and Thieken 2004)而常用

的方法是洪水頻率分析(eg Stedinger et al 1993)或是藉由改變回歸週期和流量之

間的關係定義出新的洪水評估Albert(2008)將建蔽率因子加入都市淹水模式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

22

中並考慮建物形狀與建物在網格內的位置所造成流況的影響在臺灣邱

(2011)使用二維淹水模式以建蔽率的概念模擬市區淹水狀況而國家防救災害

科技中心(NCDR)建立臺灣地區的淹水潛勢圖資料庫(Chen et al 2006)以

450mm600mm 之降雨量使用二維淹水模式模擬目的在於幫助政府制定防洪

減災的策略一個系統子系統或是系統組成所受到的損傷是來自暴露於災害中

的脆弱度舉例來說社會老年人口不斷上升會導致社會脆弱度上升一旦發

生災害會造成社會有很大的損失和衝擊不同的災害事件會影響不同脆弱度因

子(Turner et al 2003)洪水看重的脆弱度因子包括 65 歲以上人口14 歲以下人

口身心障礙人口等等(蕭煥章2008)而考慮颱風所影響的脆弱度因子除了

包括洪水的脆弱度因子外還包含了土石流的部分像是土石崩塌地面積比例

山坡地違規使用面積比例等(吳2009)相較於國際上的研究臺灣關於脆弱度

的相關研究近年才漸漸興起脆弱度的概念應用之相關研究並不多而國際上現

有的脆弱度評估方式之實證多聚焦在國家區域層級如 H Apel et al (2009)或

縣市層級如 Cutter et al (1997)吳杰穎與江宜錦(2008)蕭煥章(2008)套用

Cutter et al (1997)的評估指標運用於新北市汐止市進行水災脆弱度評估該

學者將脆弱度分為社會脆弱度與自然脆弱度等兩大類社會脆弱度包括人口65

歲以上14歲以下低收入戶戶數獨居老人身心障礙及不識字等 9項自

然脆弱度之評估指標則是以國家災害防救科技中心所提供之 450mm 淹水潛勢資

料為基礎且將社會脆弱評分與自然脆弱評分相乘得到地方脆弱評分

評估災害的衝擊必須透過脆弱度來轉換成風險資訊並且如果此脆弱度考

慮到社會經濟與人為活動更可以提供決策者在短時間內

做出有效的決定和政策以防止災害的發生和降低災害所帶來的衝擊洪雅雯

(2004)提出都市災害脆弱性評估模式架構並運用層級分析法進行兩階段的專家

問卷經由專家問卷回饋的結果得到區分為減災整備應變復原等四個構

面都市人文環境等 20 個評估條件與都市人口密度等 75 個評估因子作為政府

在災害預防上的參考國家災害防救科技中心(2010)建立水災社會脆弱性指標

(Social Vulnerability Index of Flood SVIoF)利用柯羅莎颱風災後災民調查資料

進行統計分析以評估採用變項的適切性評估水災社會脆弱度之變項進行驗證

工作進一步利用 GIS 工具建立水災家戶損失模組達到快速估算的目的

第二章 文獻回顧

23

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

24

第五節 防災空間系統規劃

過去建築研究所在防災空間系統規劃上已經有相當豐碩之研究成果其詳

細內容詳表 2-42004 年 12 月的都市防災空間系統手冊彙編增修主要是根據

2000 年及 2003 年所擬定的「都市計畫防災作業規劃手冊」與「都市防災規劃手

冊」重新檢討使更確實及有效的落實在地方上推動亦提供地方與城鄉推動都

市計畫通盤檢討與土地使用減災規劃時的重要依據並對近年之研究成果增修防

災空間之內涵與程序融合更多元的理論強化不同領域專業者的參與及配合情

境模擬等2004 年 12 月都市防災防治策略之整合型規劃研究(三)子計畫二應

用淹水潛勢資料之都市洪災規劃技術手冊探討國內外都市規劃策略以提升既

有都市防災規劃研究為落實淹水潛勢資料於都市防災之規劃整理研究成果研

發成都市洪災防制規劃之技術手冊提供未來相關單位及規劃人員之參考2006

年 12 月都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）為簡介避難收容處所之定

義類型及相關法規等內容2008 年 12 月都市防災空間系統避難據點區位評估

與最佳化配置於文中是以新化鎮為研究範例參考國內外文獻建立最適區位模

式來評估該鎮之避難服務據點的防災能力配置以及提供相關建議2009 年 12

月利用公園及學校設置滯洪設施及貯留洪水再利用之研究為參照歐美日現

有之防災公園學校之實作經驗進而建立我國之「滯洪設施及貯留洪水再利用」

技術由於數位時代的進步2009 年 12 月整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市

防災空間系統規劃以「都市計劃防災規劃手冊彙編」為參考依據將都市防災

空間系統分為防災避難圈劃設避難據點指定及防救災動線規劃其目的為導入

公眾參與地理資訊系統提出賦權的概念並以高雄市鼓山地區作為研究地區利

用 GIS 建置研究地區之都市防災六大空間資訊系統並整合 Web20 技術以網路式

平臺呈現達到由下而上的運用 GIS 技術使民眾能參與其中並提供迅速簡

便的查詢工具2010 年 12 月的臺北市內湖地區都市防災空間系統規劃示範計畫

和都市避難空間需求推估方法之研究等相關研究計畫

參考過去本所從都市防災體系的角度所累積的多項基礎研究成果本計畫必須

藉由模擬之極端降雨事件配合淹水潛勢圖進行都市地區防災空間的規劃以降

第二章 文獻回顧

25

低民眾生命財產因極端氣候事件造成之損失達到防災與減災之目的

表 2-4 內政部建研所歷年研究成果表

年 度

(年 ) 標題

中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫一應用防災科技輔

助都市防災空間規劃技術之比較研究 中日防災重建暨空間資訊管理系統合作研究計畫子計畫二網路互動式都市

災害空間資訊管理機制規劃與系統發展 斗六市都市防災避難空間系統規劃之研究 坡地社區安全工法及防災預警系統之研究 (一 )子計劃二以地錨工法及加勁

工法運用於山坡地住宅社區護坡工程之檢討 南投市都市防災空間系統規劃 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 都市防災規劃增修洪災應變空間系統 臺中市都市防災空間系統規劃 大里市都市防災空間系統規劃

91

地方層級都市防災規劃與改善管理計畫之研擬－嘉義市都市防災避難空間系

統規劃示範計畫 宜蘭縣礁溪鄉都市防災應變空間系統規劃示範計畫 都市防災及災後應變研究計畫子計畫一都市防災規劃手冊研修及辦理中日

交流研討會 應用 HAZ-Taiwan 系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討 (二 )都市防災

計畫之應用 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 )子計畫一建築基礎施工災害

安全預警監測系統之研究 建築施工及坡地社區防災預警系統之研究 (二 ) 子計畫二坡地住宅地區防災預警觀測警戒行動及疏散準則之研擬 高層建築物施工階段安全防災計畫

92

臺北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地災害防治技術研究子計畫一既有山坡地社區應用生態防災工法及效益

評估之研究 山坡地社區防災管理標章評估基準研訂及示範操作計畫 都市老舊社區防災研究」子計畫二都市老舊社區防災規劃原則及改善方案

示範計劃之研究 -以臺中市新興樂英及東勢社區為例 高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫 都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用整合之研究子計畫一新竹

市舊城區週邊地區資料庫與參數庫之建置 都市地震防災空間系統規劃與 HAZ-Taiwan（TELES）系統應用整合之研究子

計畫二 －新竹市之防災空間系統規劃

93

學校作為防災避難據點之規劃建置推動計畫（一）－設計規劃手冊及管理辦

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

26

年 度

(年 ) 標題

法 嘉義縣太保市及补子市都市防災空間系統規劃示範計劃 都市老舊社區防災研究子計畫一都市防災力不足地區防災整備與法制化推

動之研究 永康市都市防災空間系統規劃示範計畫 岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫 坡地社區生態防災工法暫行技術手冊暨解說擋土設施及坡面保護工編 (含參

考基本圖彙編 ) 地方都市防災空間系統規劃推動現況與課題探討 促進窳陋社區推動都市更新防災策略及法制事項之研究 新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫

94

『臺東市都市防災空間系統規劃』示範計畫 都市防災空間系統設計及管理維護準則（二）中長期震災災民收容社區篇 坡地社區生態防災工法參考技術手冊集排水設施篇 新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫 頭份鎮竹南鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

95

民雄鄉都市防災空間系統規劃示範計畫 都市防災公園規劃設計之研究 -以臺北市防災主題公園為例 臺北市內湖地區都市防災空間系統規畫示範計畫 高雄市鼓山地區都市防災空間系統規劃示範計畫 高齡化社會防災救助問題研究小型老人長期照顧機構防災規劃研究

96

都市防災空間系統手冊彙編增修 彰化縣鹿港福興地區都市防災空間系統規劃示範計畫 臺中縣太平與中平地區都市防災空間系統規畫示範計畫 臺北縣三重市都市防災空間系統規劃應用示範計畫 都市防災空間系統避難據點區位評估與最佳化配置

97

山坡地防災社區組織建構之研究 企業防災與都市防災結合應用先期研究計畫 建築物防災中心設置規範之研究 都市颱洪防災安全指標建置研究 新竹縣竹北地區都市防災空間系統示範計畫 整合 Web20 與 GIS 推廣公眾參與都市防災空間系統規畫

98

避難弱者都市防災問題先期規劃研究 土城市都市防災空間 新竹科學園區都市防災空間系統規劃示範計畫 建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合 99

都市防災數位學習課程建置與應用計畫 都市颱洪防災安全指標量化分析及推廣應用之研究

100 極端降雨氣候事件對都市六大防災系統衝擊情境模擬與對策研究

第二章 文獻回顧

27

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

第三章 基本資料蒐集與整理

29

第三章 基本資料蒐集與整理

本計畫依工作事項之需求蒐集基本資料與整理分別就淹水模擬區域概

述地文與水文資料研究區域防災空間等小節分述如下

第一節 淹水模擬區域概述

臺北市中央區內人口總數約 200 萬人為臺灣之重要經濟文化政治中

心人口密集土地需求殷切原本滲透性良好之田野平原多數皆已開發為不

透水之建築用地滲透面積大幅減少土地利用型態普遍為住宅區而商業區則

集中於西側及主要道路兩側區內經濟活動密集但由於地勢低窪為有效利用

土地河川沿岸多築堤束洪以防範水患｢臺北地區防洪計畫｣自 1985 年起實

施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤

防區內既有之雨水下水道系統系統管線下游設有調節池及抽水站以利洪水

來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調節池並由抽水機將雨水排入堤外河

道中

臺北市屬於盆地地形夏季氣溫高冬季受到東北季風的影響寒冷多雨

主要降雨集中在夏季之颱風雨為典型的副熱帶季風氣候平均年降水量約在

1500～3000 mm年總降水日數多在 150～200 天左右本計畫蒐集並整理區域

內各雨量站記錄與山區側流量資料進行都市淹水模擬

第二節 地文與水文資料

目前臺北市政府防災中心已完成臺北市颱洪災害淹水潛勢區之分析本計畫

已整合大臺北地區降雨頻率分析資料與淹水潛勢分析成果提出計畫示範區臺北

市信義區之淹水潛勢模擬資訊分析成果本計畫運用成熟之淹水境況模擬模式及

技術目前針對臺北盆地之中央模擬區進行淹水潛勢模擬更新作業圖 3-1 為臺

北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖其中編號 1 者即為臺北盆地之

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

28

中央區淹水境

況模擬範圍計畫示範區臺北市信義區位於此範圍內

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

km

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

150090070030050100

高程單位 m

150090070030050100

高程單位 m

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

縣市界

模擬區域

山區集水區

圖 例

kmkm

平地淹水模擬範圍

山區逕流模擬範圍山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

山區逕流模擬範圍

1

3

2

4

5

6

7

8

註11至8為模擬區編號2編號1至3為更新模

擬範圍

圖 3-1 臺北盆地平地淹水及山區逕流模擬區域規劃佈置圖

（資料來源本計畫整理）

壹地文資料

本文以臺北市中央區為實際地形模擬區域此區域位於大臺北盆地之中央

行政區域範圍涵蓋臺北市大同中山大安中正文山松山南港信義及

萬華等區如圖 3-2 所示背山鄰河地勢低窪集水面積大淡水河及其主要

支流新店溪大漢溪基隆河匯流其中面積約 110 平方公里其數值地形高程

如圖 3-3 所示顯示地勢低窪區域大多位於淡水河與基隆河沿岸且區域內地勢

由東南逐漸向西北降低坡度約千分之一

第三章 基本資料蒐集與整理

31

圖 3-2 淹水模擬邊界與臺北市中央區之行政區示意圖

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

32

圖 3-3 臺北市中央區數值地形高程

（資料來源本計畫整理）

本淹水潛勢之計算係根據內政部於 2006 年完成的國土利用現況調查數化資

料將模擬區分為農業用地交通用地水利用地建築用地工業用地遊憩

用地養殖用地礦業用地軍事用地及其他用地等（圖 3-4）再以不同土地

利用狀況來決定曼寧 n 值ㄧ般而言不同土地利用的型式會對地表粗糙度產生

不同的影響也造成不同的地表逕流流況因此每個地區之淹水潛勢與土地利用

型式有著一個相對應之關係為了有效將土地利用型式加入於淹水潛勢分析模

式提升淹水模擬之精確度本淹水潛勢模式以不同地表曼寧糙度來代表各種不

同土地利用之型式於應用模式前先參考過去之相關國內外文獻建議值(表

3-1)

第三章 基本資料蒐集與整理

33

表 3-1 一般地表曼寧糙度值建議使用範圍

土地利用型態 代號 曼寧糙度係數值 農業用地 0 013 交通用地 1 013 水利用地 2 010 建築用地 3 020 工業用地 4 020 遊憩地 5 013 鹽田 6 010 礦區 7 013

軍事用地 8 013 其他 9 013

(參考資料「氾區劃設技術參考手冊」經濟部水利署水利規劃試驗所2003)

圖 3-4 臺北市中央區土地利用分區

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

34

貳抽水站資料

｢臺北地區防洪計畫｣自 1982 年起實施至今已在臺北市中央區沿河岸地帶

構築能抵禦 200 年重現期降雨之高標準堤防圖 3-5 說明在區內建有排水容量依

5 年重現期暴雨強度設計之雨水下水道系統以解決暴雨期間之排水問題管線

下游設有調節池及抽水站以利洪水來臨時能將市區雨水迅速有效的集中於調

節池並由抽水機將雨水排入堤外河道中目前臺北市中央區沿淡水河基隆

河新店溪及景美溪岸共有 25 座抽水站總抽水量為 859 CMS各站之抽水容

量如表 3-2一般而言當降雨規模低於 5 年重現期的設計標準若所有抽水站

與疏散閘門均正常操作且無河川外水流入時臺北市中央區應無淹水之虞反

之若降雨規模大於 5 年雖河水不溢岸至堤防內市區但抽水站及雨水下水道

系統仍將受排水容量之限制無法將降雨有效排出市區此時市區之降雨將在地

勢平坦的區域形成淹水

表 3-2 臺北市抽水站抽水能力表

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 撫遠抽水站 5 500 2500 松山抽水站 3 445 1250 南京抽水站 3 500 1500 濱江抽水站 6 46 3200 民生抽水站 5 300 1500 新長安抽水站 4 500 2000 民權抽水站 1 400 400 圓山抽水站 6 434 2604 長春抽水站 2 050 100 錦州抽水站 5 052 700 中山抽水站 9 8558 6500 大直抽水站 12 442 4920 建國抽水站 6 1480 8880 新生抽水站 12 148547 9520 林森抽水站 6 700 4200 北安抽水站 8 58 5500 環山抽水站 6 58 3900

第三章 基本資料蒐集與整理

35

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 玉成抽水站 7 2630 18410 成功抽水站 4 800 3200 南港抽水站 5 5 2500 經貿抽水站 2 150 300 福山抽水站 2 200 400 勤力抽水站 3 090 270 南深左抽水站 3 110 330 南深右抽水站 3 045 135 新民權抽水站 10 58 7400 港墘抽水站 8 58 5500 南湖抽水站 3 500 1500 陽光抽水站 10 58 7100 長壽抽水站 4 58 2300 成美抽水站 3 500 1500 康樂抽水站 5 58 3400 康寧抽水站 3 1260 3780 古亭抽水站 4 2 800 大龍抽水站 4 4 1600 六館抽水站 4 400 1600 雙園抽水站 10 3418 9000 貴陽抽水站 2 400 800 忠孝抽水站 9 4510 5800 景美抽水站 10 458 6200 中港抽水站 4 512 2700 道南抽水站 6 46 3150 實踐抽水站 3 3 900 保儀抽水站 2 200 400 埤腹抽水站 3 400 1200 萬芳抽水站 4 500 2000 無名溪抽水站 3 300 900 老泉溪抽水站 3 300 900 士林抽水站 12 45 6000 迪化抽水站 11 4 4400 社子抽水站 5 23 1200 劍潭抽水站 5 4453 1900 福林抽水站 6 5255 3100

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

36

抽水站名稱 抽水機 每臺抽排量(m3s） 每站抽排量(m3s） 芝山抽水站 5 41 2000 大南抽水站 2 100 200 文昌抽水站 3 445 1250 東華抽水站 4 450 1800 福德抽水站 5 2 1000 奇岩抽水站 4 300 1200

(資料來源本計畫整理 )

圖 3-5 臺北市中央區抽水站及主要排水人孔

（資料來源本計畫整理）

第三章 基本資料蒐集與整理

37

參水文站資料

本計畫水文資料參考｢淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水

潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所蒐集之雨量站資料包含水利署普通雨量站

中央氣象局局屬專業氣象站及全國自記雨量站篩選鄰近臺北市中央區共計 17

站各雨量站之紀錄年限如表 3-3 所示

表 3-3 雨量站基本資料表

(a) 水利署普通雨量站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 W1 石碇(2) 00A130 新北市 1971ndash2008 36 W3 碧湖 01A190 新北市 1971ndash2008 35 W4 火燒寮 01A200 新北市 1958ndash2008 48 W5 大豹 01A210 新北市 1974ndash2008 32 W6 三峽 01A220 新北市 1980ndash2008 26 W10 瑞芳(1) 01A380 新北市 1981ndash2008 23 W11 中正橋 01A410 臺北市 1978ndash2008 30 W12 竹子湖(2) 01A420 臺北市 1978ndash2008 31 W13 福山(3) 01A430 新北市 1978ndash2008 30 W14 大桶山 01A440 新北市 1979ndash2008 29 W15 坪林 (4) 01A450 新北市 1978ndash2008 30 W16 五堵 01B030 基隆市 1965ndash2008 41

(b) 中央氣象局局屬專業氣象站 編號 站名 CWB 編號 所屬縣市 資料蒐集年限 有效紀錄年限 C1 淡水 466900 新北市 1960ndash2008 48 C2 鞍部 466910 臺北市 1960ndash2008 49 C3 臺北 466920 臺北市 1897ndash2008 107 C4 竹子湖 466930 臺北市 1960ndash2008 49 C5 基隆 466940 基隆市 1960ndash2008 49

（資料來源本計畫整理）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

38

第三節 研究區域防災空間

壹 人口資料

防救災設施需求分析之主要目的在於估計與分析各項防救災設施的需求

防救災需求的估計需考慮不同防救災設施的潛在需求者及影響需求的相關因

素以助於分析需求特性與估計需求量考量項目包含

一災害潛勢與風險因素土地使用規劃與防救災設施需求分析應結合區

域各項災害潛勢或危害度分級與災害危險圖與風險區進行分析

二地區的需求特性影響地區防救災設施需求特性包含地區的人口規模

與特性社會經濟因素防救災與避難特性公共設施的供給條件等為更深入

瞭解規劃地區的環境特性避難行為特性需求與資源限制可透過專家諮詢或

針對民眾進行問卷調查以更深入的瞭解

三防救災設施的需求特性可透過文獻回顧或相關法令規定瞭解各項防

災空間系統設施的需求特性估計過程可透過檢討規劃區內救災避難場所物

資疏散醫療設施設施周圍的人口分布等條件評估避難之有效面積與服務

範圍其次再綜合個人之平均避難單位面積的估計成果以預估需要的避難點數

量與相關之需求

以下為本計畫透過災害潛勢與風險因素地區的需求特性及防救災

設施的需求特性等影響防救災設施需求三大要素介紹如下

一災害潛勢與風險因素

災害潛勢與風險因素或特徵為影響地區災害特性與防救災資源需求的重要

基礎因素本計畫為探討極端降雨氣候事件對六大防災系統的影響故本計畫採

用水災為災害潛勢且於前面章節也已訂定計畫區降下日降雨量 350mm 時即

為極端降雨事件並依照林峰田彭光梓(2004)所提之三類防災分區劃設標準

第一級防災分區乃以淹水潛勢圖中淹水潛勢達 2 公尺以上者為主要判斷標準第

二級防災分區

以淹水潛勢達 1 公尺以上2 公尺以下第三級防災分區以淹水潛勢 1 公尺以

下 二防救災設施的需求特性與需求估計

第三章 基本資料蒐集與整理

39

本計畫參考臺北市戶政事務所之資料預估信義區之總人口數為 226541 人

其相關內容詳表 3-4 所示其圖 3-6 為區之年齡分布口

表 3-4 臺北市信義區 2012 年人口統計一覽表

里 鄰數 戶數 男(人) 女(人) 合計 三張里 36 3550 4528 4811 9339三犁里 23 2047 2565 2816 5381大仁里 28 1672 2063 2210 4273大道里 22 2357 3143 3256 6399中行里 32 2905 4112 4231 8343中坡里 16 1641 2249 2435 4684中興里 14 1638 1607 1989 3596五全里 22 1965 2427 2713 5140五常里 15 1435 1850 2009 3859六合里 35 2778 3345 3742 7087六藝里 14 1363 1953 2006 3959四育里 20 2088 2824 2956 5780四維里 20 2126 2665 2812 5477正和里 25 1886 2254 2662 4916永吉里 17 1435 2326 2130 4456永春里 22 1957 2521 2673 5194安康里 33 4071 5039 5572 10611西村里 28 2836 3199 2973 6172松友里 21 2502 3361 3752 7113松光里 23 1999 2445 2620 5065松隆里 12 886 1180 1230 2410長春里 21 1662 2112 2210 4322泰和里 29 3038 4019 4282 8301國業里 28 2915 3869 4227 8096富臺里 17 1943 2079 2457 4536惠安里 28 2571 3281 3510 6791敦厚里 22 2192 2504 2836 5340景勤里 16 1715 2127 2217 4344景新里 20 2094 2512 2806 5318景聯里 26 1877 2325 2547 4872雅祥里 20 1959 2457 2615 5072

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

40

新仁里 22 1399 1736 1938 3674嘉興里 17 1299 1564 1747 3311廣居里 29 3057 3894 4361 8255黎平里 24 2902 3468 3845 7313黎安里 11 1052 1232 1035 2267黎忠里 19 1903 2330 2581 4911黎順里 20 1609 1944 2103 4047興隆里 15 1244 1413 1664 3077興雅里 28 2410 2887 3171 6058雙和里 24 2829 3546 3836 7382合計 914 86807 108955 117586 226541

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

圖 3-6 臺北市信義區口金字塔圖

第三章 基本資料蒐集與整理

41

（資料來源2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

42

貳防災環境調查與分析

一避難據點

水災避難據點除了劃設避難區域亦調查人口集散度以及避難空間可容納人

數建議避難據點應位於排水良好或高程較高處且為民眾所熟悉之地點但仍

需加強宣導信義區之緊急避難點參見表 3-5

表 3-5 信義區避難據點一覽表

避難場所 地址 信義國小 臺北市信義區松勤街 60 號 信義國中 臺北市信義區松仁路 158 巷 1 號 松德公園 臺北市信義區松德路 180 巷興雅國中西側 西村活動中心 臺北市基隆路一段 364 巷 22 號 六和活動中心 臺北市松仁路 240 巷 19 號 3 樓 正和活動中心 臺北市仁愛路 4 段 452 巷 3 號 永春活動中心 臺北市松山路 294 號 4 樓 三張活動中心 臺北市莊敬路 423 巷 7 弄 2 號 1 樓 惠安活動中心 臺北市吳興街 506 巷 21 號 1 樓 景勤活動中心 臺北市吳興街 156 巷 6 號 6 樓 黎忠活動中心 臺北市和平東路 3 段 391 巷 16 號 2 樓 興雅活動中心 臺北市松隆路 36 號 3 樓 註 水災優先安置學校信義國小信義國中 物資固定儲放學校吳興國小興雅國中博愛國小

信義國中

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

43

二消防據點

消防資源之運用主要以各消防分隊為指揮場所配合防災避難圈劃設分

派每一消防分隊之服務範圍以達到最短救災路徑之要求表 3-6 為信義區之消

防據點一覽表表 3-7 為信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

表 3-6 信義區之消防據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府消防局 臺北市信義區松仁路 1 號 (02)2729-7668 第二救災救護大隊 臺北市信義區松智路 40 號 5 樓 (02)2758-3798 信義中隊 臺北市信義區松智路 40 號 4 樓 (02)2758-2390 莊敬分隊 臺北市信義區松智路 40 號 (02)2758-1575 信義分隊 臺北市信義區忠孝東路 5 段 32 號 (02)2758-8864 永吉分隊 臺北市信義區永吉路 48 號 (02)2767-5126

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

表 3-7 信義區防救災器材車輛機具人力一覽表

救災器材名

稱 消防局信義

中隊 信義分

局 新工處二

分隊 信義區

公所 健康服

務中心

安宏 營造

（開口合約）

荷田 園藝

（開口合約）

合計

救生快艇 2 2 船外機 3 3 橡皮艇 3 3 救生衣 49 49 救生圈 9 9 划槳 27 27 防寒背心 21 21 潛水裝備 4 4 小泵浦 3 3 移動式發電

機 4 4 掛梯 6 6 雙節梯 7 7 空氣呼吸器 27 27

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

44

空氣瓶罐充

機 1 1 手提探照燈 19 19 拋繩槍 1 1 圓盤切割器 5 5 排煙機 4 4 鏈鋸 5 5 油壓破壞工

具 6 6 移動式瞄子 2 2 氣動頂舉袋 2 2 火把 20 20 背負式泵浦 9 9 瓦斯偵測器 2 2 救災用照明

繩 4 4 電動破壞器

材 2 2 中型電動碎

石機 1 1 抽水機 1 1 16 5 3 26 砂包 2500 222 2722發電機 2 2 挖溝機 0 圓把 1 1 十字鎬 1 1 手電筒 32 32 無線電對講

機 47 5 52 急救箱 6 2 8 總計 336 5 2503 238 2 5 3 3092

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

第三章 基本資料蒐集與整理

45

三醫療據點

警察據點之設置主要的目的為進行情報資訊的收集與災後的秩序維護便

於災害指揮中心下達正確的行動指令表 3-8 信義區鄰近之警察據點

表 3-8 信義區之鄰近警察據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市政府警察局信義分局 臺北市信義路 5 段 17 號 (02)2723-8880 三張犁派出所 臺北市信義區信義路五段 17 號 (02)2729-5561 五分埔派出所 臺北市信義區永吉路 333 號 (02)2765-3349 六張犁派出所 臺北市信義區嘉興街 301 號 (02)2735-5068 吳興街派出所 臺北市信義區吳興街 262 號 (02)2739-8997 福德街派出所 臺北市信義區福德街 198 號 (02)2727-3424

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

四醫療據點

醫療據點分為兩大部分其一為發揮機動醫療設施緊急機動功能僅可能於

災區設置臨時醫療場所其二為收容傷病避難居民之中長期收容場所以因應臨

時醫療轉診之傷患表 3-9 為信義區之鄰近醫療據點一覽表

表 3-9 信義區之鄰近醫療據點一覽表

名稱 地址 聯絡電話 臺北市聯合醫院松德院區 臺北市信義區松德路 309 號 (02)2726-3141 信義區健康服務中心 臺北市信義區信義路五段 15 號 (02)2723-4598 臺北醫學大學附設醫院 臺北市信義區吳興街 252 號 (02)2737-2181 仁康醫院 臺北市信義區基隆路二段 131 之 24 號 (02)2736-0226

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

46

五區防災害應變中心編組名冊

依據臺北市各區災害應變中心標準作業程序進行區防災害應變中心人員編

組其目的為提昇臺北市各種天然災害應變能力建立區指揮官指揮調度各任

務編組單位權責及各區災害應變中心作業管理規範期以迅速有效動員各類防

（救）災資源表 3-10 為信義區區防災害應變中心編組名冊

表 3-10 信義區防災害應變中心編組名冊

聯絡方式 任務編組 單 位 職 稱 姓 名

公務電話 應變中心 電話

指揮官 信義區公所 區長 余星華 27239777-700 66380119

副指揮官 信義分局 分局長 王嘉衡 87861788 66380119

副指揮官 信義區公所 副區長 程國文 27239777-702 66380119

防救治安組組長 消防局第二救災 救護大隊 主任 劉輝烈 27297668-5219 66380119

防救治安組副組長 信義分局 民防組組長 王正廷 27234874 66380119

交通組組長 信義分局 交通組組長 蘇裕展 27234894 66380119

總務組組長 信義區公所 秘書室主任 賀鐵雄 27239777-710 66380119

總務組副組長 信義分局 行政組組長 陳玉奇 27234988 66380119

搶修組組長 工務局新工處 工程員 彭思錦 27258234 66380119

搶修組副組長 信義區公所 經建課課長 吳志堅 27239777-630 66380119

勘查組組長 信義區公所 民政課課長 楊永年 27239777-800 66380119

救濟組組長 信義區公所 社會課課長 沈淑敏 27239777-666 66380119

收容組組長 松山工農 校長 陳貴生 27226616-102 66380119

醫護組組長 信義區健康 服務中心 主任 李玠芬 27234598-201 66380119

環保組組長 信義區清潔隊 隊長 何九江 27234982 66380119

自來水維護組組長 自來水事業處 南區營業分處 幫工程司 張世勳 83695115 66380119

新聞聯絡人 信義區公所 秘書 朱香琴 27239777-704 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 蘇聖程 27234480 66380119

幕僚作業組組員 信義分局 警員 林國珍 27234989 66380119

第三章 基本資料蒐集與整理

47

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 張為舜 27239777-819 66380119

幕僚作業組組員 信義區公所 課員 黃凱貞 27239777-812 66380119

幕僚作業組組員 莊敬分隊 隊員 林庭余 朱弘益

27581575 27581575 66380119

防災承辦人 信義區公所 課員 林景皓 27239777-855 66380119

（資料來源 2012 年信義區戶政事務所）

參社會脆弱度因子選取

在計算社會脆弱度之前選擇適當的社會脆弱度因子顯得特別重要畢竟哪

些因子是足以代表研究區域的重要社會脆弱度因子並不是簡單選取即可而關於

許多前人針對社會脆弱度的研究所選取因子整理成表 3-11

各個研究領域對於脆弱度的選取皆不相同但是大多都以人口為最主要選取

的指標尤其最常選取的因子以身心障礙人口65 歲以上人口另外有些洪災

方面的研究會將研究區域的居民對於洪水經驗當作指標之一也將防救災設備

及人員加入參考指標社會脆弱度因子被視為系統本身的特質且該特質在面臨

危險度的時候會影響此系統的抵抗能力並且造成損失若能找出這些具有影響

力的社會脆弱度因子便可以分辨不同的系統在受到危害時的抵抗能力和脆弱程

度這樣可以幫助平時對於防災上的制度建立還有設備的增加設置更可以幫助

到搶救時的資源分配和分工

社會脆弱度指標主要在探討系統本身如何抵抗危險度的能力強

度所以不同條件的社會人文條件在不同地區會造成不一樣的社會

脆弱度情形並且不同類型的危險度也由不相同的社會脆弱度指標

去評估另外社會脆弱度指標隨著時間地點文化而有所改

變且指標相當地廣泛進行量化的評估有一定的困難度Cutter et

al (2003) 利用因素分析法將指標進行因素歸因求得社會脆弱度指

標並進行分析而江宜錦與吳杰穎 (2007) 利用模糊德爾菲方法確立

選取的指標

即使用門檻值進行篩選Cutter (2007) 在進行綜合指標的工作時

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

48

將各個變項一致視為相同並未對其進行加權的動作但是各個因

子對於系統的影響程度不盡相同而尚未得到驗證下貿然的進行加

權未必是好的決策方式故黃昱翔 (2009) 利用了模糊層級分析方法

整合專家的意見並比較指標間的相對重要性且計算其指標的權

重依照過去許多文獻本研究採用模糊德爾菲方法先進行社會脆

弱度因子的篩選爾後再將這些指標以層級分析方法進行權重的計

算

表 3-11 社會脆弱度因子整理表格

社會脆弱度因子 參考文獻

性別

Cutter Mitchell Scott 2000Cutter Boruff Shirley

2003Dwyer et al2004Haki et al 2004Werritty

Houston Ball Tavendale Black 2007蕭代基2008

黃昱翔2009A Muumlller 2011吳杰穎2009NCDR

2010

老年人口

(65 歲以上)

Cutter et al 2000Cutter et al 2003Dwyer et al 2004

Haki et al 2004 SteinfuumlhrerTunstall Tapsell amp

Fernandez-Bilbao 2007Schneiderbauer 2007蕭代基

2008黃昱翔2009A Fekete2009NCDR 2010張

倉榮2010

幼年人口

(14 歲以下)

Cutter et al 1997Clark et al 1998Pearce 2000Dwyer

et al 2004Cutter 2007NCDR 2010A Muumlller 2011

江宜錦2007

身心障礙者

行動不便者

Cutter et al 2003Dwyer et al 2004Wisner et al 2004

Messener amp Meyer 2005Rygel OSullivan amp Yarnal

2006A Fekete2009吳杰穎2009NCDR 2010江

宜錦2007張倉榮2010

教育程度 Schneiderbauer 2007 Velasquez and Tanhueco 2005

Haki et al 2004 A Fekete2009吳杰穎2009 NCDR

2010

不識字人口 Adger et al 2004Cutter 2007A Fekete2009 A

Muumlller 2011NCDR 2010

職業失業 Cutter et al 2003Dwyer et al 2004A Fekete2009

NCDR 2010吳杰穎2009

第三章 基本資料蒐集與整理

49

建物價值 Clark et al 1998Cutter et al 2000Adger et al 2004

NCDR 2010A Muumlller 2011

家庭經濟 Cutter et al 2003Adger et al 2004Dwyer et al 2004

吳杰穎2009

洪水經驗 Cardona 2003Wisner et al 2004Birkmann 2005a

Velasquez and Tanhueco 2005 陳 姿 叡 2009

Schneiderbauer 2007

防救災專業人員與設施 Cutter et al 2003陳姿叡2009吳杰穎2009 NCDR

2010江宜錦2007

（資料來源 林依潔臺灣大學生工所碩士論文 2012）

一 模糊德爾菲法

德爾菲(Delphi)方法由 Dalkey 及 Helmer 於 1960 年提出是一種以系統性來

表達專家群體意見的程序方法但德爾菲法存有蒐集專家意見耗時日久成本較

高的缺點且所謂的「專家意見一致」只是專家意見落在某一範圍中此範圍實

際上隱含了模糊性在演算過程中並未將模糊性考量於其中使其最後結果容易

扭曲專家的意見故後期發展出模糊德爾菲法1985 年 Murray Pipino 和 Gigch

首先將模糊理論(fuzzy set)與德爾菲做結合Ishikawa 在 1993 年提出的 Max-Min

法Fuzzy Integration 法將專家的意見整合成模糊數此即為模糊德爾菲方

法陳昭宏在 2001 年應用「可能性範圍的最大值與最小值」的觀念將學者

Ishikawa 之方法進行修正並以灰色地帶檢定法可檢定專家的認知是否達到收

斂使得模糊德爾菲法之分析結果更加嚴謹和合理模糊德爾菲法可視為評估準

則篩選的工具與德爾菲法比較更具有下列優點(徐村和1998)

(1)節省調查次數與時間

(2)可完整表達專家們的意見未經扭曲

(3)專家的意見更加符合理性及需求且清楚表達

(4)計算過程簡單可以處理多層級的決策問題

(5)考慮到訪問中的模糊性

鄭滄濱（2001）改良陳昭宏部分做法提出「雙三角模糊數」來整合專家認

知並藉由「灰色地帶檢定法」來快速地檢驗專家認知是否已達到收斂以減少

問卷重複調查次數因此本研究第一階段專家問卷將依循鄭滄濱的方法篩選重要

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

50

的社會脆弱度因子其方法及應用步驟說明如下

1 就所有考量的評估項目設計模糊德爾菲問卷請每位專家針對各個評估

項目給予可能的區間值這區間數值的「最小值」表示為此專家對該評

估項目分數的「最保守認知值」相對地此區間的「最大值」即為「最

樂觀認知值」

2 對每一個評估項目 i分別統計所有專家所給予的「最保守認知值」與

「最樂觀認知值」並將落於「兩倍標準差」以外的極端值剔除再分

別計算未被剔除(剩餘)的「最保守認知值」中求得最小值 幾何平均

值 最大值 及「最樂觀認知值」中的最小值 幾何平均值

最大值

3 分別建立並算出步驟二中各評估項目 i 的「最保守認知」之三角模糊數

及「最樂觀認知」之三角模糊數

如圖 3-7 所示

圖 3-7 三角模糊數圖

（資料來源林依潔臺灣大學生工所碩士論文2012）

檢驗專家意見是否達到共識其判斷如下

1 若「模糊灰色地帶」無重疊現象亦即 表示各專家意見區間

值具有共識區段且意見趨於共識區段範圍內因此此評估項目 i 的

「共識重要程度值」 等於 與 之算術平均值則表示為

第三章 基本資料蒐集與整理

51

2 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 小於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段但給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）並無與其他專家之意見相差過

大而導致意見分歧發散因此對此評估項目 i 之「共識重要程度值」

值以公式(31)先求出兩三角模糊數中模糊關係之交集(min)再以公

式(32)求出此集合之最大隸屬度值之量化分數

(31)

(32)

3 若「模糊灰色地帶」有重疊現象亦即 且模糊關係的灰色地

帶 大於專家對該評估項目「樂觀認知的幾何平均值」與「保

守認知的幾何平均值」之區間範圍 則表示各

專家之意見區間值雖無共識區段且給予極端值意見的兩位專家（樂觀

認知中的最保守及保守認知中的最樂觀）與其他專家之意見相差過大

導致意見分歧發散因此將這些意見未收斂之評估項目提供給專家參

考並重複步驟一至四進行第二次問卷調查直到所有評估項目皆能

達到收斂並求出共識重要程度值 為止

對於本研究第一階段專家問卷的填寫方式主要依循專家之專業素養判斷認

定評定評估因子之重要程度而評定方式採 0~10 個等級其評定分數愈高表

示因子愈能代表研究趨勢最後在問卷後面附上一建議欄的填答項目以補充問

卷內容不足部分以使問卷更符合

模糊德爾菲法問卷的意義本研究之模糊德爾菲法乃採用雙三角模糊數以求取專

家共識重要程度值其主要原因為雙三角模糊數需透過「灰色地帶檢定法」來檢

驗專家的意見是否達到共識方能收斂應用模糊德爾菲法做為以專家為對象之初

步因子評估將會是一個非常有利的工具其可使所獲得之方案評估因子的選擇更

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

52

具客觀性及實用性

二 層級分析法

1971 年美國匹茲堡大學教授 Thomas L Saaty 提出層級分析法

(Analytic Hierarchy Process AHP)其運用歸納法和演繹法技術以量

化的方式以找出其問題結構之脈絡利用階層結構 (Hierarchical

structure)解決多個評估準則和不確定性 (Uncertainty)的決策問題並

且建立架構中各項指標的相對權重值透過權重分析可以提供決策

者選擇適當方案以達到提升評估品質並量化判斷和綜合評估支

持決策者選擇適當的方案減少決策錯誤的風險 (翁振益等合著

2006)故本研究利用層級分析法設計專家問卷對相關領域的專家

學者進行調查以問卷的結果來訂定脆弱度因子的權重

AHP 的發展目的是將複雜的問題系統化由不同的層面給予分解且透過

量化的方式整理後加以評估提供決策者選擇適當的方案Saaty 在 1980 年發展

AHP 的基本假設包括下列幾項(Saaty1980褚志鵬2009)

一個系統可被分解成許多種類(Class)或成份(Components)並形成網路狀的

層級結構層級結構中每一層級的要素倆倆均具獨立性每一層級中的要素

可以用上一層級內某些要素作為評估準則比較評估時可將絕對數值尺度轉換

成比例尺度各要素進形成對比較可使用正倒值矩陣處理優劣關係滿足遞移

性同時強度關係也需滿足遞移性完全具遞移性並不容易因此不容許遞移行

的存在但需測試一致性各要素的優勢程度經由加權法則而求得任何要素不

論其優勢大小均與整個評估結構有關層級分析法是將複雜的多目標決策問題

建構成一具樹枝狀的階層式(hierarchy)架構而每一層皆由不同的元素組成將

複雜的問題由高層次(high level)往低層次(low level)逐步分解形成一種層化的結

構其中每一層級只影響另一層級同時亦僅受另一層級影響建立 AHP 架構

前須先確認各個因子彼此相互獨立可採用腦力激盪法階層結構法等確認層

級關係實際應用上並沒有一定的建構方法另外評估各層級要素的影響程度可

以利用特徵向量法幾何平均法等而 AHP 法是利用特徵向量法計算要素的權

重以求得各方案之優先權值(priority)其值愈大則表示被採納之方案的優先

第三章 基本資料蒐集與整理

53

順序愈高依 Saaty 建議人無法一次對 7 種事物做判斷故每一層因子不要超

過 7 種最後將分析的因子用層級架構表示出

圖 3-8 層級分析方法結構示意圖

(資料來源褚志鵬 2009)

AHP 的評估尺度基本劃分包括五項即同等重要稍重要頗重要極重

要和絕對重要等並給予名目尺度 13579 的衡量值另外還有四項衡量

值介於此五個基本尺度之間為 2468 的衡量值有關各個尺度所代表的

意義如表 3-12 所示AHP 在處理認知反應的評估得點是採取由名目尺度所

產生之比率尺度的方式來處理

表 3-12 AHP 成對比較數值之評估尺度意義與說明

評估尺度 定義 說明

1 同等重要

(Equal Importance) 兩要素(方案)的貢獻程度同等重要

3 稍微重要

(Weak Importance) 經驗與判斷稍微傾向於某一要素

5 頗為重要 經驗與判斷強烈傾向於某一要素

X1 評估項目

(第三層) hellip helliphellip

最終目

O1 O2 Om

X2 Xr Y1 Y2 Y Z1 Z2 Zt

helliphellip

最終目標

(第一層)

評估項目

(第二層)

替代方案

(第四層) hellipA1 A2 AA3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

54

(Essential Importance)

7 極為重要

(Very Strong Importance) 實際顯示非常強烈偏好於某一要素

9 絕對重要

(Absolute Importance) 有足夠證據肯定絕對偏好於某一要素

2468 尺度中間值

(Intermediate values) 介於兩種判斷之間

(資料來源褚志鵬2009)

AHP 的主要步驟為(1)確認評估問題與屬性(2)建立評估階層架構(3)問卷設

計與調查(4)進行層級一致性檢定(5)求得各評估項目之權重值(Saaty 2003鄧振

源2005)評估指標架構確立後問卷以 AHP 評量尺度進行指標重要性評估

根據問卷調查結果建立成對比較矩陣再求取各成對比較矩陣的特徵值與特徵向

量並檢定矩陣的一致性於步驟(3)問卷設計與調查的階段可分為兩小步驟

1 建立成對比較矩陣

假設有 x 個要素需要考慮需進行 個兩兩成對矩陣成對時的數值尺度依

表 31 量化因子之間的大小關係將數值填入成對矩陣之上三角中而下三角則

是為上三角相對位置數值的倒數即 對角線為要素自身的比較故

為 1其矩陣如下所示

(33)

2 計算特徵值與特徵向量

建立完比較矩陣後即可透過數值分析中常用的特徵值解法找出特徵值方

法介紹如下

(34)

A 成對比較矩陣 xtimesx主對角線均為 1而下三角數值為上三角的倒

第三章 基本資料蒐集與整理

55

數即 aji=1fraslaij

aij 矩陣 A 中的元素由決策者給定之成對比較權值

λmax 矩陣 A 的最大特徵值

wj 對應最大特徵值的特徵向量即要素之權重

計算完特徵值後要檢驗一致性即步驟(4)AHP 之一致性檢定是依一致

性比率(Consistence Ratio CR)做為判斷其為一致性指標(Consistence Index CI)

與隨機性指標(Random Index RI)之比值該比值需小於 01一致性才被認為具

有意義若 CR值大於 01 則問卷必須重新設計發放直到 CR值低於 01 才可

結束而計算公式如下

(1) 一致性指標(Consistence Index CI)

(35)

(2) 一致性比率(Consistence Ratio CR)

(36)

CI值和 RI值的比例為一致性比率 CRSaaty (1980) 認為 CR值趨近於

0則表示一致性越高此比例是用來判斷單一階層間各因素的一致性CR值

不可超過 01( )而RI為隨機指標是隨機產生的矩陣之一致性指數

RI值與矩陣階數有關可依據矩陣

階數查出對應的 RI值如表 3-13

表 3-13 隨機指標 (RI)數值表

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

RI 000 000 058 090 112 124 132 141 145 149 151 148 156 157 159

(資料來源Saaty 1980)

以上為 AHP 之計算方式實際流程可以參考圖 3-9確定好評估問題後對

於評估問題提出此問題的要素因子並將問題建立層級式架構經由兩兩成對的

比較可以判斷出因子重要程度最後利用專家問卷詢問專家意見計算出權

重

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

56

圖 3-9 AHP 計算流程圖

(資料來源 鄧振源曾國雄 1989)

三 層級分析法社會脆弱度指標與正規化

根據前兩節的介紹本研究運用模糊德爾菲法選取社會脆弱度因子並用層

級分析方法(AHP)訂定各個因子的權重而在計算脆弱度的部分本研究參考國

家災害防救中心(NCDR)所提出的社會脆弱度指標以判定某地區的脆弱度情況最

後再根據此指標將脆弱度資料做正規化處理

Cutter 等人(2003)簡化因素分析之因子將複雜的因素化簡成幾項較具代表性

的指標並不採用權重加權方式直接將脆弱度因子加總以此建立社會脆弱度

之架構(賴可蓁2010)國家災害防救科技中心(2010)將所有變數做標準化的處

理然而由於各變數的數值大小及單位不同為了讓不同變項之間可以比較需

確定評估問題

影響要素分析

將問題建立層級式的架構

建立成對比矩陣

計算最大特徵值及特徵

向量

提供決策者參考之資訊

整體權重的計算

一致性檢定

是 (CR≦ 01)

否

第三章 基本資料蒐集與整理

57

要將所有取得的統計數據給予標準化是以平均方式計算脆弱度指標其標準化

公式如下所示

(37)

其中x 為不同變項之統計數據

M 為平均數

SD 為標準差

將每個變項之標準化分數加總即可得到社會脆弱度指標(SVI)因部分變

項屬反向變項如果其標準化分數越高社會脆弱度越低因此在加總標準化分

數時需在這些變項上加上負號(不會增加社會脆弱度)使所有的因子方向性一

致然而在圖的呈現上劃分出五個等級的脆弱度程度數值呈現正向(+)即代

表該地區為高社會脆弱度之地區相對地數值得分呈現負向(-)則代表該範圍為

低社會脆弱度的地區

本研究即遵循國家災害防救科技中心的方法將各個脆弱度因子標準化去

除單位的影響而脆弱度分析在得到標準化數值與各因子權重後可以透過脆弱

度評估之脆弱等級表示其公式如下所示(賴可蓁2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

58

(38)

又

其中 為不同的脆弱度因子而 為不同因子

之權重值 為某一脆弱度因子以下階層之因子

則為此因子個別權重值透過公式中標準化與權重間關係社會脆弱度指標可以

簡化為公式(39)

(39)

其中 kn 為各因子之權重值

Zn 為各因子之標準化數值

其進行數值正規化將 SVI 數值轉換成 0 ~ 1 之間使指標數值最大為 1最

小為 0也就是數值越接近 1 者脆弱度越高數值越接近 0 者脆弱度相對較

低其正規化公式如下

(310)

其中ISVI 為 SVI 正規化後數值SVIx 為原本 SVI 數值即各個區域之 SVI

數值SVIm為 SVI 數值中的最小值D 為原本 SVI 數值的全距即最大值減去最

小值而計算完 SVI 之正規化數值後(ISVI)後即可以使用 ArcGIS 軟體繪製臺北市

信義區的脆弱度地圖

肆 危險度評估

一 淹水之危險度

洪災是由洪水引起的天然危害也稱做為水災或氾濫淹水危害的主要因素

在於降雨量的多寡當一個地區的降雨量超過排水系統可以承受的程度或者是

外水越過了堤防漫淹至堤防內超過常規水位的現象即有淹水的狀況發生(賴可

蓁2010)而淹水危害是因自然降水過量或是排水不及所造成的人員傷亡財物

損失建築倒塌等等現象且洪水所造成的淹水深度更會破壞農作物淹死動

第三章 基本資料蒐集與整理

59

物毀壞家具等等另外洪水的氾濫會使商業活動停頓學校停課古蹟文物受

破壞水電煤氣供應中斷亦會污染食水傳播疾病所以洪災所造成的淹水

深度會造成社會多方面的嚴重損失

本研究在淹水之危險度上採用「淹水深度」當作評估指標而在淹水深度上本

研究分為五類分別為0~02m02~05m05~10m10~15m以及 15m 以

上在水深到達 02m 時水深深度在膝蓋以下屬安全範圍而水深到達 05m

時水深深度到達膝蓋處造成行走困難且此深度達車輪的一半或底盤高度

將會影響到汽機車之行駛能力當淹水深度達到第三等級即水深 05~10m 處

時此時淹水深度可達腰部的高度而對孩童來說此水深可達到胸部左右不僅

在行走上是非常的困難更造成汽機車無法行駛的問題第四個等級的水深深度

達到胸部以上威脅到生命的危險在逃生上可能要以船隻或是游泳的方式高

於第四等級即 15m 以上此高度水深之水壓會壓迫至胸口對於無法游泳需以

步行做逃生之民眾會造成一大困難且此高度之水深會有漂流物浮至水面可能

導致民眾受傷淹水深度的分配上面為了搭配風險矩陣之分類故將淹水深度以

五個等級來做劃分且在本研究中之淹水結果最高深度不超過 3 m因此在呈現

上採用於每個等級都有數值產生之等級分類

二 風險分析

一般而言風險分析主要分為(1)定性風險分析(Qualitative Risk Analysis) (2)

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis) (3)半定量風險分析(Semi-quantitative

Analysis)定性評估是採用敘述性的方式描述後果發生的可能性和嚴重性定量

評估則以較明確模擬的數據決定風險發生的頻率死傷人數或財務損失半

定量評估則是以數值表示上述的定性分析但所表示的數據並不直接等於實際的

影響程度及發生的頻率(葉宇光2009)而風險分析的眾多方法之一為風險矩

陣是利用矩陣的方式將風險程度以圖像的方式表達在制定風險矩陣時要先將

行列分級的定義明確指出而分級的界線憑使用者依需要自行界定在設計方面

是將後果和頻率分別做為橫軸及縱軸風險的程度則由後果與發生頻率相乘並展

現於矩陣圖像中(iomosaic)Anbalagan and Singh(1996)認為風險評估為評估當土石

流發生時所造成的損害程度而損失可以分成兩類一類為生命的損失與傷害

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

60

另一類是土地與財產的損失因風險矩陣為鑑別風險類別與層次之彈性工具經

由風險矩陣之評估可將複雜的風險問題加以簡化並據此作為風險評估之基

礎後面將簡單介紹定性定量半定量三種風險分析方法

定性風險分析(Qualitative Risk AnalysisQRA)定性風險分析是評估已識別

風險的影響和可能性的過程這一過程用來確定風險對項目目標可能的影響對

風險進行排序它在明確特定風險和指導風險應對方面十分重要定性風險分析

的目的是利用已識別風險的發生概率風險發生對項目目標的相應影響以及其

他因素例如時間框架和要素範圍進度等制約條件的承受度對已識別風險的

優先順序別進行評價概率和影響級別的定義以及專家訪談可以幫助糾正該過

程所使用的數據中的偏移有關風險行動的時間緊迫性可能會加大風險的重要

性對可用的要素風險信息進行質量評價有助於理解風險對於項目的重要性

定性風險分析一般是一種為風險應對計畫所建立優先順序的快捷有效的方法

它也為定量風險分析奠定了基礎定性風險分析在項目壽命期間應當被回訪從

而與項目風險的變化保持同步定性風險分析需要使用風險管理計畫和風險識別

所產生的結果在這個流程後與定量風險分析流程相接或直接進入風險應對計

畫流程

定量風險分析(Quantitative Risk Analysis)定量風險分析是對通過定性風險

分析排出優先順序的風險進行量化分析而定量風險分析一般在定性風險分析之

後進行定量風險分析一般應當在確定風險應對計畫時再次進行以確定要素的

總風險是否已經減少重覆進行定量風險分析反映出來的趨勢可以指出需要增加

還是減少風險管理措施

它是風險應對計畫的一項依據並作為風險監測和控制的組成部分

半定量風險分析(Semi-quantitative Risk Analysis)半定量風險分析是數值化的

定性分析其數值並不等同實際的影響程度及發生的頻率其示意如表 3-14在

此半定量風險矩陣中是以危害發生的機率做為橫坐標遭受破壞的潛勢為縱座

標而給予的分級是以五個等級做劃分分別為 very low risk low risk

moderate risk high risk very high risk而本研究將採用半定量風險分析做為風

險矩陣的基礎並依照此風險矩陣來繪製風險地圖風險矩陣縱軸分為五個部

分表示專案風險因素所帶來之衝擊機率(賴可蓁2010)其發生機率分類如表

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3-15 所示

表 3-14 半定量風險矩陣

Hazard probability (HP) Damage potential (DP) Very low Low Moderate High Very high Very low VLR VLR LR LR LR Low VLR LR LR MR MR Moderate LR LR MR HR HR High LR MR HR VHR VHR Very high LR MR HR VHR VHR

VLR very low risk LR low risk MR moderate risk HR high risk VHR very high risk

(Anbalagan and Singh 1996)

表 3-15 風險發生之機率分類

分類 分類之間隔 發生機會描述

Ⅰ 0 至 10 幾乎不發生

Ⅱ 11至 40 鮮少發生

Ⅲ 41至 60 可能會發生

Ⅳ 61至 90 經常發生

Ⅴ 91至 100 一定會發生

(資料來源Garey 1999賴可蓁2010)

Anbalagan and Singh(1996)提出相對風險（relative）的概念即風險矩陣(risk

matrix)以風險矩陣來表示危害風險之等級風險矩陣將決定風險之兩大變數－

危害(危害發生之機率與強度)和脆弱度(可預計受損情形)以一種相對的方式

大略分成數個不同之等級(level)而這些等級中則以一些相對比較的量化數字加

以簡單區分將危害度與脆弱度結合形成風險矩陣表訂定風險指標前面已敘

述淹水與脆弱度的評估方式而計算風險度時Adger et al (2004)定義風險為危

害與脆弱度的方程式也就是 R=f (H V) (R Risk H Hazard V Vulnerability)

計算風險度過後結果將以風險矩陣(Risk Matrix)的方式作呈現而風險矩陣可

以提供快速的風險等級排列並提供一致性的風險等級排列方式

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

62

本研究即以此半定量風險矩陣之方法將計算所得之脆弱度與平均危險度互

相交錯來定義研究區域之風險度求出研究區域之風險度大小關係作為本研究判

斷水災風險的依據風險程度並不是僅由危險度和脆弱度來定義畢竟影響風險

度的因子眾多像是地形因素時間因素等等皆會影響到最後之風險大小但本

研究中僅以危險度與社會脆弱度表達風險程度不能真正的呈現研究區域之風險

值故本研究在風險程度上之取決採用半定量風險矩陣之方式表達而半定量風

險分析並不代表實際發生的危險度與頻率僅代表模擬區域中風險程度的相對關

係

以風險矩陣交叉分析風險值用以表示危險度與社會脆弱度因子之間的互動

所造成之損失或損害估計伴隨著半定量風險評估與 GIS 技術結合經由各危

害因子之分析與 GIS 空間圖層作套疊合併與繪製得到研究地區之風險值而此

風險值可以與 GIS 地圖結合成風險地圖未來在規劃防災設施或制度的訂定下可

以用以參考與分析

第三章 基本資料蒐集與整理

61

3

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

64

第四章 水文分析

本計畫首先訂定極端降雨量門檻值在水文分析方面則參考｢淡水河流域及

臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫2010 年 4 月｣所分析成

果篩選鄰近臺北市中央區之雨量站納入淹水模式模擬以下針對極端降雨量門

檻值降雨頻率分析降雨雨型分析潮位分析說明

壹 訂定極端降雨量門檻值

對極端降雨量門檻值之界定本計畫採用百分比值法來定義區域內合適之極

端降雨量門檻值其分析結果如下

本計畫考慮都市極端降雨侵襲的時間通常短暫且受地文因素影響頗深

而近年因氣候變遷影響最大降雨量紀錄不斷翻新豐水期縮短枯水期延長

降雨事件往往集中在某一時段造成重大災害本計畫依示範區選定並整理信

義中正橋公館南港及臺北雨量站時雨量資料把上述各雨量站每年之不同

延時最大降雨量做排序有別於一般極端降雨研究定義極端降雨門檻值為 90

考量氣候變遷造成豐水更豐枯水更枯之情況往日的極端事件演變至今可能僅

可稱為少見的豪大雨隨著極端降雨事件日漸加劇因此本計畫定義只要符合統

計分析一般所認定之顯著水準為 5之事件皆可視為極端降雨事件因此定義

出極端降雨門檻值為 95

其分析步驟如下

1 蒐集中央氣象局經濟部水利署等單位之雨量站降雨資料共 5 站進行極端

降雨量分析

2 整理各雨量站資料之 1 小時3 小時6 小時12 小時24 小時延時降雨

量並取出各別雨量站不同延時之年最大值

3 將各別雨量站各年不同延時最大降雨量資料排序整理為年最大值序列

4 彙整之各別雨量站各年不同延時最大降雨量排序資料各雨量站歷史最大降

雨量如表 4-1

5 歷史降雨量資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為

95）將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為

第四章 水文分析

63

極端降雨事件詳細數據如表 4-2

表 4-1 雨量站各延時歷史最大降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 845 96 97 180 163 3 小時 2455 142 126 291 233 6 小時 3945 243 223 473 311 12 小時 5355 334 303 753 444 24 小時 728 395 388 8025 604

(統計年限1999~201206本計畫整理)

表 4-2 雨量站各延時 95降雨量統計表 (毫米 )

雨量站

降雨延時 信義 中正橋 公館 南港 臺北

1 小時 45 43 535 46 91 3 小時 72 65 76 74 146 6 小時 825 88 1035 955 212 12 小時 1145 109 1195 1315 290 24 小時 1595 142 145 1685 358

(統計年限1999~201206本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

貳 降雨頻率分析

一年極端值序列之擷取

依據鄭等人(2001)之建議降雨頻率分析使用之有效紀錄年限至少為廿年

當使用過短紀錄年限進行頻率分析時則分析之結果存在極大之不確定性因此

進行設計暴雨之空間分析時應考慮使用水利署所屬普通雨量站(有效紀錄年限

至少為廿年)以及中央氣象局局屬專業氣象站之資料

二各種重現期降雨量

藉由各雨量站之歷年時雨量紀錄資料行分析設計降雨延時包括 24 小時

48 小時與 72 小時而各種重現期計算則包括重現期為 11 年2 年5 年10

年20 年25 年50 年100 年200 年及 500 年如表 4-3 所示

第四章 水文分析

65

表 4-3 各測站之設計降雨量 (毫米 )

(a) 水利署普通雨量站 重現期

測站名稱與

CWB 編號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1099 2500 3899 4811 5663 5929 6733 7513 8274 9259 48 1405 3029 4959 6301 7594 8003 9257 10492 11711 13306

石碇(2) 00A130

72 1456 3332 5438 6872 8242 8673 9990 11281 12552 14208 24 1379 3214 4813 5799 6693 6968 7790 8575 9332 10299 48 1704 4016 6177 7548 8813 9204 10383 11518 12621 14039

碧湖 01A190

72 1786 4558 6834 8199 9420 9792 10898 11947 12951 14226 24 2535 2791 4317 6055 8073 8765 11009 13366 15804 19120 48 2670 3888 6211 8091 10023 10652 12626 14621 16631 19306

火燒寮

01A200 72 2719 4574 7162 9061 10936 11536 13391 15236 17074 19495 24 1404 2754 3740 4299 4783 4928 5354 5750 6122 6588 48 1804 3082 4719 5887 7026 7389 8505 9609 10704 12141

大豹 01A210

72 2011 3307 5069 6351 7612 8014 9258 10494 11723 13340 24 1303 2014 2935 3596 4242 4447 5080 5707 6329 7146 48 1774 2227 3472 4593 5793 6191 7455 8750 10069 11840

三峽 01A220

72 1879 2328 3660 4887 6213 6655 8059 9502 10974 12954 24 1201 2403 3548 4280 4958 5168 5803 6415 7010 7777 48 1448 2971 4533 5563 6530 6832 7749 8641 9513 10644

瑞芳(2) 01A380

72 1710 3167 5138 6571 7979 8428 9817 11195 12566 14369 24 976 1592 2981 4162 5399 5806 7089 8395 9718 11485 48 1176 1945 3634 5059 6547 7036 8575 10140 11724 13840

中正橋

01A410 72 1297 2166 3958 5442 6981 7484 9067 10672 12293 14456 24 2023 3859 5958 7397 8775 9210 10539 11843 13128 14805 48 2680 4689 7604 9770 11921 12611 14749 16880 19006 21811

竹子湖(2) 01A420

72 2946 5099 8278 10654 13018 13777 16132 18481 20827 23924 24 2318 3694 6176 8151 10167 10822 12871 14937 17015 19777 48 2474 4726 7659 9764 11820 12475 14494 16493 18478 21084

福山(3) 01A430

72 2541 5249 8303 10387 12377 13004 14920 16798 18648 21059 24 1567 3097 4307 5021 5653 5845 6413 6949 7459 8104 48 2037 3632 5520 6830 8093 8492 9715 10919 12108 13662

大桶山

01A440 72 2181 4031 6123 7552 8917 9348 10663 11952 13221 14877

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

66

24 1305 3239 4844 5811 6679 6944 7733 8481 9199 10111 48 1611 4161 6267 7533 8669 9015 10045 11022 11959 13149

坪林(4) 01A450

72 1709 4550 6791 8111 9280 9635 10684 11672 12614 13804 24 1692 2065 3347 4582 5937 6391 7841 9339 10872 12940 48 2032 2475 4236 6007 7980 8645 10779 12994 15267 18341

五堵 01B030

72 2103 2651 4649 6605 8765 9490 11811 14213 16674 19996

(b) 中央氣象局局署專業氣象站

重現期 測站名稱

與CWB編

號 延時

11 年 2 年 5 年 10 年 20 年 25 年 50 年 100 年 200 年 500 年

24 1177 1960 2782 3329 3844 4006 4497 4975 5444 6053 48 1394 2356 3493 4282 5041 5281 6017 6741 7455 8390

淡水

466900 72 1595 2561 3861 4805 5733 6029 6943 7850 8752 9938 24 1810 3768 5427 6437 7347 7625 8457 9248 10008 10977 48 2164 4738 7418 9193 10865 11388 12977 14524 16039 18004

鞍部

466910 72 2850 5065 8249 10608 12948 13698 16021 18336 20645 23690 24 1052 1672 2478 3057 3622 3802 4357 4907 5453 6169 48 1356 1993 2957 3683 4407 4641 5364 6088 6810 7766

臺北

466920 72 1531 2192 3217 3994 4773 5024 5804 6584 7364 8396 24 2009 3971 5901 7151 8316 8678 9774 10836 11871 13208 48 2604 5055 7863 9790 11636 12218 13999 15746 17469 19717

竹子湖

466930 72 2974 5548 8833 11173 13453 14178 16410 18618 20807 23680 24 1347 2031 2863 3445 4009 4187 4735 5276 5810 6510 48 1613 2598 3680 4412 5107 5326 5992 6644 7285 8119

基隆

466940 72 1925 2917 4176 5071 5943 6220 7073 7917 8753 9850

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

69

參 降雨雨型分析

長延時與短延時降雨事件之特性明顯不同於許恩菁(1999)研究中發現短

延時尖峰降雨佔總降雨量約為 50ndash70長延時約為 10ndash20且短延時之尖

峰降雨時間多發生在降雨事件之前段長延時則多發生於中後段部份本計畫初

步針對長延時降雨進行討論利用SSGM雨型之特性求得合理且具代表性之雨

型至於長延時事件分割之定義如下

(a)延時為 12hr 以上無因次化為 24 等分

(b)延時為 24hr 以上無因次化為 48 等分

(c)延時為 36hr 以上無因次化為 72 等分

雨型分析部分針對中央氣象局局屬專業氣象站與水利署普通雨量站進行雨型

分析其長延時降雨之雨型建立結果如表 4-4 至表 4-6 所示

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

68

表 4-4 長延時 (24 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 040 110 085 098 118 2 049 146 110 123 069 3 009 024 060 087 075 4 107 117 113 104 112 5 193 154 171 144 176 6 151 200 159 125 186 7 188 251 185 231 259 8 286 285 340 265 395 9 339 345 553 353 479 10 470 520 688 420 781 11 773 790 1230 735 1373 12 1333 1278 2011 1275 2038 13 1875 1781 1405 1671 1331 14 1092 1118 864 1178 973 15 866 789 476 798 453 16 492 539 333 645 273 17 414 416 271 486 230 18 369 338 181 410 202 19 300 245 171 265 141 20 165 180 166 177 135 21 159 129 139 117 043 22 065 077 130 113 060 23 150 111 092 109 069 24 116 057 068 071 030

第四章 水文分析

69

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

70

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 343 135 148 159 168 114 153 168 144 125 2 120 133 130 175 163 153 089 202 133 160 3 153 125 159 199 197 142 096 200 106 172 4 192 147 159 219 217 159 159 215 155 153 5 149 181 136 256 256 214 208 212 184 207 6 207 128 201 269 256 184 248 234 176 252 7 281 168 203 375 304 237 297 347 222 322 8 347 220 261 465 494 248 303 346 329 401 9 431 259 279 486 621 302 367 405 429 736 10 507 353 341 677 629 389 357 384 601 108311 783 403 456 1082 930 612 411 447 847 189612 1033 624 595 1520 1738 1005 533 471 936 105113 1628 796 866 673 954 1599 1003 654 1608 769 14 951 1636 1687 535 672 1239 1544 1638 1086 566 15 544 1538 1383 507 469 975 1076 766 608 463 16 459 943 947 438 350 697 627 663 513 353 17 327 607 649 440 275 479 605 614 493 305 18 334 416 364 282 283 353 499 425 375 217 19 294 349 268 357 247 248 446 396 286 176 20 244 251 218 266 169 201 366 443 202 149 21 182 196 157 207 183 190 269 266 157 134 22 199 157 152 168 180 150 177 227 171 110 23 149 145 136 141 142 074 128 158 143 112 24 144 088 102 106 103 036 040 120 095 090

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

第四章 水文分析

71

表 4-5 長延時 (48 等分 )降雨 SSGM 設計雨型 降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 104 077 054 050 026 2 061 090 068 041 049 3 074 083 068 059 018 4 060 101 062 057 010 5 047 008 048 054 042 6 006 074 053 009 020 7 092 087 064 033 041 8 109 105 071 066 058 9 119 108 073 075 056 10 114 119 079 079 067 11 113 120 070 060 062 12 119 130 074 065 064 13 126 128 083 111 077 14 134 145 037 115 121 15 140 155 086 127 173 16 127 154 124 128 156 17 138 159 144 157 188 18 152 177 172 173 204 19 160 227 189 201 245 20 182 267 204 221 489 21 217 318 259 300 607 22 281 380 375 357 1048 23 376 452 442 445 1281 24 392 579 697 619 924 25 414 645 1071 925 769 26 541 909 1232 850 615 27 636 670 754 824 500 28 789 532 622 528 422 29 737 449 374 479 223 30 526 302 297 436 179 31 382 265 250 400 141 32 327 234 225 290 111 33 317 208 198 265 106 34 220 199 168 225 105 35 201 173 140 208 113

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

72

36 200 162 124 201 103 37 173 148 118 132 087 38 146 122 120 115 074 39 118 114 103 095 078 40 118 095 107 059 072 41 104 075 089 046 026 42 082 078 081 049 018 43 053 034 079 051 039 44 010 070 080 042 031 45 119 077 060 051 037 46 117 077 046 049 052 47 117 069 039 043 040 48 108 050 027 034 034

第四章 水文分析

71

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

74

降雨

時序

石碇

(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 057 081 059 049 084 008 067 066 074 044 2 065 081 067 062 041 055 088 107 085 058 3 043 081 045 053 015 062 061 088 085 079 4 036 067 039 063 040 060 057 115 045 068 5 060 075 062 074 029 067 057 102 048 087 6 067 086 069 075 073 041 065 093 047 065 7 063 090 065 097 081 061 066 092 073 074 8 062 085 064 106 093 068 079 112 088 094 9 054 082 056 140 101 093 090 116 087 096 10 066 089 068 121 110 100 098 120 114 097 11 082 050 084 141 098 086 104 122 102 110 12 100 056 102 118 095 115 142 152 094 092 13 095 067 096 112 121 101 155 187 109 108 14 093 085 094 108 149 116 165 220 122 131 15 114 101 115 126 197 116 159 194 149 124 16 122 108 124 167 154 127 193 183 140 133 17 130 127 131 149 184 143 205 248 159 151 18 126 129 127 162 195 155 212 227 186 170 19 152 176 153 198 188 203 182 254 203 218 20 199 196 199 226 193 242 182 248 246 284 21 244 204 244 259 250 314 233 350 289 273 22 289 209 287 261 285 332 215 400 316 393 23 338 266 336 357 378 527 303 475 322 547 24 469 351 465 471 647 554 382 444 352 704 25 664 406 658 573 1056 733 923 639 544 876 26 750 416 742 905 814 938 785 973 790 973 27 1027 622 1015 566 647 676 638 472 1018 776 28 912 1037 902 547 527 640 560 235 593 511 29 741 940 733 432 357 558 489 211 352 385 30 640 692 634 439 353 498 325 205 341 349 31 462 504 459 320 250 351 272 236 349 245 32 350 448 348 315 239 329 290 234 258 188 33 297 361 296 279 205 258 278 221 296 177 34 218 224 217 241 171 232 242 203 275 181 35 143 178 144 204 188 157 223 163 212 150

第四章 水文分析

73

36 110 176 111 163 202 158 198 145 206 133 37 100 156 102 191 178 127 189 143 175 117 38 064 143 066 186 132 101 180 161 140 129 39 074 107 076 139 104 090 152 156 128 087 40 039 089 041 139 090 081 151 163 132 114 41 032 082 034 130 108 084 136 143 119 097 42 032 101 034 091 112 071 116 112 086 085 43 049 082 052 094 100 059 101 124 096 063 44 038 067 041 099 098 056 075 095 091 060 45 045 068 047 090 067 027 061 077 088 043 46 041 067 044 062 089 016 054 070 064 031 47 038 053 040 054 066 006 005 056 069 021 48 010 040 013 049 047 008 ndash003 052 043 011

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

76

表 4-6 長延時 (72 等分 )降雨 SSGM 設計雨型

降雨

時序 淡水 鞍部 臺北 竹子湖 基隆

1 079 085 035 028 044 2 074 085 040 045 050 3 051 084 043 025 061 4 073 076 041 036 051 5 080 087 040 049 052 6 081 085 037 050 044 7 076 005 038 055 045 8 067 068 039 029 018 9 059 072 045 008 031 10 086 080 047 038 046 11 091 083 051 039 051 12 091 089 046 048 060 13 093 087 048 046 047 14 095 097 051 045 072 15 087 095 045 052 058 16 089 098 040 055 055 17 085 101 043 057 057 18 089 102 045 057 056 19 090 099 058 074 054 20 093 102 018 077 077 21 104 110 004 073 099 22 109 110 034 085 128 23 109 105 051 074 118 24 095 110 069 082 098 25 095 108 070 102 118 26 098 109 074 106 131 27 108 112 084 104 135 28 110 123 092 107 139 29 114 131 095 120 188 30 124 144 104 135 239 31 138 164 123 188 291 32 164 179 174 229 595 33 203 206 196 261 738 34 239 224 213 313 878 35 232 260 223 425 611 36 230 313 271 464 474 37 227 304 324 685 435 38 272 472 395 546 412 39 319 507 526 545 342

第四章 水文分析

75

40 323 419 666 570 291 41 354 332 879 458 267 42 508 317 943 339 194 43 534 304 552 317 131 44 429 230 467 290 121 45 282 185 330 261 099 46 198 175 238 264 084 47 179 171 270 232 078 48 167 156 272 186 069 49 152 143 153 178 069 50 141 141 131 151 078 51 139 130 115 135 090 52 122 123 110 139 083 53 128 120 091 135 088 54 133 120 080 128 084 55 121 114 072 095 068 56 109 096 063 076 079 57 106 099 069 078 077 58 090 099 056 068 077 59 093 076 048 039 079 60 097 090 057 027 070 61 093 076 043 018 052 62 088 078 034 033 042 63 074 076 040 029 052 64 054 065 045 033 052 65 032 056 039 020 048 66 005 080 042 027 038 67 087 079 033 030 037 68 085 078 026 019 062 69 091 078 019 024 052 70 093 079 015 021 035 71 089 073 023 013 032 72 084 069 012 008 024

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

78

降雨

時序 石碇(2) 碧湖 火燒寮 大豹

瑞芳

(1) 竹子湖

(2) 福山

(3) 大桶山

坪林 (4)

五堵

1 087 051 047 028 063 008 051 042 041 070 2 099 050 052 049 068 061 060 058 044 033 3 009 048 066 045 051 059 068 073 044 015 4 007 047 053 046 053 065 051 061 049 007 5 063 044 041 050 055 069 053 056 047 050 6 073 048 057 069 033 071 050 070 009 078 7 076 055 065 071 009 074 052 053 027 075 8 073 054 063 076 036 069 053 057 027 063 9 077 059 067 067 042 058 055 041 036 059

10 086 061 069 075 052 070 050 050 051 063 11 086 066 072 072 053 066 055 053 060 075 12 071 058 064 077 056 070 060 065 065 078 13 073 063 058 107 055 074 067 064 063 089 14 074 061 059 088 055 081 067 068 076 081 15 075 062 071 080 062 081 074 074 079 088 16 081 075 077 094 065 083 078 062 074 097 17 091 069 083 111 054 087 093 070 067 096 18 114 079 082 092 076 098 110 075 062 095 19 112 074 087 092 089 092 115 087 080 085 20 094 079 073 087 094 099 114 104 077 096 21 101 068 085 070 108 110 117 108 080 118 22 110 084 103 068 136 112 107 108 091 122 23 110 081 106 090 120 119 143 105 104 117 24 110 083 108 091 101 131 146 096 097 122 25 135 093 115 077 103 135 146 140 104 146 26 135 102 111 087 136 242 146 138 109 172 27 136 087 101 093 121 236 136 145 127 266 28 155 113 112 105 128 204 126 191 125 292 29 185 135 130 120 113 242 108 182 165 371 30 224 141 157 115 137 239 129 202 186 359 31 323 147 181 107 194 282 160 288 197 389 32 376 116 229 125 202 318 153 357 242 459 33 482 134 261 115 254 335 140 485 243 475 34 582 148 268 139 328 573 162 646 251 619 35 603 148 376 166 518 637 187 686 261 509 36 601 176 478 171 646 459 210 685 329 364 37 408 220 602 171 623 325 349 465 428 337 38 309 241 730 189 579 261 494 489 710 277 39 201 241 442 267 371 210 644 352 636 219 40 182 317 367 301 342 184 467 193 547 196

第四章 水文分析

77

41 192 488 279 493 326 169 478 204 353 161 42 159 662 272 658 293 160 383 113 299 124 43 134 736 258 398 194 147 291 111 241 119 44 127 498 237 282 201 143 232 085 242 116 45 122 384 252 287 191 140 217 106 199 115 46 106 324 216 330 137 144 186 135 199 113 47 105 307 187 311 127 149 203 151 167 108 48 109 294 185 285 124 133 209 128 152 108 49 114 247 175 255 115 122 198 111 181 120 50 090 181 146 201 105 133 177 118 184 107 51 090 150 123 196 099 119 155 099 163 087 52 101 136 108 177 101 112 143 089 131 086 53 128 125 100 157 110 110 126 088 122 086 54 117 129 090 164 106 120 123 076 117 084 55 099 122 093 165 114 117 119 074 098 075 56 095 125 082 159 098 097 115 081 089 074 57 090 102 064 182 097 087 109 084 071 073 58 095 082 079 151 086 085 094 035 053 061 59 088 081 072 117 074 075 095 042 074 051 60 087 059 060 106 081 076 100 077 067 060 61 041 061 059 099 087 076 089 088 077 066 62 053 090 050 079 094 075 076 077 054 067 63 075 090 051 071 086 072 076 071 054 066 64 078 074 053 078 078 072 075 084 065 062 65 085 061 053 086 091 075 061 068 065 065 66 078 050 041 074 079 073 052 050 060 062 67 068 045 051 092 060 065 049 037 066 063 68 065 056 047 058 057 063 049 037 057 066 69 053 054 043 046 070 057 039 039 047 057 70 058 041 044 036 053 052 015 034 058 055 71 060 043 037 033 045 042 011 032 045 065 72 054 026 026 030 043 052 009 032 038 053

(參考資料「淡水河流域及臺北市新北市桃園縣與基隆市淹水潛勢圖更新計畫」經濟部水利署2010)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

肆 潮位分析

以中央氣象局淡水河油車口潮位觀測站之實測潮位資料先扣除調和分析後

之天文潮位歷線再以年極端值選用法(extremendashvalue series )進行暴潮頻率分

析而頻率分析方法主要考慮對數常態分布( LN)三參數對數常態分布(以下簡

稱 LN3)皮爾遜第三型分布(以下簡稱 PT3)對數皮爾遜第三型分布(LPT3)及極

端值第一型分佈( EV1 )等三類分析後可得 1125102550100200

年及 500 年重現期距之暴潮偏差本計畫進行一維渠流演算時之下游水位邊界條

件則以 7~10 月大潮平均高潮位疊加上各重現期之暴潮偏差做為各重現期之起算

水位如表 4-7 所示

表 4-7 淡水河出海口各重現期之起算水位

淡水河各重現期之起算水位 重現期(年) LN LN3 PT3 LPT3 EV1

11 269 269 271 271 269 2 286 286 284 284 285 5 300 300 299 299 300 10 308 310 310 309 309 20 316 318 320 320 319 25 318 321 323 324 322 50 325 330 333 335 331 100 332 338 344 348 339 200 338 346 354 361 348 500 347 357 367 381 360

單位cm (資料來源本計畫整理)

第四章 水文分析

79

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

80

第五章 極端降雨情境模擬

81

第五章 研究成果分析與討論

本計畫採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬並由區域淹水模擬成果

與地文資料現況防災環境資源結合進行防洪空間規劃佈置所採用的極端降雨

條件包含實際降雨事件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨

延時 3612 小時之歷史最大值)以影響程度較大之納莉颱風事件說明極端降

雨情境並分析所有極端降雨條件

第一節 極端降雨情境模擬 (納莉颱風降雨事件)

2001年納莉颱風 9月 6日上午 11時的宮古島附近海面中心氣壓 998百帕

受其北邊低壓槽的牽引而向東北移動10 日解除警報後於琉球那霸附近海面打

轉13 日再次調頭緩慢地直撲臺灣16 日 21 時 40 分左右在東北角登陸經 49

小時後由臺南安平附近進入臺灣海峽南部加速向西移動進入廣東省並減弱為熱

帶性低氣壓由於颱風停留時間過久及其貫穿的特殊路徑所致臺灣地區降下豐

沛雨量造成北臺灣嚴重水患多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄臺北市捷

運及臺鐵臺北車站淹水部分山線海線及花東線中斷多處地區引發土石流災

害近 165 萬戶停電逾 175 萬戶停水共有 94 人死亡10 人失蹤全臺有 408

所學校遭到重創損失近 8 億元工商部分損失超過 40 億元農林漁牧損失約

42 億元

一模式輸入資料

本計畫選用納莉颱風最大降雨期間(16 日 12 時至 17 日 12 時)共計 24 小時

在臺北市中央區所造成之淹水情況加以模擬降雨採用中央氣象局及水利處於此

期間有完整記錄之雨量站資料共計十座雨量站分別為士林三重臺北中

正橋永和木柵信義南港大直及內湖各雨量站之降雨統計資料如表

5-1 所示其中南港站於 9 月 17 日上午 7 時之降雨強度 105 mmh 為各雨量

站記錄之冠9 月 16 日 12 時至 9 月 17 日 23 時之總雨量 787 mm亦為十座

雨量站之最高記錄由各雨量站之降雨組體圖可看出降雨集中於 16 日 21 時至

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

82

17 日 2 時與 17 日 7 時至 17 日 10 時這兩個時段分別繪於圖 5-2 至圖 5-11 中

為簡化模式演算之資料輸入本文根據雨量站位置以徐昇氏法進行降雨分區如

圖 5-1 所示基隆河自 17 日 3 時起開始有大量洪水溢淹至市區溢堤之尖峰流量

達 350 m3s溢堤處之河川水位與流量歷線如圖 5-2 與圖 5-3 所示與南港成

功玉成抽水站故障造成市區淹水捷運系統嚴重癱瘓

表 5-1 臺北市中央區雨量站納莉颱風降雨統計

雨量站 士林 三重 臺北 中正橋 永和

總雨量(mm) 5465 5230 5860 6005 5520

雨量站 木柵 信義 南港 大直 內湖

總雨量(mm) 5420 5075 7520 6080 6925

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

83

圖 5-1 臺北市中央區雨量站徐昇氏降雨分區

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

84

圖 5-2 基隆河與大坑溪匯流處溢堤河川水位歷線

(資料來源本計畫整理)

圖 5-3 基隆河與大坑溪匯流處溢堤流量歷線

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

85

二納莉颱風淹水調查

本計畫以臺北市中央區模擬納莉颱風之實際案例淹水深度與淹水範圍與水

利署繪製的暴雨調查淹水範圍圖比較如圖 5-15 所示以作為模式之驗證

圖中顯示受到基隆河與大坑溪匯流處溢堤之影響南港松山等區均發生嚴

重積水且區內南港成功及玉成等三座抽水站遭洪水淹沒而故障另外濱江

與萬芳抽水站亦因超大降雨量造成內水淹水而於颱風期間故障抽水站故障時間

記錄如表 5-2抽水站無法發揮應有之排洪功能淹水情況因而加劇洪水更從

臺鐵松山隧道出土段捷運南港機廠昆陽站與市政府站灌入地下鐵及捷運系

統北市兩大交通動脈嚴重受創經由事後抽水量推估 (臺北市政府捷運工程局

2001a 2001b 2001c)由臺鐵松山隧道出土段進水體積約 10115 萬立方公尺

其中 2215 萬立方公尺從臺北車站流入捷運新店線系統餘 790 萬立方公尺則

分佈於臺鐵松山站至萬華間由捷運南港機廠與昆陽站等入口流入捷運板南線系

統的水量約 39 萬立方公尺進水體積及進水地點如表 5-3 所示

表 5-2 臺北市中央區納莉颱風期間抽水站故障停機情形

(資料來源臺北市政府 2001)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

86

圖 5-4 臺北市中央區納莉颱風調查淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

87

表 5-3 臺北市中央區地下鐵路及捷運系統納莉颱風淹水體積

(資料來源本計畫整理 )

運輸

系統 進水車站建物與路段 進水地點 進水時間 進水量

（ 34 m10 ）

淡水

新店

捷運

線

1 雙連站中山站臺北

車站臺大醫院站中正

紀念堂站及中正紀念堂至

古亭站之隧道（由新店站

累 計 距 離 約 9000 公 尺

處） 2 捷運行控中心及行政大

樓地下室B4 及B5 層計5站

1臺鐵松山車站附近

之隧道出土段灌入南

隧道 2臺鐵臺北車站U2層淹水灌入捷運臺北車

站

2215

板橋

南港

捷運

線

1 昆陽站後山埤站永

春站市政府站國父紀

念館站忠孝敦化站忠

孝復興站忠孝新生 站善導寺站臺北車站

西門站及西門站與龍山寺

站間之隧道共計11 站 2 捷運南港機廠

1南港機廠出土段 2南港線昆陽站 3市政府站 4174A 標地下街施

工連續壁上方缺口灌

入捷運臺北車站 5SOGO 百貨淹水量

由忠孝復興站通風井

下方管道間空心磚牆

破裂處灌入車站

1南港機廠於17 日凌晨零時8 分大量進水 2南港線昆陽站 (17日凌晨 3 時50 分進水當日

上午9 時50分站

長宣佈棄守)

390

臺鐵 系統 松山站至萬華站

臺鐵松山車站附近之

隧道出土段灌入南隧

道 790

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

88

三納莉颱風模擬結果與討論

本計畫模擬淹水深度及範圍則如圖 5-16 所示與圖 5-15 之淹水調查範圍

相較模式之模擬與納莉颱風主要淹水範圍大致吻合模擬結果顯示最高水位

約為 120 m此一結果略低於現場調查之洪痕線高程 125 m (臺北市政府

2001) 若計算模擬網格以統計淹水面積範圍則為 127136 公頃模擬範圍內各

行政區淹水模擬結果面積統計如表 5-4 所示

假設抽水站於颱風期間已做好萬全之防洪措施而可以避免被洪水淹沒

發生故障的情形則淹水模擬結果如圖 5-17 所示圖中顯示雖然玉成成功

及南港抽水站的排水能力仍不足以完全排除由大坑溪及基隆河匯流處因溢堤而

漫淹之流量但是仍然可以發揮相當的排水效果而大幅降低淹水範圍因此

日後洪災發生時若能積極保護抽水站等重要排水設施應可減輕淹水災害損

失

假設基隆河及大坑溪匯流處堤防封堤完成並且設置有防洪閘門以避免

河川外水位高漲時基隆河水沿大坑溪入侵則淹水模擬結果如圖 5-18 所示如

此市區內之淹水將大幅改善不致發生抽水站之排水能力遠低於地表逕流量而被

洪水淹沒之狀況地鐵及捷運系統也可因此避免遭大量洪水灌入之情形由此可

見河川外水入侵對於市區淹水之影響

第五章 極端降雨情境模擬

89

圖 5-5 臺北市中央區納莉颱風模擬最大淹水深度

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

90

圖 5-6 臺北市中央區納莉颱風假設抽水站均正常運作之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

圖 5-7 臺北市中央區納莉颱風假設無基隆河外水入侵之模擬

淹水範圍

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

92

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 士林區 大同區 中山區 松山區 萬華區

025-05 000 3136 2960 5340 240005-10 016 3600 3200 6080 300810-15 000 064 064 4516 048 15-20 000 000 048 3584 048 20-25 000 000 016 000 016 25-30 000 000 000 000 000

30 以上 000 000 000 000 000

總計 016 6800 6288 19520 5520

(資料來源本計畫整理 )

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

淹水深度

(公尺) 中正區 大安區 信義區 南港區 文山區

025-05 1216 704 7424 13748 108805-10 1600 1600 7968 13408 120010-15 096 032 5984 11196 192 15-20 064 000 4016 3968 128 20-25 032 000 064 5792 000 25-30 016 000 048 3200 000

30 以上 000 000 000 4208 000

總計 3024 2336 25504 55520 2608

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

91

表 5-4 各行政區淹水模擬結果面積統計 (續 ) 單位 公頃

中正區 大安區 信義區 南港區 文山區 淹水深度

(公尺) 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物 無建物 含建物

025-05 1216 1568 704 1408 7424 6816 13748 15056 1088 9605-1 16 1984 16 1584 7968 9184 13408 15912 12 15841-15 096 192 032 032 5984 6816 11196 10832 192 81615-2 064 128 000 000 4016 5904 3968 3224 128 7682-25 032 032 000 000 064 048 5792 5664 000 016 25-3 016 000 000 000 048 032 3200 2864 000 000

3 以上 000 096 000 000 000 000 4208 3936 000 000 淹水面積 統計

3024 4000 2336 3024 25504 28800 5552 57488 2608 4144

(資料來源本計畫整理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

94

第二節 社會脆弱度與風險分析

壹社會脆弱度

本研究參考國內外文獻選定重複性高的因子並與一些專家討論本研究可以

參考之脆弱度因子並且依據許多文獻統整出之脆弱度因子大致上有 11 個因

子是過去文獻中經常採用之社會脆弱度因子而本研究所採用的脆弱度因子除了

參考過去文獻所選擇的因子也考量了臺北市目前較適合的因子畢竟前人的文

獻並不一定適合每一個地區還是要透過討論與思考來選擇臺北市的脆弱度因

子最後本研究所選擇的脆弱度因子如表 5-5所示共 20個因子進行模糊德爾菲

問卷篩選

表 5-5 選取之脆弱度因子

評估要素 評估因子 共識值 Gi 65 歲以上人口 775 14 歲以下人口 7

低收入戶 625 獨居老人 85 身心障礙 775 原住民 545 新移民 555 農業人口 44 不識字 52

人口特徵

大學畢業 485 家庭收入 643

社會經濟 建物總價值 61 橡皮艇 69

救難設備 消防人員 75 社會收容所 74

學校 6 老人安養院 75 洗腎中心 625 遊民收容所 64

特殊機構

綠地面積 615 Gi值平均=647

這 20 個由本研究先選擇出讓專家進行篩選的社會脆弱度因子其選擇的原(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

95

因如下所敘述

1 65 歲以上人口數人到了一定的年紀後身體各項機能逐漸退化不易

採取即時因應行為且無法以自身能力抵抗或應變危害的發生面對危

害事件需給予較多的協助與照顧

2 14 歲以下人口數對於社會上的經驗不充足因此應變經驗反應也較

慢需要照顧與撫養也無法以自身能力抵抗或應變危害的發生災後

不具有快速復原的能力

3 低收入戶屬於弱勢族群社會資源獲取的能力不足財務物資之資源

較少且當災害發生後要復原的時間較長

4 獨居老人人口數屬於社會上的弱勢團體自保能力較差需要旁人的

協助與照顧對於風險的知覺反應也較不敏捷

5 身心障礙人口數因生理因素或生理因素(例如聽覺視覺肢體部

分智能多重障礙hellip等)在生活上功能會受到限制而無法發揮尤

其面對事故危害時更會受到影響進而需要幫忙與照顧

6 原住民原住民長期居住於臺灣地區對於臺灣地區的氣候變化相當熟

悉但是因為居住地點的問題當災害發生時常有逃生不及的憾事發

生

7 新移民大多為外來人口而部份新移民人口本身的謀生技能與適應能

力不及本地人令新移民不少停留在社會較低階層需要社會保障和支

援

8 農業人口居住於鄉村地區之民眾對於社會資源物資及獲取能力不

足且居民大多以老年人口為主當災害發生後需要多些復原時間

9 不識字人口當危害發生時對於避難方向之指標辨識度不足需要有

人輔導與幫助才可順利逃生

10 大學畢業人口數受過一定的教育程度對於危害的觀念訊息接受較

多

11 家庭收入家庭收入的多寡對於自己住家環境設備上的要求也會跟著

提升而這部分會達到減災的效果而災害發生後之復原時間也會較為

縮短

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

96

12 建物總價值建物的價值跟隨著建物附近的生活機能而更動故會影響

到災害發生後之損失大小而對於不同的建物有不一樣的抗災性能像

是較新的建物也有加入抗災之設備或元素進去

13 橡皮艇數量橡皮艇在救災時是機動性較高且過去發生淹水危害時常

出動橡皮艇救援

14 消防人員人口數消防人員對危害的反應及應變動作比一般民眾較佳

且經由階段性的專業訓練可提昇消防人員在面對大型危害時的應變能

力

15 社會收容所數量在災難發生前中後對於自助能力不足之民眾施

予妥善安置的處所協助其自立提供災民一個恢復當地容貌的起點

處

16 學校數量一個地區若學校數量多學童也多在逃生規劃上必須謹慎且

迅速

17 老人安養院數量多半需要專人的照顧之年長者若危害發生時緊急

應變以及避難的行動力不佳拉長救難的時間

18 洗腎中心數量洗腎中心多有病患進出進行洗腎之治療而一次治療所

花費的時間大約一小時左右這段時間不宜有任何動作且身體狀況不

如健康者在逃生上有一定的困難

19 遊民收容所多為遊民所使用而大部份之遊民為身體殘障無法工作

之人在避難上面並不容易

20 綠地面積為廣場河濱公園兒童遊樂園等空曠地區當洪災發生時

可作為防洪避難亦或是洪水緩衝之系統

根據「模糊德爾菲」之計算流程步驟進行社會脆弱度因子的篩選製作模糊

德爾菲問卷請相關領域專家或單位填寫期望得到專家的看法意見並依此決定臺

北市中央區關鍵的社會脆弱度的因子其問卷格式與內容如附錄四所示此模糊

德爾菲問卷的受測者包括國家災害防救科技中心(NCDR)15 位臺北市政府工務

局水利工程處16位臺大生物環境系統工程學系教授2位臺大生物環境系統工

程學系研究人員 1 位總計發放 34 份問卷回收問卷 32 份回收率達 94

第五章 極端降雨情境模擬

97

775

7

625

85

775

545 555

44

52485

64361

69

75 74

6

75

625 64615

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

共識值

原

住

民

新

移

民

農

業

人

口

不

識

字

大

學

畢

業

65歲

以

上

人

口

14歲

以

下

人

口

低

收

入

戶

獨

居

老

人

身

心

障

礙

家

庭

收

入

建

物

總

價值

橡

皮

艇

消

防

人

員

社

會

收

容所

學

校

老

人

安

養院

洗

腎

中

心

遊

民

收

容所

綠

地

面

積

647

圖 5-8 評估因子之共識值

(資料來源本計畫整理 )

有關模糊德爾菲統計的計算過程請參閱附錄三篩選門檻為 647而篩選門

檻值是 Gi 值之平均Gi 值未達 647 即不納入本研究之社會脆弱度指標因子如

圖 34 所示未超過紅色線之因子即不採用計算結果所篩選出的因子為 8 個

為 65 歲以上人口數14 歲以下人口數獨居老人人口數身心障礙人口數橡

皮艇數量消防人員人口數社會收容所數量老人安養院數量

將這 8 個因子整理過後如表 5-6 所示而部分因子的屬於反向變項即不會

增加社會脆弱度(如橡皮艇消防人員社會收容所)此時在加總標準化分數時

需要在這些因子變項上加上負號其餘因子之

標準化分數越高表示脆弱度也越高另外在這 8 個社會脆弱度因子之計算方式

如下

1 65 歲以上人口數65 歲人口與臺北市總人口之比率()

2 14 歲以下人口數14 歲人口與臺北市總人口之比率()

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

100

3 獨居老人人口數獨居老人人口占全市人口比率()

4 身心障礙人口數身心障礙人口占全市人口比率()

5 橡皮艇數量橡皮艇占總數量的比率()

6 消防人員人口數消防人員占總消防人員數量之比率()

7 社會收容所數量各區社會收容所占總數量之比率()

8 老人安養院數量各區老人安養院占總數量之比率()

表 5-6 依模糊德爾菲問卷篩選出之脆弱度因子

65 歲以上 橡皮艇 14 歲以下

救難設備消防人員

獨居老人 社會收容所

人口特徵

身心障礙 特殊機構

老人安養院

完成模糊德爾菲問卷且篩選過社會脆弱度因子後即進行層級分析方法

(AHP)來訂定此篩選過後因子的權重根據「層級分析方法」之流程步驟進行社

會脆弱度因子權重的制定製作層級分析問卷請相關領域專家或單位填寫依此

決定臺北市中央區社會脆弱度因子的權重此層級分析問卷的受測者包括國家災

害防救科技中心(NCDR)14 位臺北市政府工務局水利工程處 5 位國立臺灣大

學氣候天氣災害研究中心研究員 10 位臺大生物環境系統工程學系研究人員 5

位總計發放 34 份問卷回收問卷 31 份回收率 91有關層級分析方法的計

算過程請參閱附錄五最後權重是以層級串聯權重表示其各因子權重如下表

5-7 所示

表 5-7 社會脆弱度因子之權重

要素 因子 權重 Wj 層級串聯權重 排序

65 歲以上人口 0151 00745 6

14 歲以下人口 0139 00618 7

獨居老人人口 0333 01791 2 人口特徵(0473)

身心障礙人口 0376 01577 4

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

99

橡皮艇數量 0316 00553 8 救難設備(0176)

消防人員數量 0684 01208 5

社會收容所數量 0481 01630 3 特殊機構(0351)

老人安養院數量 0518 01878 1

(資料來源本計畫整理 )

經過層級串聯的計算之後可得知專家認為老人安養院最為重要而由層級

分析方法可得知社會脆弱度因子的權重值爾後可評估臺北市中央區的社會脆弱

度指標(SVI)

參考國家災害防救科技中心(NCDR)之方法先將本研究所篩選出的社會脆

弱度因子統計並標準化去除單位的影響使其可以進行比較其次將標準化後

之數值與權重(表 57)相乘後加總得 SVI最後將 SVI 進行正規化將數值轉換成

0~1 之間使指標數值最大值為 1最小值為 0其標準化與正規化計算公式如

「214 社會脆弱度指標與正規化」所示並依照公式(51)計算 SVI 值

(51)

其中kn 為各因子之權重值Zn 為各因子之標準化數值

各 社 會 脆 弱 度 因 子 的 資 料 來 自 於 臺 北 市 統 計 資 料 庫 查 詢 系 統

(http1632937101pxweb2007-tpdialogstatfile9asp)以及國家災害防救科技中

心(老人安養院社會收容所村里單位人口)另外「臺北市消防統計年報」由

國家圖書館提供本研究選取 2010 年之社會統

計資料而部分資料的尺度有到村里單位(表 34 為各資料之尺度大小)故本研

究將計算的尺度以村里為主其尺度較大之資料即假設同一區之數值皆相同而

各社會脆弱度因子以百分比()做表示做去除單位影響的動作另外社會收

容所和老人安養院這兩個社會脆弱度因子之尺度雖然達到村里單位但是並非完

完全全為當地人所使用像是當災害發生時社會收容所會有其他區之民眾來避

難而老人安養院也會依照使用者的喜好來決定再來這兩個脆弱度因子並非每

個村里都會有的建物所以在計算上面可能會導致某些村里社會脆弱度指標過小

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

(因無收容所或老人安養院計算上會以 0 代入)故這兩個因子會以區來做計

算將脆弱度因子之比率計算完畢且計算各因子的平均值與標準差即可得到

每一區的 z-score 值(標準化數值)爾後與權重相乘並且加總可得到 SVI 值再將

SVI 值做正規化表示其結果如表 5-8 及圖 5-9

表 5-8 臺北市信義區之 SVI 值

行政區SVI

原始值 SVI

正規化 行政區SVI

原始值SVI

正規化 黎安里 -0158 0 永春里 -0101 0247 松隆里 -0156 0009 三犁里 -0099 0255 嘉興里 -0144 0061 敦厚里 -0096 0268 黎順里 -0138 0087 雅祥里 -0095 0273 大仁里 -013 0121 大道里 -0091 0290 五常里 -0125 0143 景新里 -0085 0316 興隆里 -0124 0147 興雅里 -0083 0325 長春里 -0122 0156 西村里 -0076 0355 景勤里 -012 0165 正和里 -0075 0359 中坡里 -0117 0177 六合里 -0071 0377 黎忠里 -0117 0177 黎平里 -0067 0394 松光里 -0116 0182 惠安里 -0066 0398 四維里 -0115 0186 雙和里 -0057 0437 永吉里 -0112 0199 泰和里 -0043 0498 新聚里 -0112 0199 中行里 -0032 0545 中興里 -0109 0212 松友里 -0024 0580 五全里 -0109 0212 三張里 -0022 0589 新仁里 -0109 0212 廣居里 0004 0701 景聯里 -0108 0216 國業里 0025 0792 四育里 -0103 0238 安康里 0073 1000 六藝里 -0101 0247

(資料來源本計畫整理 )

第五章 極端降雨情境模擬

101

圖 5-9 臺北市信義區社會脆弱度地圖 (資料來源本計畫整理以 2011 年資料分析)

貳風險地圖

在經由模糊德爾菲問卷與 AHP 問卷計算過社會脆弱度指標後(SVI)將指標

以五個等級作分類也以相同的分類方法將平均危險度作區分最後以半定量風

險矩陣的方法訂定風險指標半定量風險矩

陣如表 5-9 所示橫方向為 SVI 之五個分類縱方向為危險度之五個分類將這

兩個分類交錯訂定出新的風險值而此風險值並不代表真正發生的風險情況僅

表示區域與區域間之相對關係最後將使用此半定量風險矩陣來呈現風險地圖

其風險矩陣如下所示

表 5-9 由危險度與脆弱度合併而成的風險矩陣

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

102

淹水深 (m)

SVI 0 ~ 05 05 ~ 1 gt 1

0 ~ 03 低 低 中

03 ~ 05 低 中 高

05 ~ 1 中 高 高

(資料來源本計畫整理 )

將淹水潛勢與社會脆弱度地圖合併可以得到風險地圖下面圖 5-10 到圖

5-15 為本研究風險地圖的結果

圖 5-10 信義區納莉颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

105

圖 5-11 信義區象神颱風事件之風險地圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

104

圖 5-12 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

107

圖 5-13 信義區 24 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地圖

(資料來源本計畫整

理 )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

106

圖 5-14 信義區 6 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

109

圖 5-15 信義區 3 小時降雨延時歷史發生最大事件之風險地

圖

(資料來源本計畫整理)

參淹水損失潛勢評估

洪水災害損失之評估十分繁複一方面要分析反映致災因素和孕災環境特性

之洪水自然屬性另一方面亦需探討承災體狀況之災害社會屬性自然屬性由洪

水發生時間位置範圍程度與動態變化等來描述社會屬性則以受洪水威脅

區域之人口房屋工商企業農作物及基礎設施等指標來表徵一般而言洪

災直接損失評估工作大體分為如下五個步驟(1)通過現場實地調查數值模擬

或遙感分析以確定淹水範圍淹水深度與淹水延時等致災特性(2)搜集社會經

濟調查資料社會經濟統計資料以及空間地理資訊資料運用面積權重法迴歸

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

108

分析法等對社會經濟資料進行空間求解生成具有空間屬性之社會經濟資料庫

以反映社會經濟指標之分布差異(3)將水情特徵分布與社會經濟特徵分布透過

空間地理關係進行套疊獲取洪水影響範圍內不同淹水深度下各種財產類型之數

量及分布(4)選取具有代表性之研究地區作洪災損失調查統計根據調查資料

估算不同淹水深度下各承災體之洪災損失率並建立各類承災體之淹水深度與洪

災損失率關係表關係曲線或迴歸方程式(5)根據受災區內各類承災體分布和

洪災損失率關係王如意等人(2003) 收集國內外有關水災損失估算及評估之文

獻相關資料研擬水災直接損失估算與評估之理論方法及模式參考所蒐集之

國內外重要資料以及配合本國國土民情研擬適合於臺灣之損失估算理論與評

估方法及計算模式等以作為水災損失評估系統之重要理論依據本研究參考報

告中之各種不同的淹水深度－損失曲線(圖 5-16~17)配合不同土地利用型態

不同情境之極端降雨事件建立淹水損失潛勢評估

圖 5-16 臺北市住宅區淹水深度－損失關係之平均值

(資料來源王如意2003)

第五章 極端降雨情境模擬

111

圖 5-17 臺北市不同工商業類別之淹水深度－損失曲線圖

(資料來源王如意 2003)

淹災損失之評估在水災災害應變工作上極為重要其評估數據可作為各級災

害應變中心對於水災復舊所需經費人力乃至於各項減免補助措施之擬定提

供重要之依據此外累積以往之災損資料亦可提供政府在目前財政困窘情況

下如何以有限之預算規劃水災各項防治工作以做為未來災害防救之應用臺

北市信義區之不同淹水模擬情境下之損失潛勢評估結果如表 5-9 所示圖

5-29~34 分別為不同淹水模擬情境下之損失評估其中以納莉颱風事件之淹水損

失最為嚴重高達新臺幣 10 億元住宅區損失約 4 億多(3716)商業區損失約

2億 5000萬(2317)工業區損失約 3億 8000萬(354)政府機關損失約 4600

萬(04)以上評估尚無考慮大樓地下室大眾捷運系統浸水等及交通受阻經

濟受影響之間接損失

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

110

表 5-10 信義區在不同淹水模擬情境下之損失潛勢 (新臺幣千元) 淹水模擬情境 住宅區 商業區 工業區 機關 總損失

3 小時延時

歷史最大降雨事件 8482261 8642754 3512827 332390 20970231

6 小時延時

歷史最大降雨事件 7762186 8093975 3326059 302001 19484221

24 小時延時

歷史最大降雨事件 8278799 8377647 3420728 302001 20379175

500 年重現期

(24 降雨延時 ) 10077805 9278144 4365760 447972 24169681

納莉颱風 40101592 25006256 38197314 4610472 107915635

象神颱風 6755119 2822387 51060 38274 9666839

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

113

圖 5-18 信義區納莉颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

112

圖 5-19 信義區象神颱風事件之淹水損失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

115

圖 5-20 信義區 24 小時降雨延時 500 年重現期事件之淹水損

失潛勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

114

圖 5-21 信義區 24 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

117

圖 5-22 信義區 6 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

Damage（新台幣）

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

116

圖 5-23 信義區 3 小時延時歷史最大降雨事件之淹水損失潛

勢評估

(資料來源本計畫整理)

肆檢討現有緊急避難據點

本小節主要探討信義區之避難場所醫院警消單位等受到淹水災害時是

否會被淹沒影響其原本應有的作用以納莉颱風事件為例避難場所之興雅活

動中心及永春活動中心即會被淹沒故此兩處並不符合水災災害之避難據點的選

擇要素但對於其他災害尚無此問題警察機關五分埔派出所消防機關永吉分

隊信義分隊及臺北市政府消防局亦位於淹水潛勢區內恐會影響其救災機能

如圖 5-24 至圖 5-27 所示

Damage（新台幣）

第五章 極端降雨情境模擬

119

圖 5-24 信義區之避難場所位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-25 信義區內之警察機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

118

圖 5-26 信義區內之消防機關位置圖

(資料來源本計畫整理)

圖 5-27 信義區內之醫療機構位置圖

(資料來源本計畫整理)

第五章 極端降雨情境模擬

119

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

122

第六章 結論與建議

本研究探討極端降雨事件對都市淹水情境模擬與對策研究而極端降雨事件

直接反應示範區的洪災潛勢區域範圍大小亦直接影響防災環境資源的需求本

研究採用淹水模式進行極端降雨條件之情境模擬極端降雨條件包含實際降雨事

件（納莉颱風及象神颱風）與設計降雨(500 年重現期及降雨延時 3612 小時

之歷史最大值)期望藉由區域淹水模擬成果與地文資料現況防災環境資源結

合等方式提出防洪及避難空間規劃佈置之建議

第一節 結論

本研究之結論說明如下

一 本計畫依專家諮詢會議結論選定臺北市信義區為示範區針對極端降雨事

件參考相關報告之水文頻率分析成果並同時分析區域雨量站歷史資料以設

定極端降雨事件選定的極端降雨條件包含納莉颱風事件象神颱風事

件500 年重現期及降雨延時 3612 小時之歷史最大降雨值

二 本計畫選用區域中公館南港信義中正橋等四個雨量站由歷史降雨量

資料中排序位於所有資料數 5之各延時降雨量（即超越機率為 95）並

將此降雨量定為極端降雨門檻值超過此門檻值之降雨事件即稱為極端降

雨事件以模擬區內之台北雨量站為例極端降雨量門檻值分別為 1 小時

91mm3 小時 146mm6 小時 212mm12 小時 290mm24 小時 358mm

三 本計畫以二維漫地流模式為基礎整合國土利用現況調查之土地利用分類

透過地理資訊系統空間圖層套疊分析以決定網格點之曼寧糙度值與建蔽

率等模式參數同時納入一維渠流模式山區逕流模式及雨水下水道模式

以模擬區域中於降雨時之淹水情況

四 本計畫以區域具有指標意義之納莉颱風事件進行模擬結果指出河川外水

位溢堤與抽水站故障對市區淹水影響相當嚴重因此若能及時將堤防缺口

處完成封堤避免河水入侵則市區內淹水情形將獲得大幅的改善

五 本研究以不同的極端降雨事件和社會經濟資料完成了臺北市信義區的洪災

第六章 結論與建議

121

風險地圖包含社會脆弱度地圖淹水潛勢圖和風險地圖本研究結果以

村里為空間單位來顯示而國外案例大都是以郡(County)為主面積相對

本研究大許多較小的空間單位可以將救災規劃設計到細節的部分提供

危害管理人員在規劃防災上面有更詳盡的資訊且可提供防災單位於避難

上之應用

六 在篩選社會脆弱度部分採用模糊德爾菲法從 20 個因子中篩選出了 14

歲以下人口65 歲以上人口獨居老人人口身心障礙者橡皮艇數量

消防人員數量社會收容所以及老人安養院 8 個因子再利用層級分析方

法來訂定這 8 個因子的權重大小水患對社會脆弱度因子影響最大的為老

人安養院(01878)而其它因子排序如下身心障礙人口(01791)社會收

容所 (01630)獨居老人 (01577)消防人員 (01208)65 歲以上人口

(00745)14 歲以下人口(00618)橡皮艇數量(00553)

七 臺灣地區目前主要的預警以淹水潛勢圖當代表而圖層僅顯示淹水深度與

淹水範圍並未考量到社會人口結構分析等等若僅利用淹水潛勢圖來規

劃逃生方向及避難場所並未達到全方位的考量而本研究之風險地圖不

僅考慮到了淹水深度亦將社會脆弱度納入評估範圍使之更能呈現風險區

域做為防災之參考

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

124

第二節 建議

建議一

建立並細化都市洪災風險度之指標中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

為了因應極端降雨氣候事件對臺灣都市地區所造成之影響因此需

要考量每一都市區獨特的水文與地文因素且一般肇致洪災之條件亦各

有所不同故必須考量各區域的特性方可訂定出最適合區域的防災減

災方式

而都市洪災風險度之指標為重要之參考依據本計畫所分析之各項

因子資料若能全面細化到村里單位則可以將風險分析的結果更為準

確

建議二

建立脆弱度因子與風險地圖之地理資訊系統資料中長期建議

主辦機關內政部建築研究所

協辦機關無

由建立之脆弱度因子以及風險地圖等相關資料透過空間資訊標記藉

由網路及地理資訊系統將可方便民眾下載取得資訊並可提早落實各項

防災的教育以及準備另外可配合水利署既有災害潛勢資料透過疊圖

分析將各空間資料例如淹水潛勢位置歷史淹水位置避難據點位

置等資料透過空間分析與疊圖分析的方式配合社會脆弱度分析資料建

立更為完善的洪災風險地圖以提供防災決策者及民眾參考

第六章 結論與建議

123

建議三

持續脆弱度因子之研究並擬定都會區治水策略中長期建議

主辦機關經濟部水利署

協辦機關內政部建築研究所

本研究以模糊德爾菲方法來進行資料篩選然考量影響風險分析的因素

有很多未來可增加影響風險的因子例如人口密度醫院數量抽水設備

建物樓層高度或是經濟成長因素可提高分析準確性至於危害度因子 (淹水

潛勢 )的部分未來亦可考量水位上升速度水流流速等可提高風險分析影

響的精準性

近年來臺灣遭逢極端降雨事件侵襲每逢颱風豪雨期間容易造成地

區淹水災情發生建議針對都會區治水策略除考量傳統淹水潛勢威脅之外

並應考量到社會經濟人口結構之因素所形成之脆弱度以期面對極端降雨條

件變異時能有效進行水患之調適策略的研擬

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

附錄一 第一次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第一次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 6 月 7 日（星期四）下午 10 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人陳組長建忠柳教授文成

四 與談人臺灣大學王名譽教授如意行政院政務顧問黃博士金山臺北科

技大學陳教授彥璋國家災害防救科技中心傅組長金城臺北市政府水利處

雨水下水道科林主任洙宏臺灣大學水工所賴博士進松

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 土地利用的改變對淹水的影響應考量雨水下水道的效應

並以降雨事件模擬佐證

2 以臺北市信義區做為示範區頗為適當

3 信義區公所有詳盡之災害調查資料包含納莉颱風及近年大

雨所造成之災情建議進行蒐集應用

4 雨型的選定與模擬結果有很大的關係建議可以模擬幾場真

實的颱洪事件以貼近真實降雨情況

黃博士金山

1 水文分析以超越機率 95描述之方式可能有待商榷應以

發生機率 5或重現期的方式描述降雨門檻標準值

2 極端降雨的強度應該比重現期更極端建議降雨強度大於

200 年重現期以上才視為極端降雨

3 選定之 5 種極端降雨建議包括真實的颱風事件例如曾經造

成重大災情之象神颱風及納莉颱風等

附錄一

127

與會專家學者 意見內容

4 降雨事件模擬無須太多建議選用目前所沒有的且應考慮

內水（澇）及外水（洪）的影響界定為堤防內的淹水問題

或是堤防外洪水的問題

5 所模擬之淹水潛勢可做為目前及未來土地利用調適策略之

依據示範區若為臺北市信義區則應考慮內水超出保護標

準若為新北市三重區則應考慮外水進入區域之情形

陳教授彥璋

1 如要考慮氣候變遷由 GCM 模式降尺度到臺灣大小再考

量極端降雨的門檻以設計雨量基本上有相當的難度建議

以過去的歷史水文資料分析極端降雨較為妥適可行

2 風險地圖的觀念未來應實際應用在減災調適策略上例如

風險高的地區可以利用風險地圖的概念落實洪災險保險

3 示範區建議優先選定臺北市信義區新北市三重區因為形況

特殊成果較不適用於一般性研究

賴博士進松

1 淹水潛勢圖資為設定條件下所產繪出的結果潛勢圖的應用

主要在防災規劃及整備時使用但對於災中應變時降雨條

件在空間時間之分佈不同因此在報告撰寫中需要界定清

楚

2 淹水模擬分析有納入一維河道變量流模式其中若不考量潰

溢堤則應加以說明

3 如以五種極端降雨事件作用淹水潛勢的模擬條件氣候變遷

的影響建議結合過去水文分析結果來進行淹水潛勢的模

擬

4 示範區選定信義區應是不錯的模擬地區但建議考慮抽水站

操作及員山子分洪的條件對基隆河洪水位之影響並請在報

告中說明之

傅組長金城

1 示範區選定只要資料齊全應皆可考量

2 極端降雨建議使用歷史資料再以超越機率 5（ 95之不

超越機率）做為降雨門檻標準值

3 極端降雨應考量降雨事件以進行分析而非氣候變遷並以

歷史資料分析

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

126

與會專家學者 意見內容

4 土地利用變遷之定義應釐定是否針對現有土地規劃或依據

淹水潛勢重新規劃

5 調適策略應針對防災避難設施如醫院防洪設施避難所

等加以檢討

6 風險分析之防災地圖成果建議於報告中說明其應用方式與

範圍

林主任洙宏

1 都會區淹水應考量建物街道等效應或以較細網格適度反

應其影響而淹水模式之檢定驗證則以歷史事件進行

2 脆弱性評估需要納入社會經濟因素等資料以進行完整之分

析

3 極端降雨應加強說明是降雨量極端或是延時分布之極端

4 以目前都市建物林立土地利用高度利用之情況可探討相

關洪水減災措施例如透水性鋪面保水或是建物地下室的影

響

七 臨時動議無

八 散會 12 時 30 分

附錄一

129

第一次專家座談會會議辦理成果

主席陳建忠組長致詞 協同主持人柳文成教授簡報

王名譽教授如意發言 黃博士金山發言

賴博士進松發言 陳教授彥璋發言

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

130

傅組長金城發言 林主任洙宏發言

會議過程 會議過程

附錄一

129

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

132

附錄二 第二次座談會辦理情形

內政部建築研究所 101 年度都市與建築安全減災與調適科技發展中程計

畫「洪災事件下都市防災系統應用研究 -淹水潛勢模擬分析」 第二次專家學者座談會議會議紀錄

一 日期中華民國 101 年 9 月 27 日（星期四）下午 2 時 30 分

二 地點內政部建築研究所簡報室

三 主持人柳教授文成

四 與談人國立臺灣大學王名譽教授如意國家災害防救科技中心傅組長金

城臺北市政府水利處雨水下水道科林主任洙宏國立臺灣大學生工系譚教

授義績

五 列席者吳崇豪博士陳志鴻蔡孟原

六 會議記錄

（一）主席致詞略

（二）計畫簡報略

（三）與會專家審查意見內容如下

與會專家學者 意見內容

王名譽教授如意

1 除納莉颱風外是否還有其他極端降雨事件或有其他重現期

可考慮 (ex 200 年 )

2 一段時間後防洪重現期應檢討

3 長延時有 24 小時短延時 2~3 小時是否加入 12 小時及 1

小時降雨之考量

4 計畫可建議後續推行至其他地區

5 因數量變多問卷可信或正確可再增加正規化之標準再研

議涵蓋內容

傅組長金城

1 檢定驗證步驟說明清楚

2 然後再說明分析步驟

3 是否考慮土地利用變遷

4 SVI 值有誤脆弱度較大何因素影響較大

5 風險地圖之目標為何 意義為何 提出如何解決

附錄二

131

與會專家學者 意見內容

林主任洙宏

1 長短延時 (雷陣雨 )建議建研所未來可做較長延時歷史紀錄

應檢核其年限是否足夠

2 抽水站 234cms 500 年溢堤 (外水 )

3 移動機具抽水機是否納入脆弱度因子

譚教授義績 1 考慮加入短延時 (強降雨 )1 小時

2 內外水影響應一併考量抽水站可納入指標

3 P22 120~125 有此部分對模式之模擬是否有助益 吳博士崇豪 發生極端事件之後如何改善 救難逃生路線

七 臨時動議無

八 散會 4 時 30 分

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

第二次專家座談會會議辦理成果

協同主持人柳文成教授致詞 研究助理陳志鴻先生簡報

王名譽教授如意發言 傅組長金城發言

林主任洙宏發言 會議過程

附錄二

133

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

134

附錄三 模糊德爾菲計算流程及因子

步驟一將每位專家所填寫的問卷值做統計與整理 步驟二分別計算每一項因子中最樂觀的最大值與最小值的平均值與標準差以

相同的方法計算最保守的最大值與最小值並將「兩倍標準差」外的數值

給剔除 步驟三把剔除後剩下的數值做整理如下表所示求得最樂觀的最大值最小值

與平均值同樣地求得最保守的最大值最小值與平均值利用模糊三

角數求共識值 Gi(共識值求法於最後說明 ) 步驟四求得每一項社會脆弱度因子共識值後以平均之共識值為門檻值進行

社會脆弱度因子的篩選

最樂觀 最保守 平均值 評估因子

max min max min 最樂觀 最保守共識值 Gi Zi Mi Mi-Zi

65 以上 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 14 以下 10 6 8 4 8 6 7 2 2 0 低收入戶 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05 獨居老人 10 9 9 6 95 75 85 0 2 2 身心障礙 10 8 8 5 9 65 775 0 25 25 原住民 9 5 7 1 7 4 545 2 3 1 新移民 9 5 6 2 7 4 555 1 3 2

農業人口 9 4 6 1 65 35 44 2 3 1 不識字 10 4 6 1 7 35 52 2 35 15

大學畢業 9 4 7 0 65 35 485 3 3 0 家庭收入 10 5 7 3 75 5 643 2 25 05

建物總價值 10 5 7 2 75 45 61 2 3 1 橡皮艇 10 6 8 3 8 55 69 2 25 05

消防人員 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 社會收容所 10 7 8 4 85 6 74 1 25 15

學校 10 5 7 2 75 45 6 2 3 1 老人安養院 10 7 8 5 85 65 75 1 2 1 洗腎中心 10 5 7 3 75 5 625 2 25 05

遊民收容所 10 6 8 2 8 5 64 2 3 1 綠地面積 10 5 7 3 75 5 615 2 25 05

篩選門檻 647 G i 值未達 647 者即不納入本研究之社會脆弱度指標因子

附錄四

137

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

136

附錄四 模糊德爾菲專家問卷

都市地區洪災風險度研究_台北案例

敬啟者 您好 感謝您的協助並抽空填寫這份問卷這是一份為洪水災害所設計之問卷分

析洪水災害對人類社會的威脅本研究主要是透過災害風險分析來瞭解台北

地區潛在之洪水災害的危害程度與衝擊情形以及該地區之人文環境自然環境

與社會系統之脆弱度並提供危險度地圖脆弱度地圖及風險地圖 本問卷目的在於以風險分析的方式來探討洪水災害確立「都市地區洪災風

險度」之評估因子以建構足以代表台北地區之脆弱度因子決定能夠代表台北

市的脆弱度因子是採用模糊德爾菲法模糊德爾菲法是由傳統德爾菲法衍生而

來請根據您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之依據期能收斂並取得

專家意見的共識此研究將進行至少兩次以上之調查此次為第一次問卷以模

糊德爾菲專家問卷為主本次問卷完成分析計算後並無發散的現象將進行第二

次問卷 以下將說明模糊德爾菲法的架構研究流程研究因子以及問卷之填寫說明

等請您考量模糊德爾菲的架構及您的專業素養提供寶貴意見作為本研究之

依據本問卷為學術用途感謝您百忙中給予協助與意見在此衷心感謝您敬

祝 研安

中華民國 101 年

一 模糊德爾菲法

德爾菲（Delphi）方法乃由 Dalkey and Helmer 於 1960 年所提出其為一

表示專家群體意見之有系統的程序方法而 Murray Pipino and Gigch（ 1985）首

先將模糊理論應用於德爾菲法中 Ishikawa et al（ 1993）則曾利用累積次數分配

與模糊積分的觀念將專家之意見整合成模糊數此即稱為模糊德爾菲法（ Fuzzy Delphi Method）模糊德爾菲法是一個進行因子篩選的方法其較之於傳統的德爾

菲方法具有以下之優點 1模糊德爾菲法可降低調查之次數 2對於專家的意見可較為完整的表達 3對於專家之知識經由模糊理論可使其更具有理性及合乎需求 4在時間與成本上更具經濟效益

附錄四

137

一般採用模糊德爾菲方法可分別以下列三個步驟進行之 一建立影響因子集

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

138

二蒐集決策群體意見 三利用模糊德爾菲方法進行評估值之計算（徐村和 1998）

因此應用模糊德爾菲方法來進行因子篩選進而達到研究時所設立之目標

本研究之模糊德爾菲法是採用雙三角模糊數以求取專家共識重要程度值此較之

於一般單三角模糊數來求取幾何平均值更為客觀且合理其主要原因為雙三角模

糊數需要透過「灰色地帶檢定法」來檢驗專家的意見是否達到共識方能收斂 模糊德爾菲專家問卷評量方式即是以專家群體之決策共識值為依據在問

卷設計方面問卷評量方式採 1~10 個評估等級表示以專家問卷之評估值建立三

角模糊函數評估表中專家給予分數越高表示越重要其中最大值「 10」為專家

客觀認知可容許之最大值最小值「 1」專家客觀認知可容許之最小值最大值

最小值為專家共識三角模糊函數中之兩端點以平均值代表專家群體對此影響因

素評估之共識最後由研究者依研究目的決定門檻值以選出適當的評估因子

示意圖如圖下所示

圖 1 模糊德爾菲法示意圖

X專家評估值 Y專家共識函數 min最小值 Max最大值 mean最大值與最小值之

平均值

附錄四

139

二 研究流程

圖 2 研究流程圖

下面將簡單介紹脆弱度地圖製作的流程

人口特

徵

社會經

濟

淹水深

社會脆弱度指

標

淹水潛勢

脆弱度地

危險度地

風險地圖

脆弱度因子篩選模糊德爾菲法

訂定脆弱度因子權重AHP 法

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

140

圖 3 社會脆弱度地圖製作流程

三 研究因子

65 歲以上 家庭收入 14 歲以下

社會經

濟 建物總價值 低收入戶 橡皮艇 獨居老人 消防人員 身心障礙

救難設

備 社會收容所

原住民 學校 (國高中小學幼稚

園 ) 新移民 (外來配偶 ) 老人安養院

農業人口 洗腎中心 不識字 遊民收容所

人口特

徵

大學畢業

特殊機

構

綠地面積 (平方公尺 )

選定因子

層級分析 (AHP)

定權重 各因子對脆弱度之衝擊大小不

一以權重區分

模糊德爾菲

篩選因子 確認所選取因子可代表台北市脆

弱之因素

計算社會脆弱度指標 SVI

與台北市 12 區地圖做結合

形成脆弱度地圖

附錄四

141

四 填寫說明

本問卷目的在評定指標的重要性評定方式採 0~10 個等級分數越高表示

越重要請依您的專業素養評定每個因子的重要性並填入整數值

重要性程度範圍評估此因子重要性程度之可接受範圍並填入您個人認

為此因子之可接受的『最大值』與『最小值』

權數如下

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

非常不重要

很不重要

比較不重要

不重要

稍不重要

普通

稍微重要

重要

較為重要

很重要

非常重要

五 填寫範例

某專家學者認為評選台北市脆弱度因子時就人口特徵而言「65 歲以上」

因子之重要性程度範圍最小值為 7最大值為 10其填寫內容如下表所示

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值

評估因

子 (0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以

上 ( 7 ) ( 10 )

14 歲以

下 ( ) ( )

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

142

六 問卷填寫

(一) 針對「人口特徵」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

65 歲以上 各區 65 歲以上人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

14 歲以下 各區 14 歲以下人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

低收入戶 各區低收入戶人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

獨居老人 各區獨居老人人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

身心障礙 各區身心障礙人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

原住民 各區原住民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

新移民 各區新移民人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

農業人口 各區農業人口與台北市總人口比例 ( ) ( )

不識字 各區不識字人口與台北市總人口比

例 ( ) ( )

大學畢業 各區大學畢業人口與台北市總人口

比例 ( ) ( )

(二) 針對「社會經濟」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 家庭收入 各區每戶平均所得比例 ( ) ( )

建物總價值 各區建物之平均單價與北市總價比

例 m2 ( ) ( )

附錄四

143

(三) 針對「救難設備」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10)

橡皮艇 台北市橡皮艇總數與各區橡皮艇數

比值 ( ) ( )

消防人員 各區消防人員數與各區人口之比例 ( ) ( )

社會收容所 各區收容所數目與總收容所數目之

比例 ( ) ( )

(四) 針對「特殊機構」之評估因子建立下列各因子之重要性如何

重要性程度分數 (0 ~ 10) 可接受的最小值 可接受的最大值評估因子 說明

(0 ~ 10) (0 ~ 10) 學校 各區幼稚園國小國中高中校數比例 ( ) ( )

老人安養院 各區老人安養院數比例 ( ) ( ) 洗腎中心 各區洗腎中心數比例 ( ) ( )

遊民收容所 各區遊民收容所數比例 ( ) ( ) 綠地面積 各區綠地面積與各區總面積比例 ( ) ( )

七 意見欄

本問卷到此結束

煩請檢查有無漏答之處

再次感謝您的熱心參與及指教

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

144

參考書目

145

參考書目

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之研究（一）行政院國科會臺北市 (20) 陳宣宏2003漫地流與雨水下水道水流之交互動態模擬國立臺灣大學生物環境系統工

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學研究所碩士論文 (23) 陳昌榮2002流域暴雨逕流和淹水之模擬國立臺灣大學生物環境系統工程研究所碩士

洪災事件下都市防災系統應用研究-淹水潛勢模擬分析

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文 (31) 許銘熙鄧慰先盧重任黃成甲葉森海1998rdquo抽水站與閘門操作對都會區淹水影響

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